PLC通过现场总线控制变频器
- 格式:doc
- 大小:67.50 KB
- 文档页数:9
西门子PLC与ABB变频器之间的现场总线通讯技术摘要:本文从变频器与西门子PLC之间所设置的总线连接方式出发,阐述了变频器(生产于ABB公司)应用中主从功能的实现方式,旨在说明通讯技术在变频器与PLC之间的现场应用。
此种通讯方法已被我公司应用到了矿井提升机工作的变频调速系统当中,而且其运行状态一直都很稳定。
关键词:ABB变频器;PLC;通讯技术;现场总线引言:Profibus-DP网具有数据传输率高的优势,可借助其实现I/O系统与其外部设备的通信功能,且这种功能稳定而可靠,而且其具备适应于远程I/O的优势。
由于Profibus-DP在现场总线通讯方面具有这一优点,故而我们特选择变频器(型号:ACS800)与PLC(型号:S7-300)实现了针对变频调速系统的网络通讯功能,实验发现可以通过网络对传动设备进行有效控制。
一、变频器与PLC之间的总线连接(一)系统配置本文旨在论述Profibus-DP模块下提升机调速系统的通讯模块及其系统控制模块的功能是如何实现的。
该系统模式下的网络配置图见图1。
本文选择STEP7V5.2软件来对PLC予以编程,同时借助该软件来处理Profibus-DP网的组态并完成系统之间的通讯配置。
(二)通讯协议该系统以PLC、变频器依次作为主、从站模块来予以配置,主站的一个关键功能便是将系统的运行指令传送给变频器,同时其接受来自于从站的故障信号与各项运行数据。
变频器先要与通讯适配器相连,其被接入Profibus-DP网后即可在系统运行中收到来自于主站SIMATICS7-315-2DP的控制信号。
适配器可在双向RAM中稳定地存储Profibus-DP网运行中出现的过程数据,RAM中所有字节已完成编址,变频器模块中的RAM可通过编址之间的排列次序将各种设置值以及控制字等内容准确地写入变频器,同时也可读取到各种返回数据与诊断信息[1]。
由软件层面看,变频器模块的总线控制系统的核心内容为总线所选择的通讯协议。
在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用:因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。
但是,RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏。
?本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。
这种方法非常简捷便利,极易掌握。
本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置2.1 系统硬件组成FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m);或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m);FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。
);RJ45电缆(5芯带屏蔽);终端阻抗器(终端电阻)100Ω;选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2.2 硬件安装方法(1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
PLC实习指导一、实习名称:触摸屏、PLC、变频器控制电机正反转。
二、实习内容:自行设计触摸屏、PLC 控制程序,采用现场总线方式控制变频器实现电机正反转。
三、实习要求:1)熟练掌握PLC 硬件组态方法。
2)掌握变频器的基本使用方法。
3)会编写简单的PLC 程序。
4)掌握触摸屏的基本应用。
四、实习操作步骤:1、PLC的硬件组态1)创建一个新项目“PLC实习”2)插入西门子PLC300站点3)硬件组态在组态CPU 时,为PLC 新建现场总线连接,采用现场总线的默认设置即可,如下图所示4)组态完毕之后,在现场总线上插入MM420 变频器,选中现场总线,右击选择插入对象,选择SIMOVERT,按下面步骤操作,插入MM420 变频器,设置变频器地址为“12”,采用变频器的默认地址,插入变频器之后,在右侧选择PROFIBUS DP—SIMOVERT,选择PPO3然后保存编译并下载到PLC 中。
2、PLC程序设计1)建立符号表并保存,如下图2)插入功能FC1、FC2、FC3如下图3) PLC程序设计FC1程序设计如下图所示:FC2 程序如下图所示:FC3 程序如下图所示:OB1程序如下3、触摸屏程序设计1.插入HIM站选择实验室对应触摸屏型号然后按以下步骤设计1)选择画面,双击右侧画面1,添加一个新画面,给画面重命名,分别命名为“初始画面”和“显示转速”。
2)点击左侧连接,新建连接:重命名连接为“plc实习”。
3)在连接中选择工作站,做如下设置4)单击左侧变量,新建变量表,双击空白行,新建变量。
5)在变量表中单击符号,选择项目下的“大三实习”中的“符号表”,并选择“频率值变量采用上面的方式创建如下变量表:2.添加文本域:1)选择文本域后在画面中单击左键即可将文本域放置在画面中。
2)修改文本域的内容,选中文本域后单击右键选择“属性”。
在常规选项中输入文本内容“PLC 通过现场总线控制变频器”。
3)选择属性,在属性中进行设置。
PLC控制变频器的几种方法1、引言在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用:因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。
