PLC 与变频器通讯接线与控制技巧
在工业自动化控制领域,PLC(可编程逻辑控制器)与变频器的组合应用极为广泛。它们之间的协同工作能够实现对电机的控制,提高生产效率和产品质量。下面我们将详细介绍 PLC 与变频器的相关知识,以及它们之间的通讯接线和控制方法。
PLC 与变频器存在着包含与被包含的关系。两者都可完成特定指令以控制电机马达,但 PLC 是一种程序输入执行硬件,其涵盖范围更广,不仅能控制电机,还能控制更多其他设备,应用领域更为宽泛,性能也更强大,控制精度更高。而变频器无法进行编程,主要用于改变电源的频率、电压等参数,其输出频率既可以设为固定值,也能由 PLC 进行动态控制。
PLC 与变频器之间的通信需遵循通用的串行接口协议(USS),按照串行总线的主从通信原理确定访问方法。总线上可连接一个主站和多 31 个从站,主站依据通信报文中的地址字符选择要传输数据的从站。在主站未要求通信时,从站不能主动发送数据,各个从站之间也不能直接进行信息传输。
PLC 的基本结构
PLC 可编程控制器的存储器可分为系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器三种。
系统程序存储器:用于存放由可编程控制器生产厂家编写的系统程序,并固化在 ROM 内,用户不能直接更改。系统程序质量在很大程度上决定了 PLC 的性能,其内容主要包括系统管理程序、用户指令解释程序以及标准程序模块与系统调用程序。系统管理程序控制可编程控制器的运行,使用户指令解释程序将可编程控制器的编程语言转化为机器语言指令,再由 CPU 执行。
用户程序存储器:根据控制要求编制的应用程序称为用户程序,用户程序存储器用于存放用户针对具体控制任务,用规定的可编程控制器编程语言编写的各种用户程序。目前较先进的可编程控制器采用可随时读写的快闪存储器作为用户程序存储器,这种存储器不需后备电池,掉电时数据也不会丢失。
工作数据存储器:用于存储工作数据,即用户程序中使用的 ON/OFF 状态、数值数据等。在工作数据区中开辟有元件映像寄存器和数据表。元件映像寄存器用于存储开关量、输出状态以及定时器、计数器、辅助继电器等内部器件的 ON/OFF 状态;数据表用于存放各种数据,包括用户程序执行时的某些可变参数值、A/D 转换得到的数字量和数字运算的结果等。
变频器的基本结构
变频器是把工频电源(50Hz 或 60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机变速运行的设备。其控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的 CPU 以及一些相应的电路。
PLC 与变频器的连接方法
利用 PLC 的模拟量输出模块控制变频器:PLC 的模拟量输出模块输出 0~5V 电压信号或 4~20mA 电流信号,作为变频器的模拟量输