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PLC在变频调速中的应用三变频器多段速调速、PNP与NPN接线原创2017-08-27认真PLC技术支持本系列共分四节：变频器的基本知识变频器面板调速变频器多段速模拟量无极调速把PLC与变频器在调速方面的应用基本都介绍了，本系列主要以西门子S7-200系列PLC与MM440变频器为主。本篇是系列第三讲：多段速多段速在变频器控制中是应用比较广泛的一种调速方式。本文知识点包括接线图、变频器参数、程序，有条件的可以边看边做实验。PLC技术是一门实践性技术，多动手多思考进步才快。用操作面板手动调速比较简单，面板调速不易实现自动控制。变频器常见的控制方式是，通过端子调整变频器运行模式，本文通过对多段速的应用，介绍端子控制模式。1、继电器输出型PLC控制多段速例子：用一台继电器输出型CPU，控制一台MM440变频器。当按下按钮SB1时，电机以5Hz的频率正转。当按下按钮SB2时，电机以15Hz的频率正转。当按下按钮SB3时，电机以15Hz的频率反转。当按下按钮SB4时，电机停止运行。电动机的技术参数，功率0.06KW、额定转1430r/min、额定电压380V、额定电流0.35A、额定频率50Hz。设计方案并编写程序。1.1、主要的软件和硬件配置软件： STEP 7 MicroWIN V4.0 。硬件：变频器MM440一台。硬件：CPU226CN一台。硬件：三相异步电动机一台。硬件：编程电缆一根。电气接线图如下1.2、变频器参数设置根据上图所示设定为：当端子DIN1接通时对应一个频率，当端子DIN1和DIN2同时接通时对应一个频率，当端子DIN3接通时为反转，断开时为正转。变频器参数较多也比较灵活，当熟悉了参数后可根据自己的工艺随时调整。本例各个端子功能就根据以上设定。根据以上配置设定如下参数：P0003=2：专家级P0010=1：修改电机参数P0304=380：额定电压P0305=0.35：额定电流P0307=0.06：额定功率P0310=50：额定频率P0311=1430：额定转速P1000=3：频率源为固定频率P1080=0：电动机最小频率P1082=0：电动机最大频率P1120=10：加速时间：10sP1121=10：减速时间：10sP0700=2：命令源为端子输入P0701=16：固定频率设定值 (直接选择 + ON 命令)P0702=17：固定频率设定值 (直接选择 + ON 命令)P0703=12：反转P1001=5：固定频率1P1001=10：固定频率2P0010=0：运行时为0当Q0.0为1时变频器DIN1接通，电动机以5Hz（固定频率1）的频率运行，固定频率1的设定值在P1001中；当Q0.0和Q0.1同时为1时变频器DIN1和DIN2接通，电动机以15Hz（固定频率1+固定频率2）的频率运行，固定频率2的设定值在P1002中。修改参数P0701，对应数字输入DIN1的功能；修改参数P0702，对应数字输入DIN2的功能；以此类推。当只需要10Hz时只接通DIN2，即固定频率2。DIN1与DIN2同时接通时频率值为固定频率1+固定频率2，这点需要特别注意。当相加值超过50Hz时以50Hz的频率运行。1.3、PLC程序设计多段速的关键在变频器参数的调整，程序就比较简单了。不管是什么类型或品牌的PLC，只要是继电器输出电路，都可以参考上图。一般在设计电路时，根据可靠性要求可增加三个中间继电器如下图所示。2、PLC输出类型为PNP或NPN时的电路设计2.1、PLC输出类型为PNP的电路西门子S7-200系列的PLC大多为PNP输出类型，MM440变频器默认的是PNP输入，因此电路可以兼容。当PLC的输出类型为PNP时的控制电路如下图所示：说明：上图可以看出Q0.0输出的其实就是DC 24V信号，并且PLC与变频器有共同的0V，所以当Q0.0输出时，就等同于DIN1与变频器9号端子（24V）接通。其他Q点与Q0.0相同。PLC为晶体管输出类型时，PLC的1M端子必须与变频器的0V短接，否则不能形成回路。可以根据电流的流向分析。1.2、PLC输出类型为NPN的电路日系PLC晶体管输出类型多为NPN型，如三菱的FX系列。而MM440变频器默认的是PNP输入，这样电路显然不匹配。西门子为了适应控制需要可以通过参数P0725修改输入类型，只需要把P0725的值修改为1即可，默认情况为0。这样电路就相互匹配了。当PLC的输出类型为NPN时的控制电路如下图所示：电路大家可以自行分析一下P0725的具体说明如下图所示：关于PNP与NPN不明白的最好搜索一下相关知识，彻底搞明白。理解两种电路电流的流向，对于以后分析问题很有帮助。MM440系