任务7PLC模拟量控制变频器运行训练

三菱plc如何用模拟量来控制变频器目前，在工业控制中，越来越多地采用变频器来实现交流电机的调速。

二菱PLC与三菱变频器性能稳定、性价比高且调试易上手，二者的配合使用已在运动控制系统中广泛应用。

变频器调速控制一般采用通过变频器的控制面板或端子进行运行参数的设置。

目前，变频器运行频率的没定方案应用较普遍的一是通过电位器来调节，二是通过控制PLC设定运行参数，然后通过D/A转换模块输出模拟信号(DC 0～10 V或4～20 mA)控制变频器输出频率。

1 三菱PLC控制变频器的控制方法1.1 利用PLC的开关量信号控制变频器PLC(MR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。

缺点：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。

1.2 利用PLC及模块输出模拟量信号控制变频器三菱Fx1N型、FX2N型PLC主机，配置l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模块等控制变频器转速控制。

此控制方法，PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。

工业控制中使用较为普遍。

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。

使用中应注意通讯线不能过长。

1.3 PLC采用RS-485通讯方法控制变频器利用PLC与RS-485通讯控制变频器的应用是较为广泛的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。

此控制方法硬件简单、造价最低，其抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。

可控制32台变频器。

目录一．任务书 (2)一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制 (2)二、基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (2)三、综合型自主实训项目：霓虹灯控制系统的设计 (3)四、实训报告要求 (3)五、实训进度安排 (4)六、实训考核办法 (4)二．基础实训项目一 (5)2.1 项目名称：变频器对电机的运行控制 (5)2.2 项目实训目的： (5)2.3 项目实训设备 (5)2.4 实现过程 (5)2.4.1 实现过程流程图 (5)2.4.2 I/O分配表 (5)2.4.3 I/O接线图 (6)2.4.4 MM440参数设置 (7)2.4.5 PLC控制程序 (8)2.3.6 调试运行 (9)三．基础实训项目二 (9)3.3 设备 (9)3.4 模拟量输入 (10)3.4.2 实现流程图 (100)3.4.3 I/O接线图 (10)3.4.4 PLC控制程序 (11)3.5 模拟量输出 (11)3.5.1 任务内容 (11)3.5.2 实现流程 (11)3.5.3 PLC控制程序 (11)3.6 调试运行 (12)四．综合型自主实训项目 (13)4.1 项目名称：霓虹灯控制系统的设计 (13)4.2 项目工艺要求 (13)4.3 实现方案 (13)4.3.1 I/O接线图 (13)4.3.2 I/O地址分配 (13)4.3.3 实现流程图 (14)4.3.4 控制程序 (14)4.3.5 调试运行 (18)五．收获、体会 (20)六．参考文献 (21)一．任务书一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。

二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。

三)工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。

PLC、触摸屏、变频器综合控制训练（一）西门子TP177B PN/DP触摸屏的使用任务：1、画出两个画面，名称分别为离线模拟和在线模拟，互相能够切换。

都有三个带文字的按钮、两个圆形指示灯。

2、按下“点动”按钮，1号设备指示灯亮；松开“点动”按钮，1号设备指示灯灭。

按下“启动”按钮，2号设备指示灯亮；按下“停止”按钮，2号设备指示灯灭。

3、离线模拟画面可以直接仿真，在线模拟画面需要PLC控制。

组态过程：1、创建一个空项目，设备选择TP 177B Color PN/DP，设备设置：作者：自己名字，注释：当前日期（20150402）。

2、组态1个连接。

名称：连接_1（默认值。

也可改为：PLC），通讯驱动程序：SIMATIC S7 200；触摸屏接口：1F1B，网络：PPI，波特率：9600。

3、组态7个变量。

2个内部变量分别为：1号设备模拟、2号设备模拟，数据类型：Bool。

5个外部变量分别为：启动按钮-M0.0、停止按钮-M0.1、点动按钮-M0.2、1号设备-Q0.0、2号设备-Q0.1，连接：连接_1，数据类型：Bool，采集周期100ms。

