【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。
【參考文獻】
[1]劉福祿.PLC程序設(shè)計的選擇技巧[J].科學(xué)咨詢(科技管理),2010(7)
[2]邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.
[3]郭宗仁,吳亦鋒,郭永.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2011.
[4]劉福祿編著.現(xiàn)代電氣控制技術(shù)[M].大連理工大學(xué)出版社,2011.