关于PLC与变频器的结合使用
PLC与变频器相结合应用技术
威海职业技术学院 (山东 264200) 李传伟
【摘 要】 介绍变频器和 PLC 配合使用的联接方法 , 设计安装使用时的注意事项 , 以及抗干扰的一些 方法 。 【关键词】变频器 PLC 抗干扰
一 、引言
变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、 通信技术于一体的高科技技术。它具有很好的调速、节能 性能 , 在各行业中获得了广泛应用。可编程序控制器 (PLC) 是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装 置。它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行电子系 统 , 采用可编程序的存储器 , 用来存储用户指令 , 通过数 字或模拟的输入/ 输出 , 完成确定的逻辑、顺序、定时、计 数、运算和一些确定的功能 ,来控制各种类型的机械或生产 过程。它具有体积小 ,组装灵活 ,编程简单 ,抗干扰能力强和 可靠性高等优点。现代工业生产的许多领域采用变频器与 PLC 相结合使用 ,对此在设计安装运行时应注意以下问题。
的设备 , 保障用户的高度系统集成主动权 , 降低了成 本 , 提高了性能 。
参考文献
1 王骥程 , 祝和云 1 化工过程控制工程 [M] 1 北京 : 化学 工业出版社 , 1991
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3 滕华敏 1 锅炉汽包水位中的自控系统 [J ] 1 企业标准 化 , 2004 (3)
图 6 二进制信号和 BCD 信号的连接
变频器也可以脉冲序列作为频率指令 , 如图 7 所 示 。当利用这种方式进行精密的转速控制时 , 必须考虑 F/ V 转换器电路和变频器内部的 A/ D 转换电路的零漂 , 温度变化带来的漂移以及分辨率等问题 。
图 4 频率指令信号与 PLC 的连接
变频器中PLC自动控制技术的运用
变频器中PLC自动控制技术的运用一、变频器中PLC自动控制技术的基本概念1. 变频器变频器是一种能够控制交流电机转速的调速装置，它通过改变电机输入的电压、频率和电流来实现电机转速的调节。
变频器可以根据实际需求进行灵活的调节，从而实现节能、降噪和扩大电机的应用范围等功能。
2. PLCPLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制的计算机，它通过对输入信号的检测和逻辑运算来实现对工业生产过程的自动控制。
PLC具有开放式编程、可靠性高和适应性强等特点，广泛应用于自动化生产线、工业设备和机械加工等领域。
3. 变频器中PLC自动控制技术变频器中PLC自动控制技术是指通过将PLC与变频器相结合，利用PLC对变频器的控制信号进行编程和调节，实现对电机转速、工艺流程和生产参数的智能化管理和自动化控制。
这种技术的运用不仅提高了生产效率，还可以减少人为误操作和安全事故的发生。
二、变频器中PLC自动控制技术的应用案例1. 工业生产线在汽车制造、食品加工和纺织印染等行业中，通常会使用到大量的电机和传动设备。
通过将变频器与PLC相结合，可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 水泵控制系统在市政供水、污水处理和工业冷却等系统中，水泵的运行控制对于系统的稳定运行至关重要。
利用变频器中PLC自动控制技术，可以根据水压和流量等实时数据对水泵进行智能调节，实现对供水系统的精准控制。
3. 风机控制风机通常被用于工厂通风、环境净化和空调系统等场合，利用变频器中PLC自动控制技术，可以根据环境温度、湿度和气流速度等参数对风机进行智能化控制，从而实现节能和环保的目的。
三、变频器中PLC自动控制技术的未来发展趋势1. 智能化随着工业4.0的推进，智能制造已经成为未来工业发展的主要趋势。
变频器中PLC自动控制技术将会更加智能化，实现设备间的互联互通和数据共享，从而进一步提高生产效率和智能化管理水平。
2. 集成化未来的变频器中PLC自动控制技术将趋向于集成化，不仅可以实现对电机转速的调节，还可以实现对设备的故障诊断、维护管理和远程监控等功能，为工厂的全面自动化生产提供技术支持。
实训8 PLC和变频器联机实现多段速频率控制
(5)控制工艺设置 序号 16 17 18 19 20 21 22 23 参数号 P0003 P0004 P0701 P0702 P0703 P0003 P0004 P1001 出厂值 1 0 1 1 1 1 0 0 设置值 2 7 17 17 1 2 10 10 命令和数字I/O 选择固定频率 选择固定频率 ON接通正转,OFF停止 设用户访问级扩展级 设定值通道和斜坡函数发生器 设置固定频率1（Hz） 说明 设用户访问级扩展级
实训八 PLC和变频器联机多段速频率控制
实训目的
1、掌握PLC和变频器多段速频率联机操作方法。 2、熟练掌握PLC和变频器联机调试方法。
实训设备
1、可编程控制器实训装置 1台 2、西门子MM420变频器模块 1个
3、小功率三相异步电动机
1台
控制要求
通过S7-224型PLC和MM420变频器联机，实现电动机 三段速频率运转控制，按下起动按钮SB2，电动机起动并运 行在第一段，频率为10Hz，延时20s后电动机运行在第二段， 频率为20Hz，再延时10s后电动机反向运行在第三段，频率 为50Hz。按下停止按钮SB1 ，电动机停止运行。