变量表如下：4、组态2个画面，名称分别为离线模拟和在线模拟，各自加一个切换按钮，按钮名称与画面名称一致（可以从项目视图直接拖入相关画面）。

5、离线模拟画面组态。

（1）组态3个按钮，与变量名称对应。

点动按钮控制1号设备模拟，启动和停止按钮控制2号设备模拟。

如：点动按钮属性设置：按下- SetBit-1号设备模拟，释放-ResetBit-1号设备模拟。

（2）组态2个指示灯，也可由图形库中调出。

对应变量分别为1号设备模拟、2号设备模拟。

如1号设备指示灯属性设置：动画-可见性-启用“1号设备模拟”-可见；或者改为：动画-外观-启用“1号设备模拟”-0背景色“白”-1背景色“红”。

（注意：两种动画效果不要同时启用）（3）组态3个文本域，名称分别为：离线模拟画面（画面最上方）、1号设备、2号设备（指示灯上方）。

三菱PLC 模拟量控制在变频调速的实际应用本文以三菱PLC为例介绍了模拟量控制，并结合变频调速基本原理及特点，重点阐述了如何通过PLC模拟量控制来实现对变频器的速度调节。

1、引言近年来可编程序控制器(PLC)以及变频调速技术日益发展，性能价格比日益提高，并在机械、冶金、制造、化工、纺织等领域得以普及和应用。

为满足温度、速度、流量等工艺变量的控制要求，常常要对这些模拟量进行控制，PLC模拟量控制模块的使用也日益广泛。

通常情况下，变频器的速度调节可采用键盘调节或电位器调节方式，但是，在速度要求根据工艺而变化时，仅利用上述两种方式则不能满足生产控制要求，因此，我们须利用PLC灵活编程及控制的功能，实现速度因工艺而变化，从而保证产品的合格率。

2、变频器简介交流电动机的转速n公式为：式中:f—频率;p—极对数;s—转差率(0～3%或0～6%)。

由转速公式可见，改变三相异步电动机电源频率，可以改变旋转磁通势的同步转速，达到调速的目的。

额定频率称为基频，变频调速时，可以从基频向上调(恒功率调速)，也可以从基频向下调(恒转距调速)。

因此变频调速方式，比改变极对数p和转差率s两个参数简单得多。

同时还具有很好的性价比、操作方便、机械特性较硬、静差率小、转速稳定性好、调速范围广等优点，因此变频调速方式拥有广阔的发展前景。

3、PLC模拟量控制在变频调速的应用PLC包括许多的特殊功能模块，而模拟量模块则是其中的一种。

它包括数模转换模块和模数转换模块。

例如数模转换模块可将一定的数字量转换成对应的模拟量(电压或电流)输出，这种转换具有较高的精度。

在设计一个控制系统或对一个已有的设备进行改造时，常常会需要对电机的速度进行控制，利用PLC的模拟量控制模块的输出来对变频器实现速度控制则是一个经济而又简便的方法。

下面以三菱FX2N系列PLC为例进行说明。

同时选择FX2N-2DA模拟量模块作为对变频器进行速度控制的控制信号输出。

如图1所示，控制系统采用具有两路模拟量输出的模块对两个变频器进行速度控制。

“PLC应用技术”课程标准一、课程概述１．课程定位本课程是三年制高职机电专业、数控专业、电气自动化专业、电子信息工程专业的一门重要专业课程，其学习要以《电机与控制》为基础，目标是培养学生掌握可编程控制器技术的基本知识和基本技能，能对简单的可编程控制系统进行程序设计、运行、调试与维护，满足生产现场可编程控制系统应用的需要。

通过《PLC应用技术》课程，培养学生的实际动手能力和分析与解决工程实际问题的能力，进一步培养学生理论联系实际的工作作风，加深理解和巩固可编程序控制器和变频器方面的基础知识，为实际应用可编程序控制器和变频器打下良好的基础。

通过工学结合模式的《PLC应用技术》课程的学习、训练，学生能够获得初步的工程实践能力。

《PLC应用技术》的前置课程有《电机与电力拖动基础》、《电工与电子技术》、《电气控制与运行》等。

同行课程为《液压与气压系统安调与维修》、《单片机技术应用》、《传感器与检测技术》，后继课程为《变频器的安装与调试》、《数控编程与加工》、《农机设备装配与维修》、专业综合实训、毕业设计、顶岗实习等。

它是一门应用性、实践性、逻辑性很强的课程。

２．设计思路本课程标准以相关专业学生的就业为导向，根据行业专家对有关专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以电气自动化控制为主线，以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，按照由浅入深，从简单到复杂的原则，整合、序化教学项目，实现能力递进。

教学项目按设备运行控制的方案设计——器件选择——系统装配——系统调试工作过程合理组织教学内容。

确定本课程的工作模块和课程内容。

为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，以典型设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

