龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

分析基于PLC与变频器通信的实现

作者：王樱

来源：《科技传播》2012年第24期

摘要 随着现代科技迅速发展，自动控制要求不断提高，仅用变频器调速难以满足生产要求，基于PLC与变频器的综合应用，工控设备自动程度得以提高，通信方式更为可靠安全。本文基于PLC与变频器的通信配置，对其通信过程的实现进行了分析。 关键词 PLC；通信；变频器；实现

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号1674-6708（2012）81-0147-02

在工业领域，交流电机常采用变频器调速，基于PLC与变频器应用，在自动设备上，已成为常见控制组合，随着控制技术不断发展，基于PLC的变频器控制方法不断增多，常见控制方法有I/O点控制、操作面板控制、变频模拟控制及通信控制等方式，其中通信控制经过简单串行连接，可有效实现变频器远程监视与控制，也是现在主要研究通信方式，在此主要介绍了基于PLC运用RS485通信控制变频器实现的方法。 1 基于PLC与变频器的控制方法 1.1 变频器端子控制

端子控制是最早控制方法，经过PLC开关量的信号可控制变频器，其控制过程为可编控制程序PLC对输出信号进行控制，而输出信号对变频器停止、启动及复位进行控制，并控制组合变频器高中低速这三个端子，以实现多段速的运行。这种控制方式一般是变频器控制越多，所需要的PLC输入/输出点数就会越多，会加大控制成本，并且这种控制方法是通过开关量进行控制的，无法实现连续平滑线调速，更不能精度调速，通常用在调速精度要求低，变频器数目少及无需反馈信号的控制系统当中。 1.2 模拟量与通信控制方法

模拟量控制是依靠PLC配置的DA模拟量控制变频器的，通常DA模块一个通道仅能控制变频器一台，其工作流程为：经过DA模拟量的模块把PLC数字量变为4-20mA电流信号或者10V以下电压信号对变频器进行控制，以改变PLC数字量，从而改变模拟量大小，并实现电机变速，这种模拟量控制方法编程简单，可平滑连续调速，工作性能稳定，但模拟量是运用电压信号来输出的，电缆线控制较长的时候，控制线路很容易出现电压降，对系统安全可靠性产生影响。通讯控制方法一般是运用RS485接口连接变频器的，它具有抗干扰性好、成本低、速度快及可靠安全等优点，运用这种控制方式，用一根电缆就可完成端子控制与模拟量控制所拥有的全部功能，最多能对8台变频器监视控制，在系统当中安装触摸屏，可有效实现参数的触摸屏写入及读出。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2 PLC与变频器通信配置 2.1 通信系统硬件构成及安装方法

FX3U系列的可编控制程序PLC为一台，485ADP的通讯模板一块，安装在主机的左侧，扩展存储盒为一块，含有通讯口的RS485变频器为两台，总数量要在8台以内，电缆为RJ45，终端电阻为100Ω，人机界面为一台。整个安装过程为：首先，使用专用压线钳把RJ45水晶头与电缆一头压接，而另一头依照变频器说明书连接到485ADP的通讯模板上；然后，将PLC主机左侧的面板盖打开，把通讯模板与功能扩展器安装到后盖的面板上；接着，把型号为RJ45的电缆连接到变频器PU口上，变频器末端接收信号之间应连接100Ω电阻，这样做的目的是为了防止因信号传送速度及距离等缘故，造成通讯障碍发生。 2.2 通信参数设置

为准确建立通信，需要在变频器当中，设置相关参数，像通信速率、站号、等待时间及奇偶校验等，其参数设定是通过操作面板来实现的。PLC参数设置主要包含数据长度是7位，没有协议通信，停止位是1位，站号设置成00，奇偶校验设置为偶数，传输速率是9.6千bps，超时的判定时间设置为1，设置参数能运用相应软件来设置，变频器当中的通讯速率及PLC当中的传输速率所设定的应当一致，对于变频器项目及指令代码的设定可按照变频器的说明书内容进行操作，变频器及PLC通信的实现是依靠电缆链接的。 3 通信系统的实现

在通信过程里，PLC是主机，而变频器是从机，PLC及变频器间是通过主从方式来通讯的，在一个网络通信当中，仅能存在一台主机，并通过站号来区分从机不同，PLC与变频器间采取半双工双向来通信的，变频器只有接收到PLC主机给出的读写命令之后，方能发送命令。例如：对变频器运行给予控制的PLC指令程序，LDX0-SETM0-LDM0 ERTR K11…H02，在这里PLC主机通过站号1向变频器发送正转的指令，此时，K0是站号，而运行指令是HFA，正转指令是H02，通过RSTM0，此指令执行结束。又如，变频器运行的监视，此时PLC的指令程序为LDM8000-EXTR K10 K0…D0，其中，LDM8000表示监视开始，PLC主机会监视站号0的变频器频率，而EXTR K10是变频器运行的监视指令，站号0的表示为K0，频率代码表示为H6F，D0所表示的是PLC数据寄存器，也就是读取地址。运用功能扩展的存储器来控制通信编程，这种控制方式较为容易掌握，只要熟练掌握PLC编程，就可知晓查表过程，掌握速度快，硬件费用比较低，其传输距离更远，传输速度也更快，不仅速率提高，编程的方法更为简单，变频器连接数量也增多，还可运用CC及DP等现场总线来控制，这种控制方法更为先进可靠，但控制成本要比扩展存储器的通信控制造价要高出许多，在小型自控系统或者学校当中，可不用DP及CC现场总线的控制方法，应用人机界面可对操作人员及控制系统间的对话与信息进行交换，并能代替原来的按钮开关、控制面板与指示灯等设置，还能实现远程监控，并显示信息，准确掌握整个机器状况，防止错误出现。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

4 结论

基于PLC通讯模块可实现变频器的多台控制，控制成本低，调速更为可靠灵活，触摸屏的应用，可对变频器参数监控设定更为简单准确，在实际应用当中，运用PLC与变频器的强大网络，可有效实现多台的电机系统调速控制，推动工农业不断发展前进。 参考文献

[1]王妍.基于RS485的PLC与变频器通信实现[J].现代机械，2010（4）.

[2]梁廷魁.RS485串行通讯在自动生产线上的应用[J].数字技术与应用，2011（2） . [3]顾晓辉.运用PLC和变频器实现电机多段调速[J].机床电器，2011（3）.