成绩评价表 序号 主要内容 接线 考核要求 能正确使用工具和仪 表，按照电路图正确 接线 能根据任务要求正确 设置变频器参数 评分标准 配 扣 得 分 分 分
1
1.接线按照不规范，每处扣 30 5-10分 2.接线错误，扣20分 1.参数设置不全，每处扣5 分 2.参数设置错误，每处扣5 分 30
(3)命令源选择 序号 10 11 12 变频器参数 P0003 P0004 P0700 出厂值 1 0 2 设定值 1 7 2 功能说明 标准级，可以访问最经常使用的参数。 命令，二进制 I/O 由端子排输入
变频器与PLC的联动控制
变频器与PLC的联动控制随着现代工业自动化的发展，变频器和PLC成为了工业控制领域中常用的设备。
它们分别担负着驱动电机和控制各种自动化设备的重要任务。
而将变频器和PLC进行联动控制，可以实现更加灵活和高效的工业生产过程。
本文将详细介绍变频器与PLC的联动控制原理、应用和优势。
一、变频器和PLC的基本介绍1. 变频器变频器，即交流变频调速器，是一种通过调整电源频率和电压来控制电机转速的装置。
它可以使电机实现无级调速，适用于各种需要调整转速的场合。
2. PLCPLC，即可编程逻辑控制器，是一种专门用于控制自动化设备的计算机控制系统。
它可以编程实现各种逻辑运算，对输入输出信号进行处理，并控制各种执行器的动作。
二、变频器与PLC的联动控制原理变频器与PLC的联动控制主要基于以下几个原理。
1. 通信协议变频器和PLC之间需要通过某种通信协议进行数据传输和控制命令的交互。
常用的通信协议包括Modbus、Profibus等。
2. 输入输出信号交互PLC可以通过输入模块接收传感器或者其他设备的信号，然后根据预设的逻辑进行处理，并通过输出模块控制变频器的启停、转速等参数。
3. 控制策略根据实际需求，可以通过PLC编程实现不同的控制策略。
例如，根据流量传感器检测到的流量信号，PLC可以调整变频器的输出频率，以达到预期的流量控制效果。
三、变频器与PLC的联动控制应用变频器与PLC的联动控制在工业自动化领域有广泛的应用。
以下是几个常见的例子。
1. 水泵控制系统通过变频器和PLC联动控制，可以实现水泵的自动控制。
根据PLC程序中的逻辑，通过检测水位、压力等信号，PLC可以控制变频器的启停和转速，以确保水泵的正常运行。
2. 输送带控制系统在自动化生产线上，通过变频器和PLC的联动控制，可以实现对输送带的运行速度和方向的精确控制。
根据PLC的程序逻辑，可以根据工件的数量和位置，实时调整变频器的输出频率和方向，使输送带与生产线的工作同步。
变频器和PLC控制器的配合使用
变频器和PLC控制器的配合使用随着工业自动化的快速发展，变频器和PLC控制器作为两种重要的工控设备，已经广泛应用于各行各业。
变频器通过调节电机的转速来实现对设备运行状态的控制，而PLC控制器则负责对整个生产线的控制和协调。
本文将探讨变频器和PLC控制器的配合使用，以及它们在工业应用中的优势和应注意的问题。
一、变频器和PLC控制器的基本原理和功能在介绍变频器和PLC控制器的配合使用之前，我们先来了解它们的基本原理和功能。
1. 变频器的基本原理和功能变频器是一种用于改变电机输入电源频率的装置，通过调节电机的转速来实现对设备的控制。
它能够根据实际需求改变电机的运行频率，从而达到节能、调速、减少机械磨损等目的。
变频器能够实现起动和制动过程的平稳控制，提高设备的可靠性和效率。
2. PLC控制器的基本原理和功能PLC控制器（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化的专用数字计算机，具有可编程、多点输入输出、可靠性高等特点。
它能够通过编程实现对生产线的自动控制，监控和协调整个生产过程中各个部分的工作状态。
PLC控制器可以根据预设的控制程序，对生产线进行逻辑判断和控制，实现自动化生产。
二、变频器和PLC控制器的配合使用优势1. 数据传输方便快捷变频器和PLC控制器之间可以通过多种接口进行数据传输，例如模拟量输入输出、数字量输入输出、通信接口等。
这使得两者在控制和调试过程中的数据交换更加方便快捷，提高了工作效率。
2. 灵活性和可编程性强变频器和PLC控制器都具有较强的可编程性，可以根据实际需要进行参数设置和逻辑编程。
变频器可以通过接口与PLC控制器进行通信，PLC控制器可以实时监控变频器的运行状态并下发相应指令，实现运行参数的动态调整和优化。
3. 故障诊断和维护方便配合使用变频器和PLC控制器可以实现对设备的故障诊断和维护更加便捷。
当设备出现故障时，PLC控制器可以通过接收变频器的报警信息，及时采取相应措施，以减少停机时间。
plc和变频器通讯教程
plc和变频器通讯教程PLC（可编程逻辑控制器）和变频器通讯，是现代工业自动化领域中常见的一种应用。
PLC用于控制生产线的运行，而变频器则用于控制电机的转速。
通过PLC和变频器的通信，可以实现对电机的远程控制和监控。
下面是一个关于PLC和变频器通讯的教程，包含了硬件连接、通信协议、通信参数的配置等步骤。
一、硬件连接在PLC和变频器之间建立通信连接之前，需要确定两者之间的硬件连接方式。
通常，PLC和变频器之间使用RS485接口进行通信。
首先，需要将PLC和变频器的RS485接口连接起来。