课程教学以项目为载体，依照真实工作过程，将基本指令应用顺控指令应用功能指令应用融合到项目教学过程中，学做一体，将知识和技能培养融入工作过程中，实现课程教学目标。

第一章实训任务、目的及要求1.1 实训要求1. 确定控制方案，选择PLC和变频器。

2. 画出电气控制线路图。

3. 设计程序。

4. 完成PLC控制系统梯形图软件及其语句表的编制任务。

5. 在实验室条件下，通过试验调试初步验证其程序的正确性。

1.2 实训任务和目的1.了解PLC 控制变频调速系统。

2.了解S7-200CPU 加M440 变频器参数设置。

3.了解电气控制系统设计的基本原则、内容与一般步骤。

4.掌握PLC 变频调速控制系统调试基本过程和方法。

1.3 系统控制要求1.变频调速器受0-10v 电压控制。

输出0Hz 对应同步转速为0r/min。

输出50Hz 对应同步转速为1500r/min。

输出100Hz 对应同步转速为3000r/min。

输入电压与输出频率按线性关系变化。

2.要求输出转速按函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。

3.改变输出转速-时间的变化函数，重复上述过程。

1.4 PLC 简介1.4.1 PLC 的基本概念可编程控制器是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。

但是为了避免与个人计算机（PersonalCompute）r的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，非常适合于在恶劣的工业环境下使用。

故自60 年代末第一台PLC 问世以来，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域，大大推进了机电一体化进程。

进入80 年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使得可编程控制器有了突飞猛进的发展，功能日益增强，已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，具备模数转换、数模转换、高速计数、速度控制、位置控制、轴定位控制、温度控制、PID 控制、远程通讯、高级语言编辑以及各种物理量转换等功能。

PLC控制技术模拟习题+参考答案一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.一般而言,FX系列PLC的AC输入电源电压范围是多少?（）A、DC24VB、86-264VACC、220－380VACD、24VAC－220VAC正确答案：B2.PLC是在什么控制系统基础上发展起来的A、继电控制系统B、单片机C、工业电脑D、机器人正确答案：A3.工业级模拟量,哪一种更容易受干扰（）A、uA级B、mA级C、A级D、10A级正确答案：A4.操作数K3Y0表示()。

A、Y0-Y13组成4组3位数B、Y0-Y13组成3组4位数C、Y0-Y11组成4组3位数D、Y0-Y11组成3组4位数正确答案：B5.FX系列PLC中,16位的数值传送指令（）A、DMOVB、MOVC、MEAND、RS正确答案：B6.PLC控制系统中，输入触点的类型（）。

A、必须采用常开触点B、必须采用常闭触点C、既可以采用常开触点，也可以采用常闭触点D、以上都不对正确答案：C7.PLC在工业生产现场工作，对PLC的I/O接口的要求说法正确的是（）A、应具有良好的接地能力B、应具有良好的抗干扰能力C、应具有断电保持功能D、应具有报警功能正确答案：B8.如果PLC发出的脉冲的频率超过步进电机接收的最高脉冲频率,会发生（）A、电机仍然精确运行B、丢失脉冲,不能精确运行C、电机方向会变化D、电机方向不变正确答案：B9.PX系列PLC中的输入继电器采用（）进制的数字编号A、二B、八C、十D、十六正确答案：B10.M8013的脉冲的占空比是多少?（）。

A、5B、1C、6D、4正确答案：A11.FX系列PLC的区间比较指令助记符是（）A、CMPB、ZCPC、MCRD、SET正确答案：B12.FX系列PLC中,16位除法指令应用（）A、DADDB、DDIVC、DIVD、MUL正确答案：C13.下列不是小型PLC产品的是（）。

A、三菱公司的F1、F2、FXOB、欧姆龙的欧姆龙的CPM*系列C、西门子的S7-400系列D、施耐德的Twido系列正确答案：D14.FX系列PLC中OUT,表示什么指令（）A、下降沿B、输出C、输入有效D、输出有效正确答案：B15.在顺序控制系统中，STL触点右边不能使用（）指令A、MPSB、MPPC、MRD正确答案：A16.二进制数1011101等于十进制数的（）A、93B、92C、95D、94正确答案：A17.FX系列PLC中,32位减法指令应用（）A、DADDB、ADDC、DSUBD、MUL正确答案：C18.PLC的系统程序不包括（）。