但是,RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏。
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC 的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。
这种方法非常简捷便利,极易掌握。
本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置2.1 系统硬件组成FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m);或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m);FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。
);RJ45电缆(5芯带屏蔽);终端阻抗器(终端电阻)100Ω;选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
课程设计(实习)报告实验项目:触摸屏、PLC、变频器控制电机正反转学院:电气信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级学号:电气09-3班16 号姓名:田振指导教师:弭洪涛2012年05月28日目录实习名称--------------------------------------------2 实习内容--------------------------------------------2 实习要求--------------------------------------------2 实习步骤--------------------------------------------2一.硬件组态---------------------------------------2二.PLC程序设计------------------------------------3三.触摸屏程序设计----------------------------------7四.变频器参数设置---------------------------------14五.触摸屏操作-------------------------------------14 参考文献--------------------------------------------16 调试过程--------------------------------------------16 实习心得--------------------------------------------17实习名称:触摸屏、PLC、变频器控制电机正反转实习内容:自行设计触摸屏、PLC控制程序,采用现场总线方式控制变频器实现电机正反转。
实习要求:1.熟练掌握PLC硬件组态方法2.掌握变频器的基本使用方法3.会编写简单的PLC程序4.掌握触摸屏的基本应用实习步骤:一. PLC的硬件组态1创建一个新项目“PLC实习”2.硬件组态在组态CPU时,为PLC新建现场总线连接,采用现场总线的默认设置即可。
台达变频器与PLC通讯功能的实现方法一、引言在自动化控制系统中,变频器作为一个重要的控制设备,常常与PLC (可编程逻辑控制器)进行通讯。
变频器与PLC的通讯功能的实现,可以实现在PLC控制下对变频器进行远程控制,从而实现对电机的速度、转向等参数的控制,提高整个系统的稳定性和灵活性。
二、PLC与变频器通讯的基本原理1.串行通讯原理:PLC与变频器之间的通讯一般采用串行通讯方式,即通过串行通信口发送和接收数据。
PLC通过串行通信口将控制命令和参数发送给变频器,变频器接收到数据后进行相应的操作,并将反馈的数据发送给PLC,PLC 再根据反馈数据进行相应的处理。
2.通讯协议选择:通讯协议是PLC与变频器之间通讯的规则,不同的厂家和型号的变频器通常采用不同的通讯协议。
在选择通讯协议时,需要考虑PLC和变频器的兼容性,以及通讯速度、稳定性等因素。
常用的通讯协议有Modbus、Profibus、CANopen等。
三、台达变频器与PLC通讯实现方法1.Modbus通讯协议实现方法:Modbus是一种常用的通讯协议,因为其简单、可靠而被广泛应用于自动化领域。
实现变频器与PLC的通讯,可以选择Modbus RTU或Modbus TCP通讯方式。
(1)Modbus RTU通讯方式在Modbus RTU通讯方式下,PLC通过RS485接口与变频器连接。
PLC发送Modbus RTU格式的命令帧,包括从站地址、功能码、寄存器地址等信息,变频器接收到命令后进行相应的操作,并将结果通过RS485接口发送给PLC。
(2)Modbus TCP通讯方式在Modbus TCP通讯方式下,PLC与变频器之间通过以太网连接。
PLC通过以太网发送Modbus TCP格式的命令帧,包括从站地址、功能码、寄存器地址等信息,在以太网中传输。
变频器接收到命令后进行相应的操作,并将结果通过以太网发送给PLC。
2.Profibus通讯协议实现方法:Profibus是一种采用国际标准的工业现场总线,具有高速、可靠等特点。
维修电工技师简答题1、简述PLC与变频器的联机运行方法。
答:1)、PLC的开关量信号控制变频器;2)、PLC的模拟量信号控制变频器;3)、PLC采用RS-485无协议通信方法控制变频器;4)、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通信方法控制变频器;5)、PLC采用现场总线方式控制变频器。
