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。

ppt课件
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3、FR-A500变频器的数据格式
使用十六进制数，数据在PLC与变频器间自动使用ASCII码传输。
1）从PLC到变频器的通信请求数据格式
设变频器通信参数设置为无LF/CR,则从PLC发送到变频器的通信 数据的ASCII码字符数共有12个(格式A时)。
格式A
ENQ
变频器 指令代 等待 站号 码 时间
（2）D8122存放当前发送的信息中尚未发出的字节。 （3）D8123存放已收到的字节数。 （4）D8124为起始符（8位）初始值STX（02H）。 （5）D8125为终止符（8位）初始值EXT（03H）。 （6）D8129设置数据网络超时计时器值。其单位为10ms。
2.通信程序
设变频器站号为0，传送数据长度为7位，偶校验，2位停止
其中采用RS-485无协议通信方法控制变频器得到了广泛应 用。在RS-485无协议通信方法控制变频器中，PLC是通过RS 串行通信指令进行编程控制。
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一、系统构成
系统的硬件组成为： ➢FX2N系列PLC（产品版本V3.00以上）1台； ➢FX2N-485-BD通信板1块（最长通信距离50m）或FXON485ADP1块+FX2N-CNV-BD板1块（最长通信距离500m）； ➢带RS-485接口的三菱变频器（S500系列、E500系列、 F500系列、F700系列、A500系列、V500系列）等，可以互 相混用，但总数量不超过8台。
BMOV D500 D600 K10
将接收数据保存 到D600～D609中
RST M8123 复位接收完成标志
HEX D603 D700 K4 读出的频率存D700
END
～D703

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）。

第七章 PLC控制变频器方法
2、控制电路端子的功能阐明
〔1〕输入信号：包括对运转/停顿、正转/反转、点动等运转形状进展操 作的数字操作信号。
变频器通常利用继电器接点或者晶体管集电极开路方式得到这些运转信号， 如PLC的继电器输出电路或PLC的晶体管输出电路。
PLC的输出端口可以和变频器的上述信号端子直接相衔接。 〔2〕监测输出信号：包括缺点检测信号、速度检测信号、频率信号和电 流信号等。分为开关量检测信号和模拟量检测信号两种，用来和其他设备配 合以组成控制系统。 模拟量检测输出信号既可根据需求送给电流表或频率表，也可以送给PLC 的模拟量输入模块。 开关量检测信号，它们是经过继电器接点或晶体管集电极开路的方式输出， 额定值均在24V/50mA之上，完全符合FX系列PLC对输入信号的要求，所 以可以将变频器的开关量检测信号和FX系列PLC的输入端直接相衔接，从而 实现信号的反响控制。
第七章 PLC控制变频器方法
控制电路端子的功能阐明
第七章 PLC控制变频器方法
三、VS-616G5变频器多级调速的PLC控制 设定方法： 可以利用PLC的开关量输入输出模块对变频器的多功能输入
端进展控制，实现三相异步电动机的正反转、多速控制。
可以利用变频器的数字操作器对多功能输入、输出端子的功能重新进展设 定〔表7-1中为出厂时所设定〕。用数字操作器对参数H1-01～H1-06进 展设定，可实现多达9段速运转。设定情况如下表所示。
与电机同轴相连的脉冲输出式旋转编码器PG会随着电机的转动而发出相位 互差90°的A、B两相脉冲，变频器速度卡PG-B2可以接纳这两相脉冲，并将 其转换为与实践转速相应的数字信号送给变频器，变频器将实践速度与内部的 给定速度相比较，从而调理变频器的输出频率和电压。

You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
滑性差，控制电路较复杂。
方案选择
②改变异步电机的转差率s。 缺点：转速的档位不可能很多；调速后的机械特性较
“软”。
③改变异步电机的电源频率f。 优点：调速范围广、静态稳定性好、运行效率高、使用
方便、可靠性高、经济效益显著等。
综上所述：变频调速是三相异步电机最理 想的调速方法，因而得到广泛应用。
实训要求
需求分析
在生产加工过程中，为了提高生产 效率，往往要求电动机能够实现变速 运行。如工作台的工进和快退，电梯 开关门的速度，等等。
方案选择
从异步电机的转速关系式n=n0（1-s）=60f0（1-s） /p可知，若要改变异步电动机可以有以下3种方法：
①改变异步电机的极对数p。 缺点：因为转速几乎是成倍的变化，因此调速的平
变频器的参数设置
Pr.134=3，PID微分（D）时间3s。 Pr.180=14，RL端子定义为X14信号，即PID控制有效。 Pr.190=14，RUN端子定义为FDN信号，即PID下限输出。 Pr.191=15，SU端子定义为FUP信号，即PID上限输出。 Pr.192=16，IPF端子定义为RL信号，即正转时输出(可
参考资料
1、PLC、变频器、触摸屏综合应用实训 2、电气控制与可编程序控制器应用技术 3、机床电气控制技术

