图解PLC与变频器通讯接线快速学会用PLC控制变频器！

  PLC与变频器两者是一种包含与被包含的关系，PLC与变频器都能够实现一些特定的指令，用来控制电机马达，PLC是一种程序输入执行硬件，变频器则是其中之一。

  但是PLC的涵盖范围又比变频器大，还可拿来控制更多的东西，应用领域更广，性能更强大，当然PLC的控制精度也更大。变频器没有办法进行编程，改变电源的频率、电压等参数，它的输出频率能设为固定值，也可以由PLC动态控制。

  PLC与变频器之间通信需要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来确定访问的方法。总线上可以连接一个主站和最多31个从站，主站根据通信报文中的地址字符来选择要传输数据的从站，在主站没有要求它进行通信时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接进行信息的传输。

  PLC可编程控制器的存储器可大致分为系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器等三种。

  系统程序存储器用来存放由可编程控制器生产厂商编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能直接更改。系统程序质量的好坏，很大程度上决定了PLC的性能。

  其内容最重要的包含三部分：第一部分为系统管理程序，它主要控制可编程控制器的运行，使整个可编程控制器按部就班地工作，第二部分为用户指令解释程序，通过用户指令解释程序，将可编程控制器的编程语言变为机器语言指令，再由CPU执行这些指令；第三部分为标准程序模块与系统调用程序。

  根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。用户程序存储器用来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，快闪存储器不需后备电池，断电时数据也不会丢失。

  工作数据存储器用来存储工作数据，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。其中元件映像寄存器用来存储开关量、输出状态和定时器、计数器、辅助继电器等内部器件的ON/OFF状态。数据表用来存放各种数据，它存储用户程序执行时的某些可变参数值及A/D转换得到的数字量和数字运算的结果等。

  变频器是把工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中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。

  ①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入信号，控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单，但要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。

  ②利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量通常能与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出能控制变频器的启动／停止、正／反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要求，但只能有级调速。

  使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时，则需要仔细考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时，还需要注意到输入信号电路连接不当，有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采取继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪声有可能会导致变频器的误动作，应尽量避免。

  ③PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用双线连接，其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器，而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都能够找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个变频器则是从属的控制对象（从站）。

  PLC的变频器控制电机正反转接线．按接线图将线连好后，启动电源，准备设置变频器各参数。

  2．按“MODE”键进入参数设置模式，将Pr.79设置为“2”：外部操作模式，启动信号由外部端子（STF、STR）输入，转速调节由外部端子（2、5之间、4、5之间、多端速）输入。

  8. 若在电动正转时按下反转按钮，电动机先停止后反转；反之，若在电动机反转时按下正转按钮，电动机先停止后正转。

  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能够最终靠程序控制变频器的启动、停止、复位；也能控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是，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，也没办法实现精细的速度调节。

  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，线路有较大的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。

  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、造价最低，可控制32台变频器。缺点：编程工作量较大。

  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。

  三菱变频器可内置很多类型的通讯选件，如用于CC-Link现场总线NC选件；用于Profibus DP现场总线AP（A）选件；用于DeviceNet现场总线ND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。

  优点：造价低廉、易学易用、性能可靠 缺点：只能用于不多于8台变频器的系统。

  ③复合操作（如操作面板设置频率，操作接线端子连接的按钮进行启/停控制）。为了操作方便和充分的利用变频器，也能够使用PLC来控制变频器。

  变频器有很多开关量端子，如正转、反转和多档转速控制端子等，不使用PLC时，只要给这些端子接上开关就能对变频器进行正转、反转和多档转速控制。当使用PLC控制变频器时，若PLC是以开关量方式对变频来控制，需要将PLC的开关量输出端子与变频器的开关量输入端子连接起来，为经验测试变频器某些状态，同时能将变频器的开关量输出端子与PLC的开关量输入端子连接起来。

  PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接如下图所示。当PLC内部程序运行使Y001端子内部硬触点闭合时，相当于变频器的STF端子外部开关闭合，STF端子输入为ON，变频器启动电动机正转，调节10、2、5端子所接电位器能改变端子2的输入电压，从而改变变频器输出电源的频率，进而改变电动机的转速。如果变频器内部出现异常时，A、C端子之间的内部触点闭合，相当于PLC的X001端子外部开关闭合，X001端子输入为ON。

  变频器有一些电压和电流模拟量输入端子，改变这些端子的电压或电流输入值能改变电动机的转速，如果将这些端子与PLC的模拟量输出端子连接，就可通过PLC控制变频器来调节电动机的转速。模拟量是一种连续变化的量，利用模拟量控制功能能使电动机的转速连续变化（无级变速）。

  PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接如下图所示，由于三菱FX2N-32MR型PLC无模拟量输出功能，需要给它连接模拟量输出模块（如FX2N-4DA），再将模拟量输出模块的输出端子与变频器的模拟量输入端子连接。当变频器的STF端子外部开关闭合时，该端子输入为ON，变频器启动电动机正转，PLC内部程序运行时产生的数字量数据通过连接电缆送到模拟量输出模块（DA模块），由其转换成0～5V或0～10V范围内的电压（模拟量）送到变频器2、5端子，控制变频器输出电源的频率，进而控制电动机的转速，如果DA模块输出到变频器2、5端子的电压发生明显的变化，变频器输出电源频率也会变化，电动机转速就会变化。

  PLC在以模拟量方式控制变频器的模拟量输入端子时，也可同时用开关量方式控制变频器的开关量输入端子。

  PLC以开关量方式控制变频器时，需要占用较多的输出端子去连接变频器相应功能的输入端子，才能对变频器进行正转、反转和停止等控制；PLC以模拟量方式控制变频器时，需要用DA模块才能对变频器进行频率调速控制。如果PLC以RS485通信方式控制变频器，只需一根RS485通信电缆（内含5根芯线），直接将各种控制和调频命令送给变频器，变频器根据PLC通过RS485通信电缆送来的指令就能执行相应的功能控制。

  RS485通信是目前工业控制广泛采用的一种通信方式，具有比较强的抗干扰的能力，其通信距离可达几十米至上千米。采用RS485通信不仅能将两台设备连接起来进行通信，还可以将多台设备（最多可并联32台设备）连接起来构成分布式系统，进行相互通信。

  三菱FR500系列变频器有一个用于连接操作面板的PU口，该接口可用作RS485通信口，在使用RS485方式与别的设备通信时，需要将操作面板插头（RJ45插头）从PU口拔出，再将RS485通信电缆的一端插入PU口，通信电缆另一端连接PLC或别的设备。三菱FR500系列变频器PU口外形及各引脚功能说明如下图所示。

  三菱FR500系列变频器只有一个RS485通信口（PU口），面板操作和RS485通信不能一起进行，而三菱FR700系列变频器除了有一个PU接口外，还单独配备了一个RS485通信口（接线通信口外形及各功能说明如下图所示，通信口的每个功能端子都有2个，一个接上一台RS485通信设施，另一个端子接下一台RS485通信设施，若无下一台设备，应将终端电阻开关拨至“100Ω”侧。

  三菱FX PLC一般不带RS485通信口，如果要与变频器进行RS485通信，须给PLC安装FX2N-485BD通信板。485BD通信板的外形和端子如下图（a）所示，通信板的安装的步骤如下图（b）所示。

  单台变频器与PLC的RS485通信连接如下图所示，两者在连接时，一台设备的发送端子（+-）应分别与另一台设备的接收端子（+-）连接，接收端子（+-）应分别与另一台设备的发送端子（+-）连接。

  多台变频器与PLC的RS485通信连接如下图所示，它能轻松实现一台PLC控制多台变频器的运行。

  变频器有关参数设置好后，还要用编程软件编写相应的PLC控制程序并下载给PLC。PLC控制变频器驱动电动机正反转的PLC程序如下图所示。

  变频器可以连续调速，也可以分档调速，FR-500系列变频器有RH（高速）、RM（中速）和RL（低速）三个控制端子，通过这三个端子的组合输入，能轻松实现7档转速控制。如果将PLC的输出端子与变频器这些端子连接，就可以用PLC控制变频器来驱动电动机多档转速运行。

  MPI协议在PLC之间可组态为主／主协议或主／从协议。介绍了基于MPI协议的西门子S7-300 PLC与单片机实现数据通信的应用实例及其主要设置。 西门子S7-300 PLC因其功能强、速度快、扩展灵活，在工业控制领域中占有主体地位。MPI网络是西门子工业控制管理系统中经常用到的一种通信方式，其使用RS485物理接口进行数据传输。目前，S7-300 PLC与PC的通信是通过专用接口卡5611卡和MPI电缆实现的。通信软件为SIMATIC Manager、STEP7、PRODAVE_S7_mini以及功能十分强大的WinCC。但是，由于西门子MPI协议是不公开的，所以一些单片机控制器不能接入到MPI网络与S7-300 PLC通信。本文

  与单片机通信的实现 /

  1. PLC与主令电器类设备的连接 如图6-4所示是与按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备的接线示意图。图中的PLC为直流汇点式输入，即所有输入点共用一个公共端COM，同时COM端内带有DC24V电源。若是分组式输入，也可参照图6-4的办法来进行分组连接 2. PLC与旋转编码器的连接 旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。因些可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不相同的型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。 如图6-7所

