《变频与伺服控制技术》课件-PLC与变频器的连接和实验

变频与伺服控制技术PLC与变频器的连接方式PLC与变频器的连接方式PLC特点工控领域常用设备

编程简单可靠性高，抗干扰能力强无触点接线相对简单不能调速通用性强，控制程序可变

变频器特点工控领域常用设备

调速性能好启动、制动性能好无法实现复杂控制要求节能环保，提高生产效率PLC控制变频器可逆运行工控领域常用设备PLC和变频器综合控制是当前工控领域最常用的控制方式比如：电梯控制、自动化生产线等PLC控制变频器可逆运行PLC和变频器如何控制电动机实现不同方向、不同速度的运转呢？PLC与变频器综合控制PLC控制变频器可逆运行PLC与变频器的连接方式开关量模拟量通讯接口PLC控制变频器可逆运行PLC与变频器的连接方式开关量控制PLC控制变频器可逆运行PLC开关量控制变频器是指PLC通过其输出点直接与变频器的开关量信号输入端子相连，变频器接受来自PLC的开关型输入信号，通过PLC程序控制变频器的运行（启动/停止、正/反转、点动、多段速等），这种控制方式的优点是对软硬件要求低、抗干扰能力强；缺点是无法实现精细的速度调节。PLC控制变频器可逆运行PLC与变频器的连接方式模拟量控制PLC控制变频器可逆运行PLC模拟量控制变频器，是指用PLC模拟量输出模块输出的电压信号（0~5V或0~10V）或电流信号（4~20mA），作为变频器的模拟量输入信号，控制变频器的输出频率，实现速度控制，这种控制方式的优点是编程简单，调速过程平滑连续，工作稳定实时性强。PLC控制变频器可逆运行FX5U-32MRPLC模拟量输入/输出接口PLC控制变频器可逆运行FX5U-32MRPLC模拟量输入/输出接口A/D转换功能PLC控制变频器可逆运行A/D转换就是将输入的模拟量信号进行量化处理，转化为相应的数字量信号。但就控制变频器而言，PLC通过A/D转换就能读取来自变频器的模拟反馈信号，从而实现对变频器运行频率的实时监视。D/A转换功能PLC控制变频器可逆运行D/A转换就是将输入的数字量信号进模拟量化处理，转化为相应的模拟量信号。但就控制变频器而言，变频器通过D/A转换就能接受来自PLC的控制信号，从而实现对变频器运行频率的控制。PLC与变频器的连接方式通讯接口控制PLC控制变频器可逆运行大部分变频器都有通信接口，且大多是RS-485接口，可以使用PLC的RS-485与变频器的RS-485接口通过通信方式控制启动/停止、正/反转、点动、多段速等，还可以通过这种方式修改变频器的参数。有的PLC、变频器有CC-Link、Ethernet、ProfibusDP等通讯接口。变频与伺服控制技术PLC控制变频器正反转运行PLC控制变频器正反转运行PLC控制变频器正反转运行PLC控制变频器运行的优点

操作方便，无须停机即可实现正反转的切换取代大量的继电器接触器的功能，从而节能、减少故障率、体积小灵活方便，容易实现各种保护、报警、指示、定时、计数等功能无需专门的外部正反转切换装置，控制电流小PLC控制变频器正反转运行PLC与变频器的连接方法使用三菱FX5U-32MRPLC和E840变频器直接连接PLC控制变频器正反转运行各种报警及保护功能的实现使用变频器的异常输出端子ABC及RUN运行指示端子

使用PLC程序实现

通过变频器的参数实现

任务引入PLC控制变频器正反转运行按下通电按钮SB1，变频器得电处于待机状态，通电指示灯HL1亮；按下正转按钮SB2，电机正转连续运行，正转指示灯HL2亮；按下反转按钮SB3，电机反转连续运行，反转指示灯HL3亮；按下停止按钮SB4，变频器停止运行，停止运行指示灯HL5慢闪3S后停止；变频器发生故障而跳闸时，变频器切断电源，同时故障报警指示灯HL4快速闪烁；按下断电按钮SB5，变频器失电，通电指示灯HL1灭；故障解除后，按照复位按钮SB6，故障报警指示灯HL4灭。任务实施PLC控制变频器正反转运行确定PLC的输入/输出分配表绘制PLC、变频器接线图控制系统硬件接线PLC编程变频器参数设置控制系统联机调试123456PLC控制变频器正反转运行确定PLC的输入/输出分配表输入输出器件名称PLC地址功能器件名称PLC地址功能SB1X0通电按钮KMY0通电接触器SB2X1正转按钮HL1Y1通电指示灯SB3X2反转按钮HL2Y2正转指示灯SB4X3停止按钮HL3Y3反转指示灯变频器端子RUNX4运行指示HL4Y4故障报警指示灯变频器端子AX5故障输出HL5Y5停止运行指示灯SB5X6断电按钮STFY10变频器正转SB6X7复位按钮STRY11变频器反转PLC控制变频器正反转运行绘制PLC、变频器接线图PLC控制变频器正反转运行控制系统硬件接线PLC控制变频器正反转运行PLC编程电机正转或反转运行时，断电按钮不起作用PLC控制变频器正反转运行PLC编程变频器通电后正/反转按钮才有用PLC控制变频器正反转运行PLC编程变频器停止PLC控制变频器正反转运行PLC编程按钮与输出双重互锁进行正/反转切换按钮互锁输出互锁PLC控制变频器正反转运行PLC编程去掉按钮互锁PLC控制变频器正反转运行PLC编程停止时闪烁PLC控制变频器正反转运行PLC编程变频器故障断电和闪烁PLC控制变频器正反转运行变频器参数设置参数号参数名称设定值参数说明Pr.1上限频率50HZPr.2下限频率0HZPr.3基底频率50HZPr.7加速时间1.5SPr.8减速时间1.8SPr.79运行模式3组合操作模式1PLC控制变频器正反转运行控制系统联机调试PLC的输出端子只相当于一个触点，不能接电源，否则会烧坏PLC的输出点。

