plc與變頻器基礎(chǔ)

2023-06-06 17:01 網(wǎng)站首頁(yè) | 閱讀 675

plc與變頻器兩者是一種包含與被包含的關(guān)系，PLC與變頻器都可以完成一些特定的指令，用來(lái)控制電機(jī)馬達(dá)，PLC是一種程序輸入執(zhí)行硬件，變頻器則是其中之一。

但是PLC的涵蓋范圍又比變頻器大，還可以用來(lái)控制更多的東西，應(yīng)用領(lǐng)域更廣，性能更強(qiáng)大，當(dāng)然PLC的控制精度也更大。變頻器無(wú)法進(jìn)行編程，改變電源的頻率、電壓等參數(shù)，它的輸出頻率可以設(shè)為固定值，也可以由PLC動(dòng)態(tài)控制。

plc是可以編程序的，用來(lái)控制電氣元件或完成功能、通信等任務(wù)。

PLC與變頻器之間通信需要遵循通用的串行接口協(xié)議（USS），按照串行總線的主從通信原理來(lái)確定訪問(wèn)的方法。總線上可以連接一個(gè)主站和最多31個(gè)從站，主站根據(jù)通信報(bào)文中的地址字符來(lái)選擇要傳輸數(shù)據(jù)的從站，在主站沒(méi)有要求它進(jìn)行通信時(shí)，從站本身不能首先發(fā)送數(shù)據(jù)，各個(gè)從站之間也不能直接進(jìn)行信息的傳輸。

PLC基本結(jié)構(gòu)圖

PLC可編程控制器的存儲(chǔ)器可以分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等三種。

1、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放由可編程控制器生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶不能直接更改。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了PLC的性能。

其內(nèi)容主要包括三部分：第一部分為系統(tǒng)管理程序，它主要控制可編程控制器的運(yùn)行，使整個(gè)可編程控制器按部就班地工作，第二部分為用戶指令解釋程序，通過(guò)用戶指令解釋程序，將可編程控制器的編程語(yǔ)言變?yōu)闄C(jī)器語(yǔ)言指令，再由CPU執(zhí)行這些指令；第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序。

2、用戶程序存儲(chǔ)器

根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序。用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)，用規(guī)定的可編程控制器編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種用戶程序。

目前較先進(jìn)的可編程控制器采用可隨時(shí)讀寫(xiě)的快閃存儲(chǔ)器作為用戶程序存儲(chǔ)器，快閃存儲(chǔ)器不需后備電池，掉電視數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

3、工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)，既用戶程序中使用的ON/OFF狀態(tài)、數(shù)值數(shù)據(jù)等。在工作數(shù)據(jù)區(qū)中開(kāi)辟有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。其中元件映像寄存器用來(lái)存儲(chǔ)開(kāi)關(guān)量、輸出狀態(tài)以及定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部器件的ON/OFF狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用來(lái)存放各種數(shù)據(jù)，它存儲(chǔ)用戶程序執(zhí)行時(shí)的某些可變參數(shù)值及A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量和數(shù)字運(yùn)算的結(jié)果等。

變頻器基本結(jié)構(gòu)圖

變頻器是把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。

plc與變頻器一般有三種連接方法

①利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器PLC的模擬量輸出模塊輸出0～5V電壓信號(hào)或4～20mA電流信號(hào)，作為變頻器的模擬量輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率。這種控制方式接線簡(jiǎn)單，但需要選擇與變頻器輸入阻抗匹配的PLC輸出模塊，且PLC的模擬量輸出模塊價(jià)格較為昂貴，此外還需采取分壓措施使變頻器適應(yīng)PLC的電壓信號(hào)范圍，在連接時(shí)注意將布線分開(kāi)，保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。

②利用PLC的開(kāi)關(guān)量輸出控制變頻器。PLC的開(kāi)關(guān)輸出量一般可以與變頻器的開(kāi)關(guān)量輸入端直接相連。這種控制方式的接線簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。利用PLC的開(kāi)關(guān)量輸出可以控制變頻器的啟動(dòng)／停止、正／反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)速和加減時(shí)間等，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制要求，但只能有級(jí)調(diào)速。

使用繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行連接時(shí)，有時(shí)存在因接觸不良而誤操作現(xiàn)象。使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，則需要考慮晶體管自身的電壓、電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可靠性。另外，在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)，還應(yīng)該注意到輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)，有時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載，繼電器開(kāi)閉時(shí)，產(chǎn)生的浪涌電流帶來(lái)的噪聲有可能引起變頻器的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避免。

③PLC與RS-485通信接口的連接。所有的標(biāo)準(zhǔn)西門(mén)子變頻器都有一個(gè)RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用雙線連接，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用對(duì)象。單一的RS-485鏈路最多可以連接30臺(tái)變頻器，而且根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播信息，都可以找到需要通信的變頻器。鏈路中需要有一個(gè)主控制器（主站），而各個(gè)變頻器則是從屬的控制對(duì)象（從站）。

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