2、写出数控机床开机调试的步骤。
答:1)、通电前的外观检查;2)、机床总电压的接通;3)、CNC电箱通电;4)、MDI试验。
3、培训与指导的常用方法有哪些?答:⑴、讲解法,⑵、示范操作法;1)操作演示:①慢速演示,②分解演示,③重点演示,④边演示边讲解,⑤正常操作的演示;2)直观教具演示;3)产品实物演示;⑶、指导操作训练法;⑷、电化教学法。
4、PLC安装调试时应注意哪几个方面?答:1)、环境的要求;2)、安装的要求:3)、外部接线的要求;4)、抗干扰的要求;5)、内部接线的要求;6)、接地的要求。
5、培训计划编写时有什么注意事项?答:1)、充分了解学员的技术等级、专业知识的水平和技能操作的熟练程度,做到有的放矢和因材施教;2)、根据培训要求,确定培训时间;3)根据培训要求和教材,编写培训计划和教学大纲;4)、明确教学目的和任务。
6、数控机床直流主轴传动系统有什么特点?答:1)、变速范围宽,调速性能好;2)、主轴变速迅速可靠,控制简单;3)、主轴主件耐磨性高;4)、转速高、功率大,易于调整;5)、有较高的精度和刚度,传动平稳,噪音低。
6)、良好的抗振性和热稳定性。
7、简述PLC和变频器控制电路的调试步骤。
答:1)、PLC程序编写;PLC程序应包含:多段速段码、每段运行时间、相邻段转换条件、每段运行方向、加减速种类设定。
2)、变频器参数的设定:恢复出厂值参数设定、运行控制参数方式设定,每段频率参数设定、加减速时间参数设定。
8、测绘一般包括哪些步骤?答:1)、测绘出机床的安装接线图(数控系统、伺服系统及机床内外部电气部分的安装接线图)。
在现代工业控制中,出于控制过程的要求,对电动机速度的控制要求有原来的多段调速变成了无极调速,而实现无极调速的最好手段就是使用变频器来控制电机,电机的速度要求是由生产过程决定的。
现在控制生产过程一般都采用上位机作为监控手段,用PLC加现场总线的方式来实现。
文章介绍西门子S7-300/400 PLC作为主站,采用三菱变频器作为从站,采用Profibus-DP现场总线连接设备,对技术细节做比较深入的探讨。
1 硬件系统的构成1.1 系统由三部分构成上位机:硬件由工业用计算机构成,监控软件由组态王或西门子组态软件组成。
控制部分:由西门子S7-300 PLC构成。
执行部分:由变频器和通讯卡组成。
1.2 系统的连接上位机和PLC之间通过MPI连接,PLC和变频器之间由PROFIBUS-DP工业总线通过适配卡FR-A5N P连接,再由变频器控制电机。
1.3 三菱变频器同PROFIBUS-DP的硬件连接三菱F R-A700和F R-F700系列变频器是通过型号为FR-A7N P的通讯选件实现的,在系统中,PLC作为网络的主站,由主站向变频器发送各种命令,同时主站从变频器读取相关信息。
此时要对FR-A7NP通讯选件进行站号设置,使用FR-A7NP上的节点地址开关可在0H~7DH(16进制)之间设定节点地址,变频器复位或下次开机时此设定生效.接线时要选用标准PROFIBUS电缆,则需将红色线(P i n3,B)接D+,绿色线(Pin8,A)接D-。
2 变频器数据通讯的实现2.1 参数设置变频器在和PLC通讯之前,要对变频器的相关参数进行设置,首先要设定FR-A7AP卡上的网络节点地址,这个要与step 7硬件组态中设置的地址一致,这个设定是通过FR-A7AN上sw3、sw1两个旋钮开关来实现的。
变频器的网络通①作者简介:栗小宽(1960,12—),男,山西平陆人,本科,副教授,研究方向:自动化。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2015.31.123浅谈西门子PLC与三菱变频器通讯的实现①栗小宽(无锡职业技术学院 江苏无锡 214121)摘 要:随着电子产品和通讯技术的不断发展,在自动化控制过程中需要不同公司的产品能够共同集成在同一个系统中,这就要求不同公司产品之间要有很好的兼容性,特别是以PLC为控制中心,以现场总线为连接手段对已有的系统改造时,更需要考虑这些。
西门子PLC与ABB变频器之间的现场总线通讯技术640吨推进式铸锭加热炉是公司投资新建的铝及铝合金铸锭轧制前的加热和部分铸锭的均热处理的加热炉,炉气温度均匀性要求在±5℃,循环风速场的均匀性直接决定炉气温度的均匀性,循环风机采用Profibus-DP过程现场总线通讯技术,自动化控制单元使用西门子的S7-300PLC与变频器使用ABB公司的ACS510变频器。
标签:变频器;PLC;现场总线1 空气循环风机及控制系统描述1.1 空气循环风机为强化热交换保证产品质量,在炉顶装有高温离心式风机(每区2台),风机采用ABB公司的变频器调速。
低温启动时采用低速,便于启动;高温时采用高速以缩短加热时间,可提高温度均匀性和生产率,具有调速方便、加热效率高、工作可靠的特点,也可按照额定电流设置变频器,根据炉气温度的变化连续调速。
采用该系统的炉子,炉气温度和铸锭温度的均匀性可达≤±5℃以内。
为方便风机维护,炉上配备手动干油站,每区1套。
每套组件的内部轴承安装在水冷的轴承座上,并且每个元件都是密封的,防止油或水进入炉内。
风机的每根轴都是由两个日本NSK轴承支撑。
1.2 控制系统风机最高工作温度650℃。
炉群管理计算机可以和整个工厂的L3级通过以太网连接,采用TCP/ IP 通讯协议,作为数据查询和记录的管理计算机。
并安装炉群控制系统数据软件。
上位机:1套。
在PLC处增加一个上位管理系统,主要对加热炉管理与监控。
