6es7216-2bd23-0xb8安装调试
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的技术问题,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。现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500m或50m。这种方法非常简捷,极易掌握。现以三菱门口为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一个简单介绍。
1.三菱plc采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
1.1系统硬件组成
fx2n系列plc(门口版本v3.00以上)1台(软件采用fx-pcs/win-cv3.00版);fx2n-485-bd通讯模(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、cv500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。
1.2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,另一头则按手册说明的方法连接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。
1.3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pr.117~pr.124参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。
1.4变频器设定项目和指令代码举例
1.5变频器数据代码表举例
1.6plc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
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
ldm8000运行监视
extrk10k0h6fd0extrk10运行监视指令;k0:站号0;h6f:频率代码;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
ldx0运行指令由x0输入
setm0置位m0辅助继电器
ldm0extrk11k0hfah02extrk11运行控制指令;k0:站号0;hfa:运行指令;h02:正转指令
andm8029指令执行结束
rstm0复位m0辅助继电器
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
ldx3参数读取指令由x3输入
setm2置位m2辅助继电器
ldm2extrk12k3k2d2extrk10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)
orrstm2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
ldx1参数变更指令由x3输入
setm1置位m1辅助继电器
ldm1extrk13k3k7k10extrk13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
extrk13k3k8k10extrk13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
andm8029指令执行结果
rstm1复位m1辅助继电器
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
2.三菱plc控制变频器的各种方法综合评述与对比
2.1plc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运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线一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。
2.2plc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,线路有圈套的电压降,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。
2.3plc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,可控制32台变频器。
缺点:编程工作量较大。而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。
2.4plc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。
2.5plc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-bbbb现场总线的fr-a5nc选件;用于profibusdp现场总线的fr-a5ap(a)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,广泛地应用在各个小型工业领域。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,又可省去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
