三菱PLC控制台达变频器2例.doc

一、训练内容使用 57 一 226 PLC 和 M M440 变频器联机，实现电动机三段速频率运转控制要求按下按钮SB1，电动机启动并运行在第一段，频率为 15Hz;延时 18s 后电动机反向运行在第二段，频率为 30 Hz;再延时 20s 后电动机正向运行在第三段，频率为 SOHzo 当按下停止按钮 TB1，电动机停止运行二、训练工具、材料和设备S7 -226 PLC , MM440 变频器各一台、控制按钮及 BVR 一 1. 5 mm 导线若干、万用表、兆欧表各一台、通用电工工具一套等三、操作方法1.按要求接线PLC 与变频器的连接电路如图 3-10 所示2. PLC 输入/输出地址分配变频器 MM440 数字输入 DIN1, DIN2 端口通过 P0701, P0702 参数设为三段固定频率控制端，每一段的频率可分别由 P1001, P1002 和 P1003 参数设置变频器数字输入 DIN3 端口设为电动机运行、停止控制端，可由 P0703 参数设置PLC 输入/输出地址分配见表 3-6表 3-6 PLC 输入/输出分配表程序执行要求:按下启动按钮 SB1 后，输入继电器 I0. 1 得电，输出继电器 Q0. 1 和 Q0. 3 置位，同时定时器 T37 得电计时。

Q0. 3 输出，变频器 MM440 的数字输入端口 DIN3 为“ON" ，得到运转信号，Q0. 1 输出，数字输入端口 DIN1 为"ON”状态，得到频率指令，电动机以 P1001 参数设置的固定频率 1 (15 Hz)正向运转;T37 正转定时到 18s, T37 位常开触点闭合，使输出继电器 Q0. 2 置位、Q0. 1 复位( 注意:Q0. 3 保持置位) ，同时定时器 T38 得电计时变频器 MM440 的数字输入端口 DIN3 仍为“ON"，得到运转信号，Q0. 2 输出，数字输入端口DIN2 为“ON”状态，得到频率指令，电动机以 P1002 参数设置的固定频率 2( -30Hz)反向运转，T38反转定时 20s, T38 位常开触点闭合，输出继电器 Q0. 1 再次置位输出，变频器 MM440 的数字输入端口 DIN1, DIN2 和 DIN3 均为"ON”状态，电动机以 P1003 参数设置的固定频率 3 (SOHz)正向运转;按下停止按钮 TB1 时，PLC 输入继电器 I0. 2 得电，其常开触点闭合使输出继电器 Q0. 1~Q0. 3 复位，此时变频器 MM440 的数字输入端口 DIN1, DIN2 和 DIN3 均为“OFF”状态，电动机停止运转。

PLC运行参考程序如图 3-11 所示4.变频器参数设置变频器操作步骤省略，主要参数设置见表 3-7四、成绩评价表成绩评价见表 3-8五、巩固练习用 PLC 和变频器联机实现电动机 7 段频率运行7 段频率依次为:第 1 段频率 10Hz;第 2 段频率20Hz ;第 3 段频率 40Hz;第 4 段频率 50Hz;第 5 段频率-20Hz;第 6 段频率-40Hz,第 7 段频率 20Hz设计出电路原理图，写出 PLC 控制程序和相应参数设置变频器的 PLC 模拟量控制 任务目标 (1)掌握常见的模拟量给定方法 (2)熟悉模拟量模块的使用 任务引入 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口益广泛通常情况下，变频器的速度调节可采用键盘调节或电位器调节等方式但是，在速度要求根据工艺而变化时，仅利用上述两种方式不能满足生产控制要求，而利用 PLC 灵活编程及控制的功能，实现速度因工艺而变化，可以较容易地满足生产的要求下面就来学习变频器的 PLC 模拟量控制的相关知识 相关知识点 在变频器中，通过操作面板、通信接口或输入端子调节频率大小的指令信号，称为给定信号。

所谓外接频率给定是指变频器通过信号输入端从外部得到频率的给定信号 一、频率给定信号的方式 1.数字量给定方式 频率给定信号为数字量，这种给定方式的频率精度很高，可达到给定频率的 0. 01%以内具体的给定方式有以下两种 (1)面板给定即通过面板上的“升键”和“降键”(西门子 MM440 变频器频率增加调节用▲键，频率下降调节用 键)来设置频率的数值 (2)通信接口给定由上位机或 PLC 通过接口进行给定现在多数变频器都带有 RS - 485 接口或 RS - 232 接口，方便与上位机(如 PLC、单片机、PC 等)的通信，上位机可将设置的频率数值传送给变频器 2.模拟量给定方式 即给定信号为模拟量，主要有电压信号、电流信号当进行模拟量给定时，变频器输出的精度略低，约在最大频率的士 0. 2%以内 常见的给定方法有 (1)电位器给定 利用电位器的连接提供给定信号，该信号为电压信号例如西门子 MM440 变频器端子 1 和2 为用户提供 10V 直流电压，端子 3 为给定电压信号的输入端(采用模拟电压信号输入方式输入给定频率时，为了提高变频调速的控制精度，必须配备一个高精度的直流电源)。