A0
B1
C 10
D 11
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单选题 2分 2、三菱FR-E740变频器外部5端子实现电动机模 拟量无级调速控制，输入0~5V可逆电压。参数 Pr.73应设置为
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谢谢大家！
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电路设计
②外部可变的电压或电流
如：PLC 模拟量输出。 在亚龙 YL-158GA 上采用可调 电压源或电流源给变频器的 4和公 共端子送入模拟电压或电流。 模拟电压或电流的切换通过 “点压/电流输入切换开关”来转换。
外部端子控制变频器运行
参数设计
表 5号端子模拟电压选择
外部端子控制变频器运行
参数 Pr.73
精品资源共享课程
变频、伺服、步进应用实践教程
Байду номын сангаас三菱FR-E740变频器模拟量 给定变频器频率
1
三菱FR-E740变频器模拟量给定 变频器频率
内容
1 基本概念 2 电路设计 3 参数设计
2
基本概念
外部端子控制变频器运行
用模拟量给定变频器频率来无级调速非常方 便，特别是在单机控制中得到广泛应用。
给变频器的模拟量输入端一个0~10V、 0~5V的电压或0~20mA、4~20mA电流，变频 器的输出频率随电压电流的变化成比例变化。
3
电路设计
外部端子控制变频器运行
图 三菱 FR-E740 变频器模拟量输入方框图
电路设计
模拟量常用以下几种方式：
①用变频器的 1 号 端子（输出的5V 电压）、 2号端子（模拟量输入正） 和公共端，接三端电位器 广泛应用在手动调速。
外部端子控制变频器运行
电路设计

-1000^+1000
电流输出摸式
0^32000
电流输出模式
电流始出復拟蚤指定模式
0—32000 0—20000
无效（设定fi不变化）
变送器分为二线制和四线制两种，四线制变送器有两根 信号线和两根电源线。二线制变送器只有两根外部接线 ，它们既是电源线又是信号线，输出4-20mA的信号电 流，直流24V电源串接在回路中，有的二线制变送器通 过隔离式安全栅供电。通过调试，在被检测信号量程的 下限时输出电流为20mAo二线制变送器的接线少，信 号可以远传，在工业中得到了广泛的应用。
b RCMMAD
2.外部接口与配线
图7-1 FX3U-4AD外§曠口与配线图
3、缓冲存储器分配
缓冲存储区用来设置输入模式、增益偏置参数，存储转换 数据、错误状态、系统数据、历史数据等，熟悉其分配地 址，便于方便使用该模块，常用存储区如表7-1所示。 FX3U-4AD模块的常用缓冲存储区如表。详细了解其存储 区，需查阅三菱公司发布的技术手册《模拟量控制篇》。
FX3U-4DA 模块
BFM
表7-5 FX3U-4DA缓冲存储区定义 内容
#0
输出模式选择，缺省值为HOOOO
#1
#2
通道g值
#3
#4
#5E
数据保持模式，玦省值为HOOOO
#9E
偏移僧益设S命令
#10
偏移数据CH1*1
#11
增益数据CH1*2
#12
偏移数据CH2*1
初始偏移值：0 初始増益值：5000
第7章模拟量控制
Q 7.1模拟量采集 7.2模拟量变换
(^3)入3模拟量输出 (4)7.4恒压供水
模拟量变换