上位机的PC机主要配置如下(高于或等于以下配置,采用市场主流配置):CPU:2.5G显存:128M内存:512M硬盘:120G显示器:19”(液晶)光驱:DVD+RW键盘、鼠标通用10/100M 快速以太网接口软件包括(软件版本为高于或等于以下版本,以下所有文本的版本相同):WINDOWS XPIntouch 10.0控制系统选用SIEMENS公司的S7-400系列程控器,S7-400主站与各个子站间采用PROFIBUS-DP连网。
PLC与变频器之间的Profibus—DP通讯作者:张杰来源:《科技与创新》2014年第05期摘要:简述Profibus-DP现场总线的特点,研究PLC与变频器之间的DP网络结构,分析ABB变频器在西门子STEP7软件中的硬件组态配置和ABB变频器的通讯控制参数设定,为今后Profibus-DP现场总线的应用提供参考。
关键词:Profibus-DP ;西门子PLC;ABB变频器;通讯设备中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)05-0132-02现场总线是应用在生产现场或在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
它在制造业、流体工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。
Profibus是Process Fieldbus的缩写,是一种国际性开放式的现场总线标准,目前世界上许多自动化技术生产厂家都为其生产的设备提供Profibus接口。
Profibus-DP用于设备级的高速数据传输,中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备进行通信,以进行配置、诊断和报警处理。
下文以太原重工股份有限公司供浙江和鼎铜业公司75T桥式起重机电气控制系统为例,阐述如何实现PLC和变频器之间的Profibus-DP 通讯。
1 基本介绍和系统配置该起重机主要机构有主起升、副起升、大车运行、主小车运行和副小车运行,用于实现全数字交流系统调速的核心部分是西门子公司S7-300PLC和ABB公司的ACS800变频器。
S7-300PLC是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用,各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。
与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1 μs)的指令运算速度,用浮点数运算有效地实现了更为复杂的算术运算,一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值,方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,大大减少人机对话的编程要求。
传统的PLC与变频器之间的接口大多采用的是依靠PLC的数字量输出来控制变频器的启停,依靠PLC的模拟输出来控制变频器的速度给定,这样做存在以下问题:1、需要控制系统在设计时采用很多硬件,价格昂贵2、现场的布线多容易引起躁声和干扰3、PLC 和变频器之间传输的信息受硬件的限制,交换的信息量很少。
4、在变频器的启停控制中由于继电器接触器等硬件的动作时间有延时,影响控制精度。
5、通常变频器的故障状态由一个接点输出,PLC能得到变频器的故障状态,但不能准确的判断当故障发生时,变频器是何种故障。
如果PLC通过与变频器进行通讯来进行信息交换,可以有效地解决上述问题,通讯方式使用的硬件少,传送的信息量大,速度快,等特点可以有效地解决上述问题,另外,通过网络,可以连续地对多台变频器进行监视和控制,实现多台变频器之间的联动控制和同步控制,通过网络还可以实时的调整变频器的参数。
目前各个厂家的变频器都相继的开发出了支持连网的功能,比如,很多变频器都有了支持现场总线(如:DEVICENET、PROFIBUS、AS_I)等的接口协议,可以很方便的与PLC进行数据通信。
现在主要介绍西门子S7-200和Micro Master变频器之间的通讯协议USS,使用USS通讯协议,用户可以通过程序调用的方式实现S7-200和Micro Master变频器之间的通信,编程的工作量小,通讯网络由PLC和变频器内置的RS485通讯口和双绞线组成,一台S7-200最多可以和31台变频器进行通讯,这是一种费用低、使用方便的通讯方式。
一、USS通讯协议介绍USS通讯协议的功能,所有的西门子变频器都带有一个RS485通讯口,PLC作为主站,最多允许31个变频器作为通讯连路中的从站,根据各变频器的地址或者采用广播方式,可以访问需要通讯的变频器,只有主站才能发出通讯请求报文,报文中的地址字符指定要传输数据的从站,从站只有在接到主站的请求报文后才可以向从站发送数据,从站之间不能直接进行数据交换。
PLC与变频器RS-485串行通讯控制摘要:本文详细介绍了可编程控制器和变频器利用RS485通讯组成通讯网络的及其应用.关键词:RS485串行通讯;控制系统;可编程控制器;变频器引言随着工业现场控制技术的不断发展,通过变频器实现电动机调速已成为电机调速的主要方式。
目前许多变频器都附带了串行通讯功能,这样由变频器与上位控制器组成的串行通讯控制系统比传统的端子接线控制方式有了更强的抗干扰能力,更高的传输速率,并且可以很方便地实现一台上位控制器对多台变频器参数的控制。
下面就以最为普及的人机界面HMI+PLC对变频器进行穿透通讯控制的方式进行说明,本文使用了三菱FX3G系列PLC通过RS485串行通讯来控制FR—A740和FR—D74变频器。