电动机为Y型接法

变频器的SD端不能连接到电源

PLC控制变频器正反转运行任务拓展

有一台升降机，用变频器控制，要求有正反转指示，正转运行频率为40Hz，反转运行频率为20Hz，试用PLC与变频器联合控制，进行电路设计、接线、设置参数、编程和调试。变频与伺服控制技术项目8：PLC+变频器实现电动机的三段速运行变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速程序：3种变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速程序：3U编程软件GXDeveloper变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速程序：5U编程软件-GXWork3变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速程序：变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速

由于工艺上的要求，很多生产机械需要在不同的阶段以不同的转速运行。为了方便这类负载，变频器提供了多段速度控制功能。可以预先通过参数设定多种运行速度并通过外部端子进行速度切换操作，满足工艺要求。如自动扶梯在无人时低速运行，有人时高速运行。上次课任务实训总结新课引入-多段速控制变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速上次课任务实训总结新课引入-多段速控制多段速给定是利用变频器多功能端口的不同输入逻辑组态来给定频率。一般是三个或四个端口。3-7速8-15速变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速本次课任务实训内容项目8：PLC+变频器实现电动机多段速运行用PLC与变频器设计并调试出电动机的三段速运行任务描述1按下启动按钮SB4，电机以10Hz速度正转运行，按下高速按钮SB1，电动机以35Hz自保持运行，高速指示灯HL1亮；按下中速按钮SB2，电动机以30Hz自保持运行，中速指示灯HL2亮；按下低速按钮SB3电动机以25Hz自保持运行，低速指示灯HL3亮；按下停止按钮SB5，电机停止运行。变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速本次课任务实训内容项目8：PLC+变频器实现电动机多段速运行用PLC与变频器设计并调试出电动机的三段速运行任务描述2按下启动按钮SB1，电动机依次按照10Hz、20Hz、30Hz正转运行5S，然后重新循环。中途任何时刻按下停止按钮SB2，电动机停止运行，并且指示灯按照1HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止。任务1：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速1.输入/输出分配表输入输出器件名称PLC地址功能器件名称PLC地址功能SB1X1高速按钮STFY0正转SB2X2中速按钮RHY135HZSB3X3低速按钮RMY230HZSB4X4启动按钮RLY325HZSB5X5停止按钮HL1Y4高速灯HL1HL2Y5中速灯HL2HL3Y6低速灯HL3注意：PLC的公共端与变频器的公共端SD不可和其他公共端短接。任务1：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速2.绘制电气原理图发起选人任务1：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计2.按按钮的顺序是否需要考虑？1.按下启动按钮SB4，电机以10Hz速度正转运行10HZ由哪里给定？可以随时按任何一个按钮，但是要保证按下启动按钮后，3个速度按钮才有用，且3个速度按钮不考虑顺序，所以要注意按钮的互锁任务1：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速4.变频器参数设置参数号Pr.1Pr.4Pr.5Pr.6Pr.7Pr.8Pr.79参数功能上限频率RH端子频率RM端子频率RL端子频率加速时间减速时间运行模式选择设定值任务1：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速4.变频器参数设置参数号Pr.1Pr.4Pr.5Pr.6Pr.7Pr.8Pr.79参数功能上限频率RH端子频率RM端子频率RL端子频率加速时间减速时间运行模式选择设定值50353025113变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速本次课任务实训内容项目8：PLC+变频器实现电动机多段速运行用PLC与变频器设计并调试出电动机的三段速运行任务描述2按下启动按钮SB1，电动机依次按照10Hz、20Hz、30Hz正转运行5S，然后重新循环。中途任何时刻按下停止按钮SB2，电动机停止运行，并且指示灯按照1HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止。任务2：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速1.输入/输出分配表输入输出器件名称PLC地址功能器件名称PLC地址功能SB1X1启动按钮STFY0正转SB2X2停止按钮RLY110HZRMY220HZRHY330HZHL1Y4闪烁灯HL注意：PLC的公共端与变频器的公共端SD不可和其他公共端短接。任务2：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速2.绘制电气原理图发起选人任务2：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计2.按下停止按钮，指示灯按照1HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止1.按下启动按钮，电机依次以10Hz、20Hz、30Hz正转运行5S,并循环。需要3个定时器，且频率顺序不要错1HZ=1S，用SM412或SM8013任务2：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速4.变频器参数设置参数号Pr.1Pr.4Pr.5Pr.6Pr.7Pr.8Pr.79参数功能上限频率RH端子频率RM端子频率RL端子频率加速时间减速时间运行模式选择设定值任务2：分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速4.变频器参数设置参数号Pr.1Pr.4Pr.5Pr.6Pr.7Pr.8Pr.79参数功能上限频率RH端子频率RM端子频率RL端子频率加速时间减速时间运行模式选择设定值503020101131.小组成员1：根据原理图进行主电路、控制电路接线。