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。

变频器运行：Y3
变频器电源：Y0、Y1 变频器报警：Y4、Y5
2、硬件连接线图
3）PLC编程
工频运转 变频通电 变频运行 变频跳闸 故障处理
小 结：
目前使用PLC与变频器工程应用特点 1、控制方法：PLC只是控制变频器 启动、停止、指示
2、给定方法：手动调速或面板输入
问题:PLC与变频器工程应用 就是一控一情况?
实例一：用PLC控制变频
——用PLC控制一台变频器单向运行
动作步骤和要求：
• 1、按SB1，KM动作，接通电源；并指示； • 2、合开关SA2，变频器起动、运转；指示； • 3、关开关SA2，变频器停止； • 4、按SB2，关断电源； • 5、故障时，关断电源，发出故障指示。
1、三菱PLC实现
1）地址分配
• 3、变频故障时，发出故障报警，停止变频，延时20秒 后，切换到工频上运行。
方法一 用继电器接触器控制实现
KM3
QS
KM1
KM2
R
U
S
V
T
W
KA
FR
DCM
电
V+
位
VRF
器
ACM
FR
3~
ST1
SF1
KA1
KA2
KA1
工作启动
控
KT
KM2
KM3 KR 工频起动
制 电 路
KA1
SA KM3
KM1
FB
输入点（4个）：
SB1、SB2：X0，X1
SA2：X2
故障报警点：X3
输出点（5个）：
变频器电源：Y0 变频器运行：Y2、Y4 变频器电源指示：Y1 变频器报警：Y3

送出；
7. 通信端子用于变频器与PLC的485通信控制。
可分为显示部分和操作部分，如图8-4所示。
图8-4三菱A800变频器面板结构
2.变频器操作面板
(1) PU： PU运行模式，EXT:外部运行模式，NET：网
络运行模式；
(2) MON：监视模式，PRM：参数设定模式； (3) IM：感应电机控制设定，PM： PM无传感器矢量控
1.三菱变频器端子接线
三菱变频器常用接线 端子可以分为电源输 入、电源输出、开关 量输入、继电输出、 模拟量输入、模拟量 输出、通信7组，如 图8-3所示o
图8-3三菱A800变频器端子结构
1.三菱变频器端子接线
1. 电源输入端接三相电网； 2. 电源输出端接三相电机； 3. 开关量用于接收开关量信号，有自己的独立电源。SD: 公共端，STF：电机正转，STR：电机反转，STP：电机 停止；RH、RM、RL为多段速； 4. 继电输出有两组，可通过参数设置其功能； 5. 模拟量输入端，可接收电流信号或电压信号； 6. 模拟量输出端，可把0-50HZ转速转换为0-10V电压
制设定；
(4) 转速频率单位Hz; (5) 5位数码管用于显示频率、电流、电压、参数编号、参
数值等；
(6) P.RUN：顺控功能动作。 (7) FWD按键：正转启动，正转运行中LED亮灯；REV 按键：反转启动，反转运行中LED亮灯；
2.变频器操作面板
(8) STOP/RESET按键：停止运行指令； (9) M旋钮：变更频率设定、参数设定值； (10) MODE按键：切换各模式，包括JOG； (11) SET按键：确定各项设定；切换显示物理量(电压
b PLC控制
图8-8三菱A800变频器模拟电流控制接线原理图

程序实例
• 当X0接通时，CH1将D100的数据转换成模拟量。当X1接通时， CH2将D101中的数据转换成模拟量。程序梯形图如图5-3-9所 示。
•
四、任务实施
• 1、控制系统程序分析
• 分析控制要求，系统设有上电、启动、加速、减速和 停止按钮，可分别接PLC的X1、X2、X3、X4和X5输 入继电器。变频器的正转信号（STF）可以由PLC的输 出继电器直接给出，而频率控制信号是由FX2N-2DA 模块的模拟电压输出端子给出的，变频器的“2”、“5” 两端为模拟电压输入端。变频器的最大和最小运行频 率可由偏移参数Pr902和增益参数Pr903设置，如果 FX2N-2DA模块的通道电压输出为0～10V则Pr902和 Pr903分别设为（0V，0Hz）和（10V，50Hz）。变 频器具体运行的频率则由PLC的数据寄存器里的数据通 过FX2N-2DA模块转换成0～10V的电压信号输入到变 频器的“2”、“5”两端，来完成0～50Hz的调节。
• 说明：
• 1）BFM#16 由BFM#17（数字值）指定的通道的 D/A转换数据被写。D/A数据以二进制形式，并以 低端8位和高端4位量部分的顺序进行。
• 2）BFM#17 b0 通过将1改变成0，通道2的D/A转 换开始。
•b1 Βιβλιοθήκη 过将1改变城0，通道1的D/A转换开始。
•
b2 通过将1改变城0，D/A转换的低8位数据
• 2、MCGS嵌入版触摸屏是如何对应用系统进行组态操 作的？
• 答：MCGS嵌入版用“工作台”窗口来管理构成用户应 用系统的五个部分，工作台上的五个标签：主控窗口、 设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略，对应于 五个不同的窗口页面，每一个页面负责管理用户应用系 统的一个部分，用鼠标单击不同的标签可选取不同窗口 页面，对应用系统的相应部分进行组态操作。

