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变频器PLC控制方式探究 【摘要】本文讨论了变频器被PLC控制、不同控制 方式功能和应用特点，并以西门子S7-200系列小型PLC和 MM440变频器为例，介绍PLC对变频器频率控制中，变频器 参数设置及硬件要求和编程。 【关键词】变频器；通信；PLC； USS协议 0引言 变频器具有体积小、控制灵活、抗干扰能力强、可靠性 高等优点。被广泛应用在各行业生产中，成为交流电动机调 速的主要设备。现代工业生产通过变频器与PLC结合使用， 实现生产设备的自动化控制，达到节能和调速的控制要求。 以下以西门子S7-200系列PLC控制MM440变频器为例, 介绍PLC对变频器的控制控制方法。 1使用PLC数字量输出信号，控制变频器实现多级调节 使用PLC数字量输出信号，控制变频器输入端子。通过 编程，使PLC输出口实现不同的逻辑组合，控制变频器选择 对应的预置速度。再通过对变频器启动、停止端子和方向端 子的通断状态控制，即可以实现电动机的启停控制和输出频 率的改变。此方法，主要应用于控制电动机按预先设定的几 个固定频率运转的场合。 MM440变频器开关量输入端子DIN1-DIN6,可以通过参 数P0701?P0706的值设置成不同功能(共19种)。当参数 设置成15?17时，端口作为变频器的频率选择。 图1 PLC数字量输出信号控制变频器 变频器设置步骤： 设置变频器参数P1000=3,变频器的频率设置为开关 量控制。此时，MM440变频器的频率由数字输入端口 (DIN1-NIN6),进行选择。 设置频率选择接口的功能。修改P0701?P0706可对 应设置DIN1-DIN6的功能。当设置成15-17时，可实现三种 频率的选择方式： 直接选择(P0701-P0706=15) 在这种操作方式下，选通一个数字输入即对应选择一个 固定频率(对应频率在参数P1001?P1006中设定)。当多个 输入同时激活时，选定的频率是他们的总和。 直接选择+on 命令(P0701-P006=16) 在这种操作方式下，数字量输入既选定固定频率，又具 有启动功能。 二进制编码选择+0N命令(P0701-0706=17) 选用DIN1?DIN6中的端口可通过编码的方式设置16种 频率。下表为DIN1?DIN4组合成的二进制编码，不同值对 应的频率设定。 表1频率设定对应的编码 2使用模拟量输出信号，提供变频器的频率给定信号， 实现无极控制 通过给变频器模拟量输入通道不同的电压或电流信号， 可以设置变频器的工作频率。再结合数字量输入口控制，即 可实现正/反转、起、停控制及变频控制。此种方法，能够 实现近似无极调速。但要求控制变频器的PLC提供模拟量输 出信号，可以通过扩展模拟量输出模块，或选用带模拟量输 出功能的PLC模块，如CPU224XP,实现对变频器频率的控制。 MM440变频器有两路模拟量输入通道，相关参数以inOOO 和inOOl区分，可以通过P0756分别设置每个通道属性，例 如：当P0756设置成=2”时，变频器的模拟量输入信号设 置为‘单极性电流输入（0至20mA） ”。 3使用串行通信方式，实现变频器的频率控制和参数读 写 使用通信方式控制变频器，具有接线简单，稳定性好， 控制灵活等优点。不但可以实现变频器频率的设定，也可以 读、写变频器的参数，从而连续实现变频器的远程控制和监 视。 S7-200与西门子的变频器之间可采用USS协议进行通 信。USS 协议（Universal Serial Interface Protocol 通 用串行接口协议）是SIEMENS公司所有传动产品的通用通讯 协议，它是一种基于串行总线进行数据通讯的协议。USS按 照串行总线的主从通讯原理来确定访问的方法。总线上最多 可以连接1个主站（PLC）和最多31个从站（变频器）。每 个变频器，编址成不同站号。主站设置通信包中的地址字符 来选择要传输的数据的从站。在主站没有要求从站进行通讯 时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接 进行信息传输。 硬件上：协议采用RS485标准，具有很高的抗噪声能力。 允许工作在超长距离的场合（可达1000米）。通信最大波特 率57600bit/s。USS主站在条件允许下，尽量选用直流型的 CPU （针对S7-200系列），通讯电缆可采用双绞线或采用屏 蔽双绞线（抗干扰性能更好）。 图2 PLC与变频器构成的USS协议网络结构图 编程：西门子公司提供USS协议的指令库。指令库提供 14个子程序、3个中断程序和8条指令以支持USS协议。指 令库安装后，用户可在STEP 7 MicroWIN软件中直接使用库 中的指令。使用指令时，其自带的子程序或中断程序自动加 载到项目中。常用的指令如：USS_INT,初始化指令，用于 允许或禁止PL