小组成员2：PLC程序编制。2.检查接线无误后通电，进行变频器参数设置，PLC程序

下载与调试。第二节：开关任务实施变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速毅力“”毅力“”顽强的毅力，可以征服世界上任何一座高峰调试过程复杂多变，支撑我们取得胜利的，是团队的毅力!变频与伺服控制技术项目8：PLC+变频器实现电动机的多段速运行班级：电气2201变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速知识回顾用PLC与变频器设计并调试出电动机的三段速运行任务描述2按下启动按钮SB1，电动机依次按照10Hz、20Hz、30Hz正转运行5S，然后重新循环。中途任何时刻按下停止按钮SB2，电动机停止运行，并且指示灯按照1HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止。课堂互动1变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速

由于工艺上的要求，很多生产机械需要在不同的阶段以不同的转速运行。为了方便这类负载，变频器提供了多段速度控制功能。可以预先通过参数设定多种运行速度并通过外部端子进行速度切换操作，满足工艺要求。上次课任务实训总结情景引入-多段速控制任务引入PLC控制变频器多段速运行任务描述3用PLC与变频器设计并调试出电动机的七段速运行按下启动按钮SB1，电动机依次按照10HZ,15HZ,20HZ,25HZ，30HZ,35HZ,40HZ7个速度各正转运行5S，然后重新循环。中途任何时刻按下停止按钮SB2，电动机停止运行，并且指示灯按照5HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止。课堂互动2任务分析多段速端子给定频率信号：7个外部PLC输出给定启动信号PLC控制变频器多段速运行数字量输入端子启停及段速控制P178P179P184P182P181P180P183公共端课堂互动3数字量输入端子输入端子功能选择（P178～P184）注意：不能将参数编号和参数值搞混！参数编号参数值数字量输入端子输入端子功能分配（P178～P184）设定范围随堂测验1任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速1.输入/输出分配表输入输出器件名称PLC地址功能器件名称PLC地址功能SB1X1启动按钮STFY0正转SB2X2停止按钮RHY1高速RMY2中速RLY3低速HL1Y4闪烁灯注意：PLC连接到变频器的那组Y的公共端与变频器的公共端SD相连后，不可再与PLC其他公共端短接。任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速2.绘制电气原理图发起选人任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速2.绘制电气原理图任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计2.按下停止按钮，指示灯按照5HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止1.按下启动按钮，电机依次以10HZ,15HZ,20HZ,25HZ，30HZ,35HZ,40HZ

正转运行5S,并循环。需要7个定时器，且频率顺序不要错（Y的输出顺序按照7段速端子组合图输出）5HZ=0.2S=200MS，用SM411任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计-梯形图法4.按下停止按钮，指示灯按照5HZ的频率闪烁，闪烁3秒后停止3.定时器应用的三部曲：①先做起保停（输出用M表示，将按钮的脉冲信号变为长信号）②启动定时器（需要几个定时器，就输出几个定时器）③输出（用Y表示，确定Y的接通条件和断开条件）先做停保

启动3S定时器

输出灯（确定灯的接通条件和断开条件）任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计-梯形图法序号接通端子PLC地址0STFY01RHY12RMY23RLY34RM+RLY2+Y35RH+RLY1+Y36RH+RMY1+Y27RH+RM+RLY1+Y2+Y3注意：每个Y都出现了4次，要避免双线圈变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速3.程序设计-梯形图法3.程序设计-SFC法3速至7速端子组合10HZ15HZ20HZ25HZ30HZ35HZ40HZ变频器参数设置参数号参数名称设定值参数数明Pr.1上限频率50Hz输出频率的上限Pr.2下限频率0Hz输出频率的下限Pr.3基准频率50Hz电机额定频率Pr.4高速10HzRH频率Pr.5中速15HzRM频率Pr.6低速20HzRL频率Pr.7加速时间1.5S0上升到50hz所需时间Pr.8减速时间1.5S50hz下降到0所需时间Pr.244速25HzRM、RL同时接通Pr.255速30HzRH、RL同时接通Pr.266速35HzRH、RM同时接通Pr.277速40HzRH、RM、RL同时接通Pr.79运行模式3组合运行模式1七段速任务分析变频与伺服控制技术PLC+变频器综合调速运