基于PLC的變頻控制系統(tǒng)設計

南京鐵道職業(yè)技術學院（蘇州校區(qū)） 王嘯東

基于PLC的變頻控制系統(tǒng)設計

南京鐵道職業(yè)技術學院（蘇州校區(qū)） 王嘯東

PLC使用1.6～30M頻帶范圍傳輸信號。在發(fā)送時，利用GMSK或OFDM調制技術對用戶數據進行調制，然后在電力線上進行傳輸。在接收端，先經過濾波器將調制信號濾出，再經過解調，就可得到原通信信號。目前可達到的通信速率依具體設備不同在4.5～45M之間調節(jié)。PLC設備包括局端和調制解調器，局端負責與內部PLC調制解調器的通信和與外部網絡的鏈接。在通信時，來自用戶的數據進入調制解調器調制后，通過用戶的配電線路傳輸到局端設備，局端將信號解調出來，再轉到外部的Internet。

目前，在工業(yè)控制中，越來越多地采用變頻器來實現交流電機的調速。變頻器調速控制一般采用通過變頻器的控制面板或端子進行運行參數的設置。PLC運行頻率的設定可以通過電位器來調節(jié)，或通過控制PLC設定運行參數，然后通過D/A轉換模塊輸出模擬信號（0-10VDC或4-20mA）控制變頻器速度,使驅動電機按給定的速度運轉。本文，筆者將介紹三菱PLC通過FX0N-3A模擬量擴展模塊來控制變頻器的方法，并具體介紹了三菱FR-E740變頻器的使用方法。

一、FX0N-3A模擬量模塊

FX0N-3A是具有2路輸入通道和1路輸出通道，最大分辨率為8位的模擬量I/O模塊。模擬量輸入和輸出方式均可以選擇電壓或電流方式，這取決于用戶的接線方式。FX0N-3A模塊的電源來自PLC主單元的內部電路，其中，模擬電路電源要求為24VDC±10%，90mA，數字電路電源要求為5VDC，30mA。模擬輸入和輸出的接線原理圖分別如圖1、2所示。在接線時要注意，使用電流輸入時，端子[Vin]與[Iin]應短接；反之，使用電流輸出時，不要短接[VOUT]和[IOUT]端子。如果電壓輸入/輸出方面出現較大的電壓波動或有過多的電噪聲，則要在圖中相應的位置并聯1個0.1μF至0.47μF的電容。

二、FR-E700變頻器

變頻器選用三菱FR-E700系列變頻器。該變頻器額定電壓等級為三相400V，適用電機容量0.75kW及以下的電動機。FR-E700系列變頻器是FR-E500系列變頻器的升級產品，是一種小型和高性能變頻器。FR-E740系列變頻器主電路的通用接線如圖3所示。

三、變頻器編程控制

變頻器控制采用PLC特殊功能模塊讀指令FROM（FNC78）和寫指令TO（FNC79），讀寫FX0N-3A模塊實現模擬量的輸入和輸出。輸出模擬量電壓對變頻器進行實時的連續(xù)控制。下面介紹一下FROM、TO指令的使用。D/A轉換編程示例如圖4所示。

四、結論

本文，筆者介紹了PLC通過模擬量模塊控制變頻器實現實時連續(xù)控制的方法。變頻器調速是集自動控制、微電子、電力電子、通信技術于一體的技術，它因良好的調速和節(jié)能性能，在各行業(yè)中都獲得了廣泛的應用。PLC是近年來發(fā)展極為迅速、應用面極廣的工業(yè)控制裝置，具有體積小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾能力強和可靠性高等優(yōu)點。為此，現代工業(yè)生產的許多領域都已將變頻器與PLC相結合使用。