  与旋转编码器的连接 /

  施耐德变频器是由法国施耐德电气集团研发、制造和销售的知名变频器品牌。以其稳定的性能、丰富的组合功能、良好的动态特性、超强的过载能力及无可比拟的灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。大范围的应用于各工业领域，尤其在电梯、纺织、机床、起重运输和港口等行业。 施耐德变频器在电气自动化应用中非常普遍，高效、节能、安全的使用口碑受到不少公司的喜欢，但是持续的运行不可避免的会产生故障，好在发生故障会在显示屏提示相应的故障报警，针对不同的故障报警代码，我们应该了解问题所在和相应的解决的方法。 （1） 施耐德变频器OC报警 键盘面板LCD显示：加、减、恒速时过电流。 对于短时间大电流的OC报警，正常的情况下是驱动板的电流检测

  三菱plc停止处理的优先顺序 QD75停止处理的优先顺序如下： 减速停止《 突然停止 《 立马停止 （1）减速（包括自动减速）期间，即使减速到命令变成 ON或发生减速停止原因，运行也会以该减速速度停止。 （2）如果为突然停止指定的停止信号变成ON或减速期间发生停止原因，则会从该点起动突然停止处理。 然而，如果突然停止减速时间长于减速时间，则即使减速停止处理期间发生突然停止原因，减速停止处理也会继续。 减速期间三菱plc输入停止信号 （1）即使减速（包括自动减速）期间输入停止信号，运行也会以该减速速度停止。 （2）如果在 OPR的减速期间输入停止信号，则运行会以该减速速度停止。如果以蠕动速

  编码器是集光、机、电技术于一体的数字化传感器，主要利用光栅衍射的原理来实现位移与数字变换，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量。 编码器以其结构相对比较简单、精度高、寿命长等特点，大范围的应用于定位、测速和定长等场合。 编码器按工作原理的不同，可大致分为增量式编码器和绝对式编码器。 1. 增量式编码器 增量式编码器提供了一种对连续位移量离散化、增量化以及位移变化（速度）的传感方法。增量式编码器的特点是每产生一个增量位移就对应于一个输出脉冲信号。增量式编码器测量的是相对于某个基准点的相对位置增量，而不能够直接检测出绝对位置信息。 增量式编码器主要由光源、码盘、检测光栅、光电检测器件和转换电路组成。在码盘上刻有节距相等的辐

  一、 概述 本文介绍了艾默生公司EC20 PLC在老化房控制管理系统中的应用并着重介绍该产品的PID闭环功能在恒温控制上的实现和强大的网络通信功能对EMERSON EV2000变频器运行控制的实现。该老化房控制管理系统是家电，电子，电脑行业产品生产检测的重要设备，也是产品生产合格检查的重要环节。该系统采用EMERSON EC20 PLC和多台EV2000变频器，实现对室内温度和变频器运行的集中控制。 二、 老化房控制管理系统工艺技术要求： 老化房结构如图所示： 具体要求如下： 1, 该系统所控制的老化房面积达16×30M，要求控制范围在20-55℃，控制精度达±5℃，能够在上位机对温度设定/显示/保存；（加湿控制采用单独进行和PLC无关）

  1 引言 在常规自动控制系统中，传感器与执行器是独立接线的，多个传感器和执行器构成的系统要大量导线。通信总线应用到测控系统中，不仅能节省大量的导线，而且可提高系统的可靠性。已被广泛采用的工业总线一般有两类。一类为主从结构方式，如RS-485通讯，该通讯总线在工业控制中已得到普遍应用，其通讯方式为命令—响应方式。主机定时向各子控制器发出查询信号，再由各子控制器汇报各自状态。这种通讯方式开发难度较小，但通讯实际耗费了主控制器相当一部分资源。所以此种方式并未能完全地发挥出主控制器强大的运算功能。另一类为各节点自主通讯方式，如欧姆龙公司、三菱公司的CAN总线，NEWLIFT公司的LONWORKS总线等。这类总线的可靠性和通

  的电梯控制系统 /

  根据直线单片机为核心，SKIIP09NAC25T10模块为驱动，结合相关外围电路，设计出直线电动机专用变频器，该变频器结构紧凑稳定性很高，价格低，可大范围的应用于小功率直线驱动的场合。 直线电动机是近年来的研究热点在磁场分析，模型建立等方面取得了丰硕成果，但直线电动机的调速控制目前普遍采用的还是通用变频器，采用通用变频器能轻松实现相关功能，但存在如下问题： 1)由于通用变频器功能较多，用在直线电动机的场合，很多功能闲置不用，造成功能浪费，并且设置麻烦。 2)由于不是针对直线电动机设计的专用变频器，直线电动机特殊结构引起的问题没考虑，并不能很好地完全满足某些控制要求。 3)价格较高，将通用变频器用于直线电动

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