1.控制系统组成和应用原理三菱FX3G系列PLC中有专用RS485BD通讯板,它直接与FX3G系列PLC连接,可应用于以下数据传输。
非协议数据传输。
这种方式由于RS485BD内没有缓冲内存,数据的接收和发送通过PLC的通讯指令RS485所确定的PLC数据寄存器实现。
专用协议数据传输和带有RS485通讯单元的数据传输。
可在1:N基础上用此协议实现。
并行传输。
1:1方式实现FX3G控制器内100个辅助继电器10个数据寄存器的数据传输。
N:N网络数据传输。
与FX3G控制器可在N:N的基础上进行。
非协议数据传输使用灵活,很容易与其他具有RS485通讯接口的电器设备组建网络。
本应用所使用的数据传输为非协议数据传输,并采用全双工通讯方式。
对于在系统中采用RS485BD时,可以实现的通讯长度最大为50m。
在一种机械压力专机上我们采用了一台PLC,一台人机界面和两台变频器。
其中一台为FR—A740矢量型变频器用于拖动主电动机;另一台为FR—D740简易型变频器用于拖动小马达。
其系统构成框图如图1所示。
图1系统框图其中,人机介面与PLC之间采用RS422C接口,使用其内部专用的通讯协议进行数据传输。
在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用:因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉;但是,RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏;本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m;这种方法非常简捷便利,极易掌握;本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍;2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置系统硬件组成FX2N系列PLC产品版本V 以上1台软件采用FX-PCS/WIN-C V 版;FX2N-485-BD通讯模板1块最长通讯距离50m;或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块最长通讯距离500m;FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块安装在PLC本体内;带RS485通讯口的三菱变频器8台S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同;;RJ45电缆5芯带屏蔽;终端阻抗器终端电阻100Ω;选件:人机界面如F930GOT等小型触摸屏1台;硬件安装方法1 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接;2 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板;3 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍;变频器通讯参数设置为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等;变频器内的~参数用于设置通讯参数;参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行;变频器设定项目和指令代码举例变频器数据代码表举例PLC编程方法及示例1 通讯方式PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机;1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机;它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据;2 变频器控制的PLC指令规格3 变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释LD M8000 运行监视;EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10:运行监视指令;K0:站号0;H6F:频率代码见表1; D0:PLC读取地址数据寄存器;指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速频率;4 变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释LD X0 运行指令由X0输入;SET M0 置位M0辅助继电器;LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:运行控制指令; K0:站号0;HFA:运行指令 H02:正转指令;AND M8029 指令执行结束;指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令;5 变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释LD X3 参数读取指令由X3输入;SET M2 置位M2辅助继电器;LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:变频器参数读取指令; K3:站号3;K2:参数2-下限频率; D2:PLC读取地址数据寄存器;OR RST M2 