电气人必知!三菱PLC控制变频器的通讯方法
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。
这种方法非常简捷便利,极易掌握。本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
一、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
1、系统硬件组成
三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
FX2N-485-BD通讯板外形图
三菱变频器 PU插口外形及插针号
FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m);或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m);
FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。);
RJ45电缆(5芯带屏蔽);终端阻抗器(终端电阻)100Ω;选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏1台。
2、硬件安装方法
1、用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
2、揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
3、 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
3、变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。
参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
4、变频器设定项目和指令代码举例
如表1所示,参数设定完成后, 通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯, 允许各种类型的操作和监视。
5、变频器数据代码表举例
如表2所示,
6、PLC编程方法及示例
1、通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
2、变频器控制的PLC指令规格
3、变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LD M8000 运行监视;EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10:运行监视指令;K0:站号0;H6F:频率代码(见表1);D0:PLC读取地址(数据寄存器)。指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
4、变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD X0 运行指令由X0输入; SET M0 置位M0辅助继电器; LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:运行控制指令;K0:站号0;HFA:运行指令(见表1);H02:正转指令(见表1)。
AND M8029 指令执行结束;字串9 RST M0 复位M0辅助继电器。 指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
5、变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
LD X3 参数读取指令由X3输入; SET M2 置位M2辅助继电器; LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:变频器参数读取指令;K3:站号3;K2:参数2-下限频率(见表2);D2:PLC读取地址(数据寄存器)。 OR RST M2 复位M2辅助继电器。 指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
6、变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
LD X1 参数变更指令由X3输入; SET M1 置位M1辅助继电器; LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K7:参数7-加速时间(见表2);K10:写入的数值。
字串1
EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K8:参数8-减速时间(见表2);K10:写入的数值。 AND M8029 指令执行结束; RST M1 复位M1辅助继电器。 指令解释:PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变更为10。
二、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
1、PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位;也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
2、PLC的模拟量信号控制变频器
硬件:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板;或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A;或两路输出的FX2N-2DA;或四路输出的FX2N-4DA模块等。
优点:PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点:在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块 FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍。
3、PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
优点:硬件简单、造价最低,可控制32台变频器。 缺点:编程工作量较大。从本文的第二章可知:采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。
4、PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。优点:Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。 缺点:PLC编程工作量仍然较大。
5、PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件;用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件;用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
