PLC与变频器两者是一种包含与被包含的关系,PLC与变频器都可以完成一些特定的指令,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。
PLC的涵盖范围又比变频器大,还可以用来控制更多的东西,应用领域更广,性能更强大,当然PLC的控制精度也更大。变频器无法进行编程,改变电源的频率、电压等参数,它的输出频率可以设为固定值,也可以由PLC动态控制。
PLC是可以编程序的,用来控制电气元件或完成功能、通信等任务。
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,从站本身不能发送数据,各个从站之间也不能直接进行信息的传输。
PLC与变频器一般有三种连接方法
一、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,但需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,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。
二、利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以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的开关量输出可以控制变频器的启动/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。在设计变频器的输入信号电路时,还应该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,当输入信号电路采用继电器等感性负载,继电器开闭时,产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作,应尽量避免。三、PLC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链路多可以连接30台变频器,根据各变频器的地址或采用广播信息,都可以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和变频器通讯方式
1、PLC的开关量信号控制变频器
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可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。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,也无法实现精细的速度调节。
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。
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。
PLC和变频器通讯接线图