复位M2辅助继电器;指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率;6 变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释LD X1 参数变更指令由X3输入;SET M1 置位M1辅助继电器;LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K7:参数7-加速时间;K10:写入的数值;EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K8:参数8-减速时间;K10:写入的数值;AND M8029 指令执行结束;指令解释:PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10;3、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比PLC的开关量信号控制变频器PLCMR型或MT型的输出点、COM点直接与变频器的STF正转启动、RH高速、RM中速、RL 低速、输入端SG等端口分别相连;PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行;但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节;这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比;PLC的模拟量信号控制变频器硬件:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板;或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A;或两路输出的FX2N-2DA;或四路输出的FX2N-4DA模块等;优点: PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定;缺点:在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性;另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍;PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器这是使用得最为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程;优点:硬件简单、造价最低,可控制32台变频器;缺点:编程工作量较大;从本文的第二章可知:采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低;这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的; PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯;优点: Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷;缺点: PLC编程工作量仍然较大;PLC采用现场总线方式控制变频器三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件;用于Profibus DP现场总线的FR-A5APA选件;用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等;三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接;优点:速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多;缺点:造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价;综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利;1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域;采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高;但是,这种简便方法也有其缺陷:它只能控制变频器而不能控制其它器件;此外,控制变频器的数量也受到了限制;4、结束语本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法,并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法;深入了解这些方法,有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、先进性和经济性;读者可以根据系统的具体情况,选择合适的方案;本文重点介绍的简便方法尽管有其缺陷,但仍不失为一种有推广价值的好方法。
西门子PLC与ABB变频器之间的现场总线通讯技术1.引言Profibus是目前工控系统中最成功的现场总线之一,得到了广泛的应用。
它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线,各种各样的自动化设备均可通过同样的接口协议进行信息的交换。
Profibus-DP(Distributed I/O System-分布式I/O系统)是一种经过优化的模块,有较高的数据传输率,适用于系统和外部设备之间的通信,远程I/O系统尤为合适。