三菱PLC模拟量控制变频电机恒线速度恒张力
在绕卷机和导开机的工作过程中卷轴的直径随着绕卷(或导开)的累积不断变大(或变小)，而且很多场合中需要绕卷的线速度和制品的张力保持稳定。

这就需要卷轴的角速度和转矩随着直径的变化而变化。

例如有一台导开设备，制品由输送带牵引，牵引制品的张力有一根张力检测辊检测，制品导开辊的卷轴有一定阻尼使得制品在导开过程中有一定张力，制品导开的动力由一根带变频电机的垫布绕卷辊提供。

设备大致结构如下图所示
如图所示，在输送带运行的过程中带动其上面的制品向前移动，从而在张力辊上产生一个大约45度角的张力。

根据工艺的要求需要在导开的过程中制品在导开辊上产生一定的张力保证制品有一定的张紧度。

从图中可知，导开制品的速度由垫布绕卷辊控制，且制品的张力也是由垫布绕卷辊来实现的。

那么在垫布上产生的张力F(张力)=F(导开阻力)-F(垫布绕卷)
在这个过程中制品是张紧的，那么如果采用速度控制的方式来实现，则很容易出现张力过大（导开线速度<。

plc控制变频调速器一、引言以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。

以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1 所示。

工作时操作人员通过控制机（可为PLC或工业PC）设定比例运行参数，然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。

此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。

但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。

采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量D/A转换模件使系统成本增加。

为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。

该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。

二、系统硬件构成系统硬件结构如图2 所示，主要由下列组件构成；1、FX0N—24MR为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。

2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。

本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。

3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元，符合RS—422/RS—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。

通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。

4、FR—A044变频调查器，实现电机调速。

在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。

工作过程中，PLC通过FX0N—485ADP发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。

2、程序设计与模块参数设置
(１) 程序设计 本任务中，利用双重互锁实现电动机正反转控制，触摸屏中的频率设定 值通过D0寄存器，利用MOV传送指令写入模拟量输出特殊寄存器SD6180,然后 通过PLC内置模拟量输出模块中的D/A功能输出对应的直流电压至变频器模拟 量输入端子。程序中，MOV是传送指令，SM400是特殊继电器，其含义是PLC RUN时其始终为ON。
• 根据模拟量输出模块寄存器0-4000对应输出0-10V，变频器模 拟量输入0-10V对应转换为频率0-50Hz，除去中间变量0-10V， 实际数字量0-4000对应0-50Hz，因此换算得出系数为80。设置 完毕后，点击确定退回到“运算”选卡，如图所示。
5、运行调试
• PLC程序和触摸屏程序都设计完成后，分别对其进行下载，下载 完成并重启系统后，通过操作触摸屏中的正转、反转和停止按键 对电动机进行运行控制，同时对变频器给定频率进行设定，设定 范围为0-50Hz。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 指示灯实现正反转的运行状态指示，其组态设置如图所示，分 别将Y0、Y1设置到对应“位指示灯”对话框的“软元件”中。
• 频率输入框用来设置变频器 的运行频率，在“数值输入”
的“软元件”选卡中，将
“种类”设置为“数值输 入”，“软元件”设置为D0，
数据种类设置为“无符号 BIN16”， “显示格式”设
（2）模块参数设置
打开PLC编程界面左侧“导航”目录树，单击依次打开参数→FX5U CPU →模块参数→模拟输出。双击“模拟输出”选项，分别将“D/A转换允许/禁 止设置”和“D/A输出允许/禁止设置”均设置“允许”，然后单击“应用”。
3、变频器参数设置
4、组态界面设计
触摸屏组态界面设计效果如图所示，画面中包含正转、反转和 停止按键；正转和反转指示灯；频率设定值输入。