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工业电气设计|如何实现用PLC、触摸屏控制变频器的频率?

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对于变频器调速的问题,大致来说主要包括有级调速和无极调速。

有级调速就是不能连续对变频器的频率进行改变,只能用开关来选择提前设置好的频率,常见的有多段速设定和简易PLC程序设定。

无极调速能够实现变频器的连续或者任意频率的运行也是常用的变频方法,主要有模拟量和通信控制的方法完成。

下面我们以英威腾的变频器说明下:

上图就是变频器的正面图,采用本地调速可通过键盘数字的加减、键盘上的电位器来进行频率设定,其他方法可通过下面的端子实现。

其中AI2、AI3、10V用于模拟量输入,AO1、AO2是模拟量输出端子,参考其使用手册AI2是电压(0~10v)或者(0~20ma)的信号控制,AI3是-10v~+10v的信号控制,绿色框框代表的就是多段速的接线端子,蓝色的485通讯接口,可采用MODBUS协议进行通信(半双工)。

以上是各种调速方法接线和实现方法,下面我们大致说明各种方法的设置:

1、本机调速

本机调速可通过键盘数字和本机电位器实现,键盘数字就修改P00.10的参数进行,需要将频率指令选择为0(键盘数字设定),本机电位器是模拟量调速的方法,旋转键盘上的模拟电位器设定,需要将频率指令选择为1(模拟量AI1)。

2、多段速调速

这个是最简单的频率设定方法属于有级调速,根据工作需要设定好频率值,将多功能端子S设置为相应的频率即可,我们只需要通过接通端子完成,比如设置S3是30Hz,S4是35Hz,S5是40Hz,S3端子通则变频器以30Hz频率运行,S5端子通则以40Hz运行。

3、模拟量控制

这是常用的变频器控制方法,通过模拟量信号来控制变频器,一般控制信号与变频器输出频率是一个比例关系,我们将变频器最大值设置为50.00Hz,那个控制信号0~10v对应的频率就是0~50.00Hz,我们想要输出20.00Hz就应该把模拟量信号调到4v,输出30则调到6v。

那么这个模拟量由什么产生呢,一般有外接电位器(与本机电位器原理一样)和一些DA数字转模拟装置(PLC连接),外接电位器一般是三个端子接口,两边端子接变频器的10v和GND或者外接10V直流电源,中间的就是输出电压信号接AI2端子(注意需要同源)。而DA模块一般和PLC连接通过数字的方式控制,就是说直接给PLC一个30.00Hz的信号,通过DA模块转换成模拟量控制。

4、通讯控制

通讯控制的接线很简单尤其实在多台变频器调速的场合,多采用MODBUS协议或者CAN总线进行通讯(变频器支持的通信),现在一般的变频器都支持MODBUS通讯,将RS485接口接在一起即可,不过在PLC的编程可能麻烦些,MODBUS通信数据格式有ASCII码和RTU模式,不同的变频器支持的模式可能不一样。

至于问题中的人机PLC控制变频器的频率可使用多段速、模拟量、通信都可以,模拟量需要DA扩展模块,通信需要通讯模块(如果不自带)。人机界面(触摸屏)其实也可以直接控制变频器(com口支持),走的也是MODBUS协议。

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