具体连接方式如下：1. 将PLC的RS485接口的A线连接到变频器的RS485接口的A线；2. 将PLC的RS485接口的B线连接到变频器的RS485接口的B线；3. 保持PLC和变频器的地线连接到一块；4. 确保所有连接都紧固可靠。
二、通信协议PLC和变频器之间的通信需要使用一种特定的通信协议。
常见的通信协议包括Modbus、Profibus、Ethernet等。
在选择通信协议时，需要根据实际需要和硬件设备的兼容性来确定。
本教程以Modbus通信协议为例。
三、PLC参数设置在PLC的编程软件中，需要进行一些参数的设置。
具体步骤如下：1. 设置通信口的类型为RS485；2. 设置通信口的波特率和数据位数，通常为9600波特率和8数据位；3. 设置Modbus通信协议的相关参数，包括通信地址、数据格式、校验位等。
四、变频器参数设置在变频器的设置面板中，也需要进行一些参数的设置。
具体步骤如下：1. 设置通信口的类型为RS485；2. 设置通信口的波特率和数据位数，需与PLC的设置一致；3. 设置Modbus通信协议的相关参数，包括通信地址、数据格式、校验位等。
五、PLC编程设置在PLC的编程软件中，需要编写一些代码来实现PLC与变频器的通信。
具体步骤如下：1. 在PLC的程序中创建一个通信模块；2. 在通信模块中配置通信口和通信协议的相关参数；3. 编写代码实现PLC向变频器发送指令、读取状态等操作；4. 调试程序，确保通信正常。
plc控制变频器的方法
plc控制变频器的方法一、PLC与变频器连接基础1.1 硬件连接的要点PLC和变频器要想协同工作，首先得把硬件连接好。
这就好比两个人要合作，得先握个手建立联系一样。
一般来说，常见的连接方式有模拟量连接和通信连接。
模拟量连接呢，就像是用一根线来传递信号，这个信号是连续变化的，像水流一样。
比如说，PLC输出一个0 10V或者4 20mA的模拟量信号给变频器，来控制变频器的输出频率。
而通信连接就高级一些了，就像是两个人用一种特殊的语言在对话。
像Modbus通信协议，PLC和变频器通过这个协议来交换数据，速度快而且准确。
不过这通信连接也有点小脾气，参数设置得特别小心，就像走钢丝一样，一个不小心就可能出问题。
1.2 电源与接地的讲究电源和接地可是个大问题，这就像盖房子打地基一样重要。
电源要是不稳定，就像人走路一脚深一脚浅，PLC和变频器都没法好好工作。
接地呢，得做到可靠接地，要是接地不好，就像人站在摇晃的船上，信号会受到干扰，设备可能会出现莫名其妙的故障。
咱可不能在这方面马虎大意，不然到时候设备出问题了，就像热锅上的蚂蚁，急得团团转也没用。
二、PLC编程控制变频器2.1 简单控制逻辑PLC编程来控制变频器，简单的逻辑就像搭积木一样。
比如说，我们要实现一个电机的启动停止和简单的调速功能。
在PLC程序里，我们可以用一个简单的开关量信号来控制变频器的启动停止，这就像按电灯开关一样简单。
然后通过模拟量输出模块来输出一个电压或者电流信号去控制变频器的频率，就像调收音机的频道一样，想要快就把频率调高，想要慢就把频率调低。
2.2 复杂控制逻辑要是复杂一点的控制逻辑，那可就像解一道复杂的数学题了。
例如，根据不同的工艺要求，实现多段速控制。
这时候，PLC程序里就得写一些判断语句，就像交通警察指挥交通一样，根据不同的情况来决定变频器的输出频率。
还有一些情况，需要根据传感器反馈回来的信号来动态调整变频器的输出，这就像根据天气情况来调整穿衣一样，得灵活多变。
PLC与变频器的几种连接方式，最后一种最方便！
PLC与变频器的几种连接方式，最后一种最方便！不外接控制器（如PLC）的情况下，直接操作变频器有三种方式：①操作面板上的按键；②操作接线端子连接的部件（如按钮和电位器）；③复合操作（如操作面板设置频率，操作接线端子连接的按钮进行启/停控制）。
为了操作方便和充分利用变频器，也可以采用PLC来控制变频器。
外接控制器（如PLC）的情况下，间接操作变频器有三种基本方式：①以开关量方式控制；②以模拟量方式控制；③以通信方式控制。
（一）PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接变频器有很多开关量端子，如正转、反转和多档转速控制端子等，不使用PLC时，只要给这些端子接上开关就能对变频器进行正转、反转和多档转速控制。
当使用PLC控制变频器时，若PLC是以开关量方式对变频进行控制，需要将PLC的开关量输出端子与变频器的开关量输入端子连接起来，为了检测变频器某些状态，同时可以将变频器的开关量输出端子与PLC的开关量输入端子连接起来。
PLC以开关量方式控制变频器的硬件连接如下图所示。
当PLC内部程序运行使Y001端子内部硬触点闭合时，相当于变频器的STF端子外部开关闭合，STF端子输入为ON，变频器启动电动机正转，调节10、2、5端子所接电位器可以改变端子2的输入电压，从而改变变频器输出电源的频率，进而改变电动机的转速。
如果变频器内部出现异常时，A、C端子之间的内部触点闭合，相当于PLC的X001端子外部开关闭合，X001端子输入为ON。
（二）PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接变频器有一些电压和电流模拟量输入端子，改变这些端子的电压或电流输入值可以改变电动机的转速，如果将这些端子与PLC的模拟量输出端子连接，就可以利用PLC控制变频器来调节电动机的转速。
