PLC模擬量控制在變頻調(diào)速的應(yīng)用

【摘要】本文以三菱PLC為例介紹了模擬量控制，并結(jié)合變頻調(diào)速基本原理及特點，重點闡述了如何通過PLC模擬量控制來實現(xiàn)對變頻器的速度調(diào)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】PLC；模擬量控制；變頻調(diào)速

一、引言

近年來可編程序控制器（PLC）以及變頻調(diào)速技術(shù)日益發(fā)展，性能價格比日益提高，并在機械、冶金、制造、化工、紡織等領(lǐng)域得以普及和應(yīng)用。

二、變頻器簡介

由轉(zhuǎn)速公式可見，改變?nèi)喈惒诫妱訖C電源頻率，可以改變旋轉(zhuǎn)磁通勢的同步轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速的目的。額定頻率稱為基頻，變頻調(diào)速時，可以從基頻向上調(diào)（恒功率調(diào)速），也可以從基頻向下調(diào)（恒轉(zhuǎn)距調(diào)速）。

三、PLC模擬量控制在變頻調(diào)速的應(yīng)用

PLC包括許多的特殊功能模塊，而模擬量模塊則是其中的一種。它包括數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。

在設(shè)計一個控制系統(tǒng)或?qū)σ粋€已有的設(shè)備進行改造時，常常會需要對電機的速度進行控制，利用PLC的模擬量控制模塊的輸出來對變頻器實現(xiàn)速度控制則是一個經(jīng)濟而又簡便的方法。

下面以三菱FX2N系列PLC為例進行說明。同時選擇FX2N-2DA模擬量模塊作為對變頻器進行速度控制的控制信號輸出?？刂葡到y(tǒng)采用具有兩路模擬量輸出的模塊對兩個變頻器進行速度控制。

1.系統(tǒng)中PLC模擬量控制變頻調(diào)速需要解決的主要問題（一）模擬量模塊輸出信號的選擇

通過對模擬量模塊連接端子的選擇，可以得到兩種信號，0～10V或0～5V電壓信號以及4～20mA電流信號。這里我們選擇0～5V的電壓信號進行控制。

（二）模擬量模塊的增益及偏置調(diào)節(jié)

模塊的增益可設(shè)定為任意值。然而，如果要得到最大12位的分辨率可使用0～4000。我們采用0～4000的數(shù)字量對應(yīng)0～5V的電壓輸出。當(dāng)然，我們可對模塊進行偏置調(diào)節(jié)，例如數(shù)字量0～4000對應(yīng)4～20mA時。

通過對該模塊的認識，BFM的定義如附表。

其中：

#16為輸出數(shù)據(jù)當(dāng)前值。

#17：b0：1改變成0時，通道2的D/A轉(zhuǎn)換開始。

b1：1改變成0時，通道1的D/A轉(zhuǎn)換開始。

（四）控制系統(tǒng)編程

在程序中：

1）當(dāng)M67、M68常閉觸點以及Y002常開觸點閉合時，通道1數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換開始執(zhí)行；當(dāng)M62、M557常閉觸點以及Y003常開觸點閉合時，通道2數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換開始執(zhí)行。

2）通道1

將保存第一個數(shù)字速度信號的D998賦予輔助繼電器（M400～M415）；

將數(shù)字速度信號的低8位（M400～M407）賦予BFM的16#；

使BFM#17的b2=1；

使BFM#17的b2由1→0，保持低8位數(shù)據(jù)；

將數(shù)字速度信號的高4位賦予BFM的16#；

使BFM#17的b1=1；

使BFM#17的b1由1→0，執(zhí)行通道1的速度信號D/A轉(zhuǎn)換。

3）通道2

將保存第二個數(shù)字速度信號的D988賦予輔助繼電器（M300～M315）；

將數(shù)字速度信號的低8位（M300～M307）賦予BFM的16#；

使BFM#17的b2=1；

使BFM#17的b2由1→0，保持低8位數(shù)據(jù)；

將數(shù)字速度信號的高4位賦予BFM的16#；

使BFM#17的b0=1；

使BFM#17的b0由1→0，執(zhí)行通道2的速度信號D/A轉(zhuǎn)換。

2.注意事項

（一）FX2N-2DA采用電壓輸出時，應(yīng)將IOUT與COM短路

（二）速度控制信號應(yīng)選用屏蔽線，配線安裝時應(yīng)與動力線分開。

四、結(jié)束語

上述控制在實際使用過程中運行良好，很好地將PLC易于編程與變頻器結(jié)合起來，當(dāng)然不同的可編程序控制器的編程和硬件配置方法也不同，比如羅克韋爾PLC在增加D/A模塊時，只要在編程環(huán)境下的硬件配置中添加該模塊即可。

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