基于變頻器與PLC通訊的精簡設計

　　1、引言

　　在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，最為常見的是PLC和變頻器的組合應用，并且產生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法，其中采用RS-485通訊方式實施控制的方案得到廣泛的應用：因為它抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉。但是，RS-485的通訊必須解決數據編碼、求取校驗和、成幀、發(fā)送數據、接收數據的奇偶校驗、超時處理和出錯重發(fā)等一系列技術問題，一條簡單的變頻器操作指令，有時要編寫數十條PLC梯形圖指令才能實現，編程工作量大而且繁瑣，令設計者望而生畏。

　　本文介紹一種非常簡便的三菱FX系列PLC通訊方式控制變頻器的方法：它只需在PLC主機上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊； 在PLC的面板下嵌入一塊造價僅僅數百元的“功能擴展存儲盒”，編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令，即可實現8臺變頻器參數的讀取、寫入、各種運行的監(jiān)視和控制，通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利，極易掌握。本文以三菱產品為范例，將這種“采用擴展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹。

　　2、三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置

　　2.1 系統(tǒng)硬件組成

　　如圖1~圖3所示。

　　圖1 三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置

　　圖2 FX2N-485-BD通訊板外形圖

　　圖3 三菱變頻器 PU插口外形及插針號(從變頻器正面看)

　　FX2N系列PLC(產品版本V 3.00以上)1臺(軟件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)；

　　FX2N-485-BD通訊模板1塊(最長通訊距離50m)；

　　或FX0N-485ADP通訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(最長通訊距離500m)；

　　FX2N-ROM-E1功能擴展存儲盒1塊(安裝在PLC本體內)；

　　帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，總數量不超過8臺；三菱所有系列變頻器的通訊參數編號、命令代碼和數據代碼相同。)；

　　RJ45電纜(5芯帶屏蔽)；

　　終端阻抗器(終端電阻)100Ω；

　　選件：人機界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺。

　　2.2 硬件安裝方法

　　(1) 用網線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進行壓接；另一頭則按圖1～圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板，未使用的2個P5S端頭不接。

　　(2) 揭開PLC主機左邊的面板蓋, 將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴展存儲器安裝后蓋上面板。

　　(3) 將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口，網絡末端變頻器的接受信號端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻，以消除由于信號傳送速度、傳遞距離等原因，有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。

　　2.3 變頻器通訊參數設置

　　為了正確地建立通訊，必須在變頻器設置與通訊有關的參數如“站號”、“通訊速率”、“停止位長/字長”、“奇偶校驗”等等。變頻器內的Pr.117~Pr.124參數用于設置通訊參數。參數設定采用操作面板或變頻器設置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進行。

　　2.4 變頻器設定項目和指令代碼舉例

　　如表1所示。參數設定完成后, 通過PLC程序設定指令代碼、數據和開始通訊, 允許各種類型的操作和監(jiān)視。

　　2.5 變頻器數據代碼表舉例

　　如表2所示。

　　2.6 PLC編程方法及示例

　　(1) 通訊方式

　　PLC與變頻器之間采用主從方式進行通訊，PLC為主機，變頻器為從機。1個網絡中只有一臺主機，主機通過站號區(qū)分不同的從機。它們采用半雙工雙向通訊，從機只有在收到主機的讀寫命令后才發(fā)送數據。