模拟量是一种连续变化的量，利用模拟量控制功能可以使电动机的转速连续变化（无级变速）。
PLC以模拟量方式控制变频器的硬件连接如下图所示，由于三菱FX2N-32MR型PLC无模拟量输出功能，需要给它连接模拟量输出模块（如FX2N-4DA），再将模拟量输出模块的输出端子与变频器的模拟量输入端子连接。
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关于P L C与变频器的结合使用
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，这里面经常会用到PLC与变频器的结合使用，当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC 和变频器相配合使用，例如我厂二催化的自动吹灰系统。
PLC可提供控制信号和指令的通断信号。
一个PLC系统由三部分组成，即中央处理单元、输入输出模块和编程单元。
本文介绍变频器和PLC进行配合时所需注意的事项。
1.开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。
变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件（如晶体管）与PLC）相连，得到运行状态指令，如图1所示。
在使用继电器接点时，常常因为接触不良而带来误动作；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的电压、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，当输入信号电路连接不当时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时，继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。
图2与图3给出了正确与错误的接线例子。
当输入开关信号进入变频器时，有时会发生外部电源和变频器控制电源（DC24V）之间的串扰。
正确的连接是利用PLC电源，将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。
如图4所示。
2.数值信号的输入
输入信号防干扰的接法
变频器中也存在一些数值型（如频率、电压等）指令信号的输入，可分为数字输入和模拟输入两种。
数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定；模拟输入则通过接线端子由外部给定，通常通过0～10V/5V的电压信号或0/4～20ｍＡ的电流信号输入。
由于接口电路因输入信号而异，因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。
图5为PLC与变频器之间的信号连接图。
当变频器和PLC的电压信号范围不同时，如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时；或PLC的一侧的输出信号电压范围为0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需用串联的方式接入限流电阻及分压方式，以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。
此外，在连线时还应注意将布线分开，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。
通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。
电信号的范围通常为0～10V/5V及0/4～20ｍＡ电流信号。
无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。
另外，由于这些监测系统的组成互不相同，有不清楚的地方应向厂家咨询。
另外，在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较精确的控制时应予以考虑。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：
（1）对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，而且应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。
（2）当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等，另外，若有必要，在变频器一侧也应采取相应的措施。
（3）当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
（4）通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。
3 结束语
PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，因此，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。