变频器和PLC如何通讯控制？图文告诉你，看完就知道了！

今天主要跟大家讲解的主要内容是西门子MM440变频器如何通过ProfibusDP与PLC通讯的实现，便于对通讯这一块掌握得更全。

1、需要条件

软件Step7

PLC 中具有Profibus -DP 通讯口：S7-315 2DP

Profibus 通讯电缆(6XV1830-0AH10)

Profibus 总线联结器（6ES7972-0BB10-0XA0, 带PG 接口；6ES7972-0BA10-0XA0 不带PG 接口）

MM440变频器1台

Drive 中有Profibus 通讯模板（6SE6400-1PB00-0AA0）

2、 组态主站系统

打开SIMatic MANAGER, 通过FILE菜单选择NEW新建一个项目，在NAME栏中输入项目名称，将其命名为DP_MM440，在下方的Storage Location中设置其存储位置。

项目屏幕的左侧选中该项目，在右键弹出的快捷菜单中选中Insert New Object插入SIMATIC 300 Station，可以看到选择的对象出现在右侧屏幕上。

打开SIMATIC 300 Station，然后双击右侧生成的hardware图标，在弹出的HWconfig 中进行组态，在菜单栏中选择“View”选择“Catalog”打开硬件目录，按订货号和硬件安装依次插入机架、电源,CPU.插入CPU时会弹出组态PROFIBUS画面，如下图所示：

选择“New”新建一条PROFIBUS（1），组态PROFIBUS站地址，点击“Properties”键组态网络属性如下图：

在本例中主站的传输速率为“1.5Mbps”，“DP”行规，五中继器，OBT等网络元件，点击”OK”键确认并存盘，然后组态S7-315 2DP本地模块，结果如下图：

3、组态从站

在DP网上挂上MM440，并组态MM440的通讯区，通讯区与应用有关，在组态之前应确认通信的PP0类型，，本例选择PP01，由4PKW/2PZD组成，MM440仅支持PP01和PP03

组态步骤如下：

A、打开硬件组态，右侧“Profi（standard）”→Profibus-DP→SIMOVERT→双击9 MICROASTER 440

B、Profibus interface Properties：输入从站地址4

C、选择PPO类型1，双击4PKW/2PZD（PPO1）

D、从站组态完成，地址分配从4PKW/2PZD（256-267）

4、MM440硬件及参数设置

A、PROFIBUS地址

下面介绍两种PROFIBUS总线地址的方法：借助通讯模块的七个DIP开关（如下图所示）或借助P0918

B、通讯板参数

为了让总线板运行，下面的参数必须设置：

5、程序的编写

对PZD（过程数据）的读写

A、在Step7中对PZD（过程数据）读写参数时调用SFC14和SFC15

B、SFC14（DPRD_DAT）用于读Profibus 从站MM440的数据

C、SFC15（DPRD_DAT）用于将数据写入Profibus 从站MM440

D、硬件组态时PZD的起始地址：W#16#108（即264）微信：503660666

建立数据块DB1

将数据块中的数据地址与从站MM440中的PZD、PKW数据区相对应

数据分配

在OB1中调用特殊功能块SFC14和SFC15，完成从站MM440数据的读和写

其中LADDR表示：引荐组态时PZD的起始地址（W#16#108即264）

在本例中设定值和控制字可以从数据块DB1中传送，DB1.DBW20设为047E再变为047F后DB1.DBW22中的频率值将输出，状态字和实际值可从DB1.DBW8，DB1.DBW10读出。微信：503660666

A、控制命令W#16#47F，启动变频器运行

B、给定速度5000含义是500.0rpm。

6、对PKW（参数区）读写

数据传送规则对PKW区数据的访问是同步通讯，即发一条信息，得到返回值后才能发第二条信息。PKW一般为4个子，定义如下：

应用举例

A、在Step7中对PKW（参数区）读写参数时同样调用SFC14和SFC15

B、SFC14（DPRD_DAT）用于读Profibus 从站的数据

C、SFC15（DPRD_DAT）用于将数据写入Profibus 从站

D、硬件组态时PKW的起始地址：W#16#108（即264）

如何快速学会用PLC控制变频器？经典案例安排上了

PLC与变频器一般有三种连接方法 >>

01

利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0～5V电压信号或4～20mA电流信号，作为变频器的模拟量输入信号，控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单，但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。

02

利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动／停止、正／反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要求，但只能有级调速。使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时，则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时，还应该注意到输入信号电路连接不当，有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。

03

PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用双线连接，其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器，而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个变频器则是从属地控制对象（从站）。

PLC与变频器通讯方式 >>

01

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。

02

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。

03

PLC采用RS-485通讯方法控制变频器这是使用得最为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。

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。

04

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。

05

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。

缺点： 造价较高。

06

采用扩展存储器

优点： 造价低廉、易学易用、性能可靠

缺点： 只能用于不多于8台变频器的系统。

PLC和变频器通讯接线图 >>

看完上面的全部内容，大家明白PLC和变频器是如何进行通讯吗？

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