优点:速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。字串4缺点:造价较高,远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。
综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势;若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得更加便利。
1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到极大的提高。但是,这种简便方法也有其缺陷:它只能控制变频器而不能控制其它器件;此外,控制变频器的数量也受到了限制。
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三菱PLC CC-LINK通讯编程实例分享,看完你就会了
前言:小蓝上次分享了三菱PLC编程指令文章,有一位粉丝说还有标签,FB模块,以太网通讯,MODBUS,TCP通讯这些有的学的。所以今天就给大家带来CC-LINK通讯编程实例。如果看完还是不太明白怎么办?海蓝现开设技术交流3群,目前入群不设门槛,欢迎各位技术小哥哥加入交流,进群关注私信我就可以了。下面一起学习吧。
1.CC-LINK连接
CC-LINK连接图如下:
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对应的PLC可为FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3U、FX3UC,因为在使用CC-LINK通讯时要扩展CC-LINK模块,而FX1S没有扩展模块功能,故FX1S不能用于此通讯方式。
2)FX1N/FX2N/FX3U即可以作为主站,也可以作为远程设备站使用。
此种通讯因为要加CC-LINK通讯模块,所以成本较高。
3)在CC-LINK网络中还可以加入变频器伺服等符合CC-LINK规格的设备。
2.N:N网络连接
N:N网络连接连接图如下:
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3.并联连接
并联连接图如下:
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1) 通讯对象是FX1S、FX1N、FX1NC、FX2N、FX2NC、FX3U、FX3UC同一系列的PLC之间。
2) 该通讯在PLC间进行1:1通讯,进行数据交换,只能满足2台PLC的通讯。
一、N:N网络通讯
1、通讯解决方案
用FX2N,FX2NC,FX1N,FXON可编程控制器进行的数据传输可建立在N:N的基础上。使用此网络通讯,它们能链接—个小规模系统中的数据。
2、相关标志和数据寄存器
对于FXlN/FX2N/FX2NC类可编程控制器,使用N:N网络通讯辅助继电器,其中M8038用来设置网络参数,
M8183在主站点的通讯错误时为ON,
M8184到M8190在从站点产生错误时为ON,(第1个从站点M8184,第7个从站点M8190)
M8191在与其它站点通讯时为ON
数据寄存器D8176设置站点号,0为主站点,1到7为从站点号D8177设定从站点的总数,设定值1为1个从站点,2为两个从站点;D8178设定刷新范围,0为模式0(默认值),1为模式1,2为模式2;D8179 主站设定通讯重试次数,设定值为0到10;D8180 设定主站点和从站点间的通讯驻留时间,设定值为5到255,对应时间为50到2550ms
案例
该系统有三个站点,其中一个主站,两个从站,每个站点的可编程控制器都连接一个FX2N-485-BD通讯板,通讯板之间用单根双绞线连接。刷新范围选择模式1,重试次数选择3,通信超时选50ms,系统要求:
①主站点的输入点X0到X3输出到从站点1和2的输出点Y10到Y13。
②从站点1的输入点X0到X3输出到主站和从站点2的输出点Y14到Y17。
③从站点2的输入点X0到X3输出到主站和从站点1的输出点Y20到Y23。
主站点的梯形图编制
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从站点1的梯形图编制
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从站点2的梯形图编制
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二、并行链接通讯
1、并行通讯解决方案
用FX2N,FX2NC,FX1N,FX和FX2C可编程控制器进行数据传输时,是采用100个辅助继电器和10个数据寄存在 1:1的基础上来完成。FXlS和FXON的数据传输是采用50个辅助继电器和10个数据寄存器进行的。
2、使用方法
当两个FX系列的可编程控制器的主单元分别安装一块通讯模块后,用单根双绞线连接即可,编程时设定主站和从站,应用特殊继电器在两台可编程控制间进行自动的数据传送,很容易实现数据通讯连接。主站和从站的设定由M8070和M8071设定,另外并行连接有一般和高速两种模式,由M8162的通断识别。
3、通讯实例
在并行通讯系统中,控制要求如下:
①主站点输入X0到X7的ON/OFF状态输出到从站点的Y0到Y7。
②当主站点的计算结果(D0+D2)大于100,从站的Y10通。
从站点的M0到M7的ON/OF状态输出到主站点的Y0到Y7。
从站点中D10的值被用来设置主站点中定时器。
主站点梯形图
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三、计算机链接
小型控制系统中的可编程控制器除了使用编程软件外,一般不需要与别的设备通讯。可编程控制器的编程器接口一般都是RS-422或RS-485,而计算机的串行通讯接口是RS-232C,编程软件与可编程控制器交换信息时需要配接专用的带转接电路的编程电缆或通讯适配器,例如为了实现编程软件与FX系列plc之间的程序传送,需要使用SC-09编程电缆。
四、无协议通讯
大多数可编程控制器都有一种串行口无协议通讯指令,如FX系列的RS指令,它们用于可编程控制器与上位计算机或其它RS-232C设备的通讯。这种通讯方式最为灵活,可编程控制器与RS-232C设备之间可以使用用户自定义的通讯规定,但是可编程控制器的编程工作量较大,对编程人员的要求较高。如果不同厂家的设备使用的通讯规定不同,即使物理接口都是RS-485,也不能将它们接在同一网络内,在这种情况下一台设备要占用可编程控制器的一个通讯接口。
用各种RS232C单元,包括个人计算机,条形码阅读器和打印机,来进行数据通讯,可通过无协议通讯完成,此通讯使用RS指令或一个FX2N-232IF特殊功能模块完成。
五、可选编程端口通讯
现在的可编程终端产品(如三菱的GOT-900系列图形操作终端)一般都能用于多个厂家的可编程控制器。与组态软件一样,可编程终端与可编程控制器的通讯程序也不需要由用户来编写,在为编程终端的画面组态时,只需要指定画面中的元素(如按钮、指示灯)对应的可编程控制器编程元件的编号就可以了,二者之间的数据交换是自动完成的。
对于FX2N,FX2NC,FX1N,FXlS系列的可编程控制器,当该端口连接在FX2N-232-BD,FXON—32ADP,FX1N—232—BD,FX2N-422—BD上时,可支持—个编程协议。
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