它允许高速度周期性的小批量数据通信,适用于对时间要求苛刻的自动化控制系统中。
Profibus-DP 现场总线系统可使许多现场设备(如PLC、智能变送器、变频器)在同一总线进行双向多信息数字通讯,因此可方便地使用不同厂家生产的控制测量系统相互连接成通讯网络。
现采用西门子SIMATIC S7-315-2DP PLC和ABB ACS600变频器进行说明。
2.系统配置及通讯协议(1) 系统配置该系统以西门子公司和ABB公司的相关产品来实现全数字交流调速系统在Profibus-DP 网中的通讯及控制原理。
附图为该系统的Profibus-DP网的网络配置图,其中PLC为西门子公司的SIMATIC S7-315-2DP,变频器为ACS600系列,NPBA-12为与变频器配套的通讯适配器。
编程软件为STEP7 V5.2软件,用于对S7-315-2DP PLC编程和对Profibus-DP网进行组态和通讯配置。
上位机画面操作采用WinCC5.1进行画面编程和操作,与PLC通讯采用以太网通讯方式。
(2) 通讯协议在本系统中,S7-300 PLC作为主站,变频器作为从站时,主站向变频器传送运行指令,同时接受变频器反馈的运行状态及故障报警状态的信号。
变频器与NPBA-12通讯适配器模块相连,接入Profibus-DP网中作为从站,接受从主站SIMATIC S7-315-2DP来的控制。
NPBA-12通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中,每一个字都被编址,在变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序,向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。
PLC通过现场总线控制变频器的运行设计一个实际工程中用过的PLC通过现场总线控制变频器的例子(如:西门子PLC通过Profibus现场总线控制MM440变频器或6se70系列变频器;再如罗克韦尔的PLC通过DeviceNet总线控制其SSc160系列变频器或PowerFlex4,40,400,PowerFlex70,700,700s,700L等类型的变频器),需要把PLC型号、相应的变频器型号、各种参数及情况、控制系统实现的功能等说明清楚,贴出程序并加以说明。
一、先说说配置情况吧;1、硬件配置:1.1 PLC,使用的是ABB AC500系列的CPU+CM578扩展模块。
任何一款AC500的CPU都可支持,只需额外增加一块通讯模块即可实现现场总线的方式。
目前我介绍的是CM578通讯模块,该模块是支持CANopen现场总线的。
1.2 变频器,邦飞利ACT401系列变频器+CM-CAN通讯模块。
ACT401系列变频器是邦飞利公司应用当今先进的电机磁场定向控制理论,采用高性能的功率模块,利用德国先进的变频器制造工艺,制造出的新一代变频器。
CM-CAN通讯模块是ACT401系列变频器通讯子板,用于将变频器扩展到CANopen网络中。
2、拓扑结构使用SyCon软件实现网络拓扑以及PDO的配置。
从上图可以看出,CM578作为CANopen主站,ACT401系列变频器作为CANopen从站。
地址分别设置为4和90。
通信波特率为:500kbit/s.通过SyCon配置的基本情况是:PLC对变频器的控制字和给定频率(PDO1(rx)),以及变频器的状态字与变频器实际输出频率(PDO2(tx))。
控制字是指PLC对变频器发出的控制字以及故障复位指令;状态字是指变频器当前的状态机以及故障位的状态。
二、控制情况1、PLC根据变频器状态机的状态,通过送给变频器相应的控制字来实现对变频器的控制,PLC送给变频器的控制字是通过PDO来实现的。
具体控制逻辑图如下。
2、基本控制程序:变频器远程控制IF OConVerterTHEN(*OConVerter 为PLC发出的控制指令*)CASE UINT_TO_BYTE(IConVerter_control)OF (*IConVerter_control为变频器的状态字*)16#40:OConVerter_control:=16#06;(*OConVerter_control为PLC发出的控制字*)16#21:OConVerter_control:=16#07;16#23:OConVerter_control:=16#000F;(*变频器运行*)ELSE;END_CASEELSIF NOT IConVerterErrBitTHEN (*IConVert erErrBit 为变频器状态字中的故障位*)OConVerter_control:=0;ELSE;END_IF以上就是根据二.1中的逻辑图编写的最基本的控制。
三、变频器参数设置1、电机参数的设置,包括额定电压、额定电流、额定速度等电机固有参数,这些参数根据实际电机情况做不同修改。
2、V/f特性设置。
根据频率控制连接的三相电机的电压设定V/f特性。
对于电机在相应工作点输出的转矩,也需要成比例地控制频率与电压的关系。
当变频器输出电压/输出频率比例为常数时,三相电机在额定工作范围的磁通量也保持恒定。
3、电流限制。
为了避免连接的负载突变导致变频器故障,设置限流功能,可对变频器的过载预留值进行优化处理。
4、频率斜坡(Fequency Ramps)设置,以下参数是针对8.8KW做的设置,其他根据不同功率做调整0-100Hz 加速时间:4s;0-100Hz 减速时间:4s;S曲线加速时间:0.5s;S曲线减速时间:0.5s。
5、CAN总线通信波特率、总线ID设置。
与PLC那边设置一样,变频器地址为90。
