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PLC与变频器通信控制 　　【摘要】随着科学技术的发展，变频技术的成熟，变频器作为驱动调速的主要设备，正逐渐取代直流调速设备，发展势头越来越迅猛，在这个过程中PCL对电机实现调速控制具有重大的意义，本文通过日常的通信控制学习和专业知识的积累，对PLC与变频器之间实现通信控制，进行了简介和分析。 　　【关键词】PLC，变频器，通信控制 　　中图分类号： TM4 文献标识码： A 文章编号： 　　一.前言 　　PLC作为工业自动化控制的主流设备，以控制稳定、数据分析功能强大、通信能力强等特点，广泛地应用到各行各业中，受到广大了自动控制行业的青睐，在垃圾焚烧发电、钢铁冶金及纺织工业等有着广泛的应用。随着控制技术不断发展，基于PLC的变频器控制方法也不断增多，为减少设备干扰，实现安全、稳定控制，对通信控制质量也有了提升要求。 　　二.PLC与变频器的通信控制优缺点 　　PLC与变频器电缆连接的控制方式，其优点是抗干扰能力强、传输距离远、硬件简单且成本较低。它的缺点是编程工作量大，实时性不如模拟量控制及时。这种控制方式不但控制变频器的运行和频率变化，而且还能读取变频器的各种状态数据，对变频器进行实时监控和处理。 　　三.PLC与变频器的控制方法 　　1.变频器端子控制 　　端子控制是最早控制方法，经过PLC开关量的信号去控制变频器（变频器已预设三档不同频率的输出），其控制过程为PLC分别输出多个个开关量信号去控制变频器相应功能的接线端口，从而实现对变频器停止、启动及复位，并控制组合变频器高中低速这三个端子，以实现多段速的运行。这种控制方式一般是变频器控制越多，所需要的PLC输入/输出点数就会越多，会加大控制成本，并且这种控制方法是通过开关量进行控制的，无法实现连续平滑线调速，更不能精度调速，通常用在调速精度要求低，变频器数目少及无需反馈信号的控制系统当中。 　　2.模拟量与通信控制方法 　　模拟量控制是依靠PLC配置的DA模拟量控制变频器的，通常DA模块一个通道仅能控制变频器一台，其工作流程为：经过DA模拟量的模块把PLC数字量变为4-20mA电流信号或者0-10V的电压信号对变频器??行控制，通过改变PLC数字量，从而改变模拟量输出大小，并实现电机变速，这种模拟量控制方法编程简单，可平滑连续调速，工作性能稳定，但模拟量是运用电压信号来输出的，电缆线控制较长的时候，控制线路很容易出现电压降，对系统安全可靠性产生影响。 通讯控制方法一般是运用RS485接口连接变频器的，它具有抗干扰性好、成本低、速度快及可靠安全等优点，运用这种控制方式，用一根电缆就可完成端子控制与模拟量控制所拥有的全部功能，一般能对8台变频器监视控制，在系统当中安装触摸屏，可有效实现参数的触摸屏写入及读出。 　　四.通信实现控制 　　1.利用专用的通信协议实现控制 　　PLC具有较强大的通信功能，西门子S7-200系列PLC支持多种协议，如:PPI协议、MPI协议等，其中专用于和Ｍ系列变频器通信的USS协议可轻松实现与变频器的控制。以西门子变频器MICROMASTER420为例，利用通信电缆将S7-200系列的PORT0口3脚和8脚与变频器的14、15脚用双绞线连接起来，可在连线时加120欧姆终端电阻，保证通信的质量。通信电缆可以自制，也可以使用西门子公司提供的专用通信电缆。 　　利用PLC与变频器USS通信指令（必须按照USS协议库），可实现对电机的启动、自由停车、快速停车、更改速度、设置速度、修改变频器参数等功能，在编写好PLC程序后，必须为程序分配库存储区，否则程序编译时会产生错误。变频器的主要控制参数设置P0700=5 、P1000=5、P2010=6、P2011=11、P2012=2、P2013.0=127 P2014.0=0。 　　2.利用通用的通信协议实现控制 　　（一）利用自由口协议 　　S7-200PLC支持自由口协议，在自由口模式下，通信协议完全由用户程序控制，可实现与其他型号的变频器通信，S7-200PLC按照变频器所支持的协议通过使用发送中断、接收中断、发送指令(xmt)和接收指令(rcv)等指令编程相关的通信程序，直接利用通讯口PORT口连接第三方变频器实现通信。使用该方法两者之间的通信可靠，但是程序的编写和通信的调试比较复杂。 　　（二）利用Modbus协议 　　MODBUS协议最早由施耐德旗下的Modicon公司于1978年提出，目前已经称为国际标准和国家、行业标准。该协议为典型的串行通讯协议，支持CRC或LRC校验。变频器大多数设备均支持该协议。S7-200PLC的两个通信口0口和1口均支持Modbus RTU 协议，硬件连接时只需要将3和8脚连接到变频器的RS485端口的接收和发送端即可。PLC