三菱PLC模拟量控制在变频调速的应用实物图

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。

用三菱PLC-FX2N与F940变频器设计一个带PID控制的恒压供水系统控制要求:（1）有两台水泵，按设计要求一台运行，一台备用，自动运行时泵运行累计100小时轮换一次，手动时不切换。

（2)两台水泵分别由m1、m2电动机拖动，电动机同步转速为3000转/min，由km1、km2控制。

（3）切换后起动和停电后起动须5s报警，运行异常可自动切换到备用泵，并报警.（4）采用plc的pid调节指令。

(5)变频器（使用三菱fr—a540）采用plc的特殊功能单元fx0n-3a的模拟输出，调节电动机的转速。

（6）水压在0～10kg可调，通过触摸屏（使用三菱f940）输入调节.(7）触摸屏可以显示设定水压、实际水压、水泵的运行时间、转速、报警信号等.（8）变频器的其余参数自行设定。

软件设计:1．fx2n-48mrplc 的i/o分配：根据控制要求及i/o分配,其系统接线图如图所示.plc输入，x1:1号泵水流开关；x2：2号泵水流开关；x3：过压保护。

plc输出，y1:km1；y2：km2;y4：报警器；10：变频器stf。

2．触摸屏画面设:根据控制要求及i/o分配，制作触摸屏画面。

触摸屏输入：m500:自动起动。

m100：手动1号泵。

m101:手动2号泵。

m102：停止.m103：运行时间复位。

m104：清除报警.d300：水压设定。

触摸屏输出:y0：1号泵运行指示。

y1:2号泵运行指示。

t20：1号泵故障。

t21：2号泵故障。

d101：当前水压。

d502：泵累计运行的时间。

d102：电动机的转速。

3. plc的程序：根据控制要求,画出fx2n-48mr的程序梯形图、plc程序如下图所示。

此主题相关图片如下,点击图片看大图：plc的程序简述：plc得电后，通过程序把模块中的摸拟量压力信号转化成压力数字量（d160)，将压力的数据寄存器d160的值除以25以校正压力的实际值（由特殊功能模拟模块fx0n-3a的资料可知：因0—10kg 对应的是数值是0—250,所以压力与数值的关系是1：25）。

三菱FX3UPLC和台达VFD-M变频器PID速度控制我们直接使用三菱FX3U的PID指令进行控制。

下面我们看一下PID指令的用法：S1是目标值：比如目标转速40转/分钟。

S2是测量值：比如当前实时测得的转速38转/分钟。

S3是参数数据的首个寄存器地址：例如D100，那么后面D101-D128都是PID指令相关的参数数据。

D是就是实际的输出值。

这个输出值是有范围的，需要通过参数S3+22(输出上限)和S3+23（输出下限）来限定。

这个范围是跟模拟量输出模块的量程，或者PWM波形周期有关。

比如：4DA模块输出0-10V电压，对应0-32000量程，那么S3+22就设置成32000即可，因为量程最大也就是32000，再大还是输出10V，没有实际意义。

又比如：我们用PWM的占空比控制加热棒输出功率时，周期定为1000（单位：ms），那么S3+22就设置成1000，如果设的大了，PWM 指令反而就不执行了。

所以，根据执行器的量程来设置输出上下限才行。

下面看下S3的参数表：采样时间：在本例中，控制对象是电机转速，它的实时性很强，目标值可以马上到达，因此为了提高准确性，采样时间要小一点。

而如果是控制的温度/压力值等滞后性比较强的对象，那么采样时间可以设的长点，比如温度，加热棒加热得比较慢，反馈回来的温度变化比较滞后，所以没必要设的短，较短的时间内可能测得的实时温度值基本没变化。

动作设定：bit0=0.正动作：它的表现是测量值和目标值越接近，输出值越往上升。

如本例测速，就是要正动作，测量值离目标值远，那么输出值就要慢慢增大。

bit0=1.逆动作：它的表现跟正动作相反。

测量值越接近目标值，输出值越小。

例如加温控制，当温度慢慢变大，输出就要慢慢变小，这样才不会过温。

bit1和bit2.不管它，设为0bit3.不使用，设为0bit4.当执行自整定时，该位设置为1，当自整定结束后，它会自动范围。

因此用它来对动作设定的参数重新赋值。