通信波特率为:500kbit/s.基于PROFIBUS现场总线的PLC与传动变频器间的通讯1、profibus-dp的数据通讯格式传动装置通过profibus-dp网与主站plc的接口是经过通讯模块cbp板来实现的,带有dp口的s7-300和400 plc也可以通过cpu上的dp口来实现。
采用rs485接口及支持(9.6k~12m)bps波特率数据传输(数据传输的结构如图1所示),其中数据的报文头尾主要是来规定数据的功能码、传输长度、奇偶校验、发送应答等内容,主从站之间的数据读写的过程(如图2所示)核心的部分是参数接口(简称pkw)和过程数据(简称pzd),pkw和pzd共有五种结构形式即:ppo1、ppo2、ppo3、ppo4、ppo5,其传输的字节长度及结构形式各不相同。
在plc和变频器通讯方式配置时要对ppo进行选择,每一种类型的结构形式如下。
数据传输的结构主从站间数据读写过程ppo1 4 pkw + 2 pzd (共有6个字组成)ppo2 4 pkw + 6 pzd (共有10个字组成)ppo3 2 pzd (共有2个字组成)ppo4 6 pzd (共有6个字组成)ppo5 4 pkw+10 pzd (共有14个字组成)参数接口(pkw):参数id号(pke)、变址数(ind)、参数值(pwe)三部分组成。
过程数据接口(pzd):控制字(stw)、状态字(zsw)、主给定(main setpoint ),实际反馈值(main actual value)等组成,另外要了解掌握控制字和状态字每一位的具体含义,并熟悉西门子变频器参数的具体应用,在通讯参数设置时需要具体定义。
2、实现通讯的软硬件要求和参数设置(1)硬件要求•133mhz以上且内存不小于16mb的编程器。
•西门子s7-300/400系列plc,ram不小于12kb,并带有profibus-dp接口,或是s7-400(ram不小于12kb)配cp443-5的通讯板。
•带有cbp通讯模块和带有cu2/sc的vc板的变频器(2)软件要求•win 95或win nt(v4.0以上)•step7(v3.0以上)•安装dva-s7-sps7(3)通讯设置基本步骤•设置传动参数• plc硬件配置•创建数据块•编写通讯程序• 系统调试(4)传动参数的设置•p053 = 3 参数使能•p090 = 1 cbp板在2#槽•p918 = 3 从站地址•p554.1=3001 控制字pzd1•p443.1=3002 主给定pzd2•p694.1=968 状态子pzd1•p694.2=218 实际值pzd23、plc与传动变频器通讯程序要实现通讯功能,正确的程序编写是非常重要的,下面将以西门子的s7-416 plc和6se70变频器为例来介绍通讯的程序编写。
(1)基本配置和定义基本配置如所示:基本配置界面主站master为cpu-416-2dp从站slave为6se70传动装置,profibus地址是3输入地址: iw 256 ( 2 words pzd);输出地址: qw256 (2 words pzd );ppo类型: 3; 总线接口: rs485。
(2)使用的功能块ob1 main cycle 主循环sfc14 dprd-dat 读数据系统功能块sfc 15 dpwr-dat 写数据系统功能块db100 数据存取(dbw0 –dbw4是读出,dbw5-dbw8是写入)mw200 mw210 通讯状态显示(3)简单程序编写(如图)程序编写界面ob1network1: 读出数据call sfc 14laddr w#16#100ret-val mw200record p#db100.dbx0.0 byte 4network2: 显示数据l db100.dbw 0t mw50nop 0network3: 写入数据l w#16#effft db100.dbw 5network4: 发送数据call sfc 15laddr w#16#100record p#db100.dbx5.0 byte 4ret-val mw210把程序存储编译下装,检查传动装置的参数设置后,即可上电进行调试。
| 2011-03-26 20:30:51 5楼飘在半途中支持下国产:用汇川的PLC和汇川MD320变频器用CAN BUS 通讯模拟量通过人机写入:部分程序如下:变频器参数设置:F0-02=2F0-03=9运行正常!| 2011-03-28 17:20:42 6楼玻璃的心看来门前比较冷落呀!!!!!| 2011-03-28 19:43:07 7楼广州啊四呵呵,总线的没用过,来此看看,充下电!!!大家支持下!让我们不懂的学习学习!!!| 2011-03-28 20:30:32 8楼漂泊的风云谢谢,分享。
让我们不懂的学习学习!!!| 2011-03-29 10:12:25 9楼Override菜鸟来学习。
555555怎么才能进入工控领域搞PLC呐?| 2011-03-29 11:00:00 10楼玻璃的心回复内容:对:Override 关于内容的回复:从打擂台开始撒,从找网络找资料开始。
| 2011-03-29 21:38:39 11楼ligang12310回复:zxjjynl zxjjynl程序编写界面ob1network1: 读出数据call sfc 14laddr w#16#100ret-val mw200record p#db100.dbx0.0 byte 4network2: 显示数据l db100.dbw 0t mw50nop 0network3: 写入数据l w#16#effft db100.dbw 5network4: 发送数据call sfc 15laddr w#16#100record p#db100.dbx5.0 byte 4ret-val mw210。