 (2)直接电压( 或电流)给定 由外部仪器设备直接向变频器的给定端输出电压或电流信号需注意的是，当信号源与变频器距离较远时，应采用电流信号给定，以消除因线路压降引起的误差，通常取 4~20mA，以利于区别零信号和无信号(零信号:信号线路正常，信号值为零;无信号:信号线路因断路或未工作而没有信号)在西门子 MM440 变频器接线端子中有两路模拟量输入:AIN1 (0~10V, 0~20 mA 和-10~10 V)和 AIN2 (0~10V, 0~20 mA ) 二、模拟量输入/输出扩展模块(EM235 ) 接线图及输入范围配置 1. EM235 的接线图 EM235 是最常用的模拟量扩展模块，它实现了 4 路模拟量输入和 1 路模拟量输出功能EM235 的接线方法如图 3-12 所示 2. EM235 的配置 使用模块，须将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率DIP 开关设置EM235 扩展模块的对应关系见表 3-9表中六个 DIP 开关决定了所有的输入设置，也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。

 三、注意事项 使用 PLC 的模拟量控制变频器时，考虑到变频器本身产生强干扰信号，而模拟量抗干扰能力较差、数字量抗干扰能力强的特性，为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰，在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施: 1.信号线与动力线必须分开走线 使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其他设备的干扰，须将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路) 分开走线 z.模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为 0.5~2mm2 在接线时一定要注意，电缆剥线要尽可能的短 5~7mm 左右) ，同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其他设备接触引人干扰 3.变频器的接地应该与 PLC 控制回路单独接地 在不能够保证单独接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，但变频器一定要保证可靠接地在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空，同时，由于 PLC 与变频器共用一个大地，因此，建议在可能的情况下，将 PLC 单独接地或者将 PLC与机组地绝缘开来 4.变频器与电机间的接线距离 变频器与电机间的接线距离较长的场合，来自电缆的高次谐波漏电流，会对变频器和周边设备产生不利影响。

因此，为减少变频器的干扰，需要对变频器的载波频率进行调整 任务训练 一、训练内容 利用 S7 -226 PLC 模拟量模块与 MM440 变频器联机，实现电动机正反转控制，要求运行频率由模拟量模块输出电压信号给定，并能平滑调节电动机转速 二、训练工具、材料和设备 S7- 226 PLC , MM440 变频器各一台，EM235 模拟量模块一个， BVR-1.5mm2 导线若干电工万用表、兆欧表各一台，通用电工工具一套等 三、操作方法和步骤 1.按系统要求接线 PLC:、模拟量模块和变频器的连接电路如图 3-13 所示 2.模块选型和 PLC 输入/输出地址分配 系统选用 57 一 226 PLC 和模拟量扩展模块 EM235EM235 为模拟量输入/输出模块，具有四个模拟量输入通道和一个模拟量输出通道PLC 输入/输出地址分配见表 3-10 3. PLC 程序设计 1)电动机正转运行及速度调节 按下正转按钮 SB1,输入继电器 I0. 0 得电，输出继电器 Q0. 0 得电并自保，变频器端口 5 为“ON"，电动机正转，调节电位器 RP，则可改变变频器的频率设定值，从而调节正转速度的大小。

按下停车按钮 TB1 后，I0. 1 得电，Q0. 0 失电，电动机停止转动 2)电动机反向运行及速度调节 按下反转按钮 SB2,输入继电器 I0. 2 得电，输出继电器 Q0. 1 得电并自保，变频器端口 6 为“ON"，电动机反转，调节电位器 RP，则可改变变频器的频率设定值，从而调节反转速度的高低按下停车按钮 TB1 后，输入继电器 10. 1 得电，输出继电器 Q0. 1 失电，电动机停止转动 3)互锁 正转和反转之间在梯形图程序上设计有互锁控制PLC 控制参考程序如图 3-14 所示 4.变频器参数设置 使用基本操作面板对变频器进行参数设置首先按下 P 键对变频器进行复位，使变频器的参数值回到出厂时的状态，再设置 PO10 为 ，使变频器处于准备状态，然后设置变频器控制端口操作控制参数，见表 3-11 四、成绩评价表 成绩评价见表 3-12 五、巩固练习 某传感器输出为 4~20 mA 电流信号，通过输入至模拟量模块来控制 MM440 变频器频率给定，要求输出频率范围为 0~50 Hz ,请选用合适的硬件，设计控制电路图并接线调试，写出调试成功的 PLC 程序和变频器参数设置。