基于PLC的变频控制系统设计

南京铁道职业技术学院（苏州校区） 王啸东

基于PLC的变频控制系统设计

南京铁道职业技术学院（苏州校区） 王啸东

PLC使用1.6～30M频带范围传输信号。在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术对用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输。在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5～45M之间调节。PLC设备包括局端和调制解调器，局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的链接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的Internet。

目前，在工业控制中，越来越多地采用变频器来实现交流电机的调速。变频器调速控制一般采用通过变频器的控制面板或端子进行运行参数的设置。PLC运行频率的设定可以通过电位器来调节，或通过控制PLC设定运行参数，然后通过D/A转换模块输出模拟信号（0-10VDC或4-20mA）控制变频器速度,使驱动电机按给定的速度运转。本文，笔者将介绍三菱PLC通过FX0N-3A模拟量扩展模块来控制变频器的方法，并具体介绍了三菱FR-E740变频器的使用方法。

一、FX0N-3A模拟量模块

FX0N-3A是具有2路输入通道和1路输出通道，最大分辨率为8位的模拟量I/O模块。模拟量输入和输出方式均可以选择电压或电流方式，这取决于用户的接线方式。FX0N-3A模块的电源来自PLC主单元的内部电路，其中，模拟电路电源要求为24VDC±10%，90mA，数字电路电源要求为5VDC，30mA。模拟输入和输出的接线原理图分别如图1、2所示。在接线时要注意，使用电流输入时，端子[Vin]与[Iin]应短接；反之，使用电流输出时，不要短接[VOUT]和[IOUT]端子。如果电压输入/输出方面出现较大的电压波动或有过多的电噪声，则要在图中相应的位置并联1个0.1μF至0.47μF的电容。

二、FR-E700变频器

变频器选用三菱FR-E700系列变频器。该变频器额定电压等级为三相400V，适用电机容量0.75kW及以下的电动机。FR-E700系列变频器是FR-E500系列变频器的升级产品，是一种小型和高性能变频器。FR-E740系列变频器主电路的通用接线如图3所示。

三、变频器编程控制

变频器控制采用PLC特殊功能模块读指令FROM（FNC78）和写指令TO（FNC79），读写FX0N-3A模块实现模拟量的输入和输出。输出模拟量电压对变频器进行实时的连续控制。下面介绍一下FROM、TO指令的使用。D/A转换编程示例如图4所示。

四、结论

本文，笔者介绍了PLC通过模拟量模块控制变频器实现实时连续控制的方法。变频器调速是集自动控制、微电子、电力电子、通信技术于一体的技术，它因良好的调速和节能性能，在各行业中都获得了广泛的应用。PLC是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置，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。为此，现代工业生产的许多领域都已将变频器与PLC相结合使用。