一、案例任務(wù)控制要求描述

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。它主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

控制要求：PLC以模擬量方式控制變頻器增速/減速往復(fù)運(yùn)行。按下啟動(dòng)按鈕，變頻器從25Hz開始啟動(dòng)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，然后運(yùn)行頻率逐漸增大。當(dāng)運(yùn)行10S之后時(shí)，運(yùn)行頻率再重新變?yōu)?5Hz開始反轉(zhuǎn)運(yùn)行，然后運(yùn)行頻率逐漸增大。當(dāng)運(yùn)行10S之后時(shí)，運(yùn)行頻率再重新變?yōu)?5Hz開始正轉(zhuǎn)運(yùn)行，以此循環(huán)往復(fù)工作。按下停止按鈕，變頻器停止運(yùn)行。

所需硬件：PLC（FX5U-32MT/ES），三菱變頻器（FR-E800）。如圖1-1所示。

二、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)

任務(wù)中的案例基于三菱FX5U系列PLC的應(yīng)用案例，在學(xué)習(xí)本案例前請(qǐng)先自評(píng)下是否具備以下基礎(chǔ)，若對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)不熟悉，請(qǐng)根據(jù)下方提供的連接進(jìn)行預(yù)先學(xué)習(xí)課程。

知識(shí)準(zhǔn)備：

01基本設(shè)置（見圖2-1）

（1）D/A轉(zhuǎn)換允許/禁止設(shè)置:設(shè)置了D/A轉(zhuǎn)換允許才會(huì)有模擬量的輸出。

（2）D/A輸出允許/禁止設(shè)置：設(shè)置允許輸出數(shù)字輸出值，設(shè)置禁止輸出偏置值（HOLD設(shè)定值）。

02應(yīng)用設(shè)置（見圖2-2）

（1）報(bào)警輸出功能：當(dāng)數(shù)字輸出值不在報(bào)警輸出值的范圍內(nèi)，報(bào)警輸出標(biāo)志為ON；

（2）比例縮放設(shè)置：對(duì)要輸出的數(shù)字值進(jìn)行換算如圖2-3所示。

比例縮放值的計(jì)算方法：輸出范圍中使用出廠設(shè)置。

（3）移位功能：對(duì)數(shù)字輸入值整體移位。

（4）模擬輸出HOLD/CLEAR設(shè)置：CLEAR：清除數(shù)據(jù)為0；上次值（保持）；設(shè)置值。（將D/A轉(zhuǎn)換允許/禁止設(shè)置設(shè)置為禁止時(shí)有效）。

三、任務(wù)的實(shí)施

本案例會(huì)從電氣元件選型—IO地址分配—硬件接線-軟件參數(shù)設(shè)置-程序設(shè)計(jì)這五個(gè)方面進(jìn)行講解。

01電氣元件選型

根據(jù)任務(wù)控制的描述，在本例中需要一個(gè)PLC、一個(gè)變頻器和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。如下表3-1所示。

02I/O地址分配

根據(jù)任務(wù)控制的描述，在本例中需要使用到2個(gè)輸入點(diǎn)2個(gè)輸出點(diǎn)，I/O分配表如下表3-2所示。

03硬件接線圖

FX5U本體PLC可兼容源性和漏型的輸入，當(dāng)S/S跟24V短接時(shí)，輸入即為漏型輸入如圖3-1所示；當(dāng)S/S跟0V短接時(shí)，輸入即為源性型輸入。在本案例中需要用到兩個(gè)按鈕，一個(gè)是啟動(dòng)按鈕接在X0上面，一個(gè)是停止按鈕接在X1上面。由于變頻器的正反轉(zhuǎn)的控制是觸點(diǎn)控制，所以直接把PLC上的COM0接到變頻器輸入公共端SD，Y0接變頻器上的正轉(zhuǎn)端子STF，Y1接變頻器上的反轉(zhuǎn)端子STR。

由于變頻器模擬量給定頻率有兩個(gè)通道，在此我們使用“2”通道，所以PLC左上方的模擬量的輸出V+接到變頻器2號(hào)端子上，V-接到變頻器5號(hào)端子上。

04軟件參數(shù)設(shè)置

（1）模擬量輸出基本設(shè)置：將D/A轉(zhuǎn)換允許/禁止設(shè)置改為允許，將D/A輸出允許/禁止設(shè)置改為允許。如圖3-2所示。

（2）變頻器的運(yùn)行模式設(shè)置：設(shè)置參數(shù)之前，先把“ALLC”置為“1”，恢復(fù)出廠值。運(yùn)行方法總共有4種，在本次案例中選擇運(yùn)行方式啟動(dòng)指令是外部（STF、STR信號(hào)）即端子信號(hào)給定，頻率指令是模擬量電壓輸入。如圖3-3所示。

（3）變頻器模擬量設(shè)置：在三菱FR-E800中有兩個(gè)通道的模擬量輸入，電壓電流可以通過隱藏在變頻器機(jī)殼中的切換開關(guān)進(jìn)行切換。出廠默認(rèn)情況下，開關(guān)2是電壓信號(hào)，開關(guān)4是電流信號(hào)。在本案例中，使用開關(guān)2選用電壓信號(hào)。由于PLC模擬量輸出的范圍是0~10V，所以需要把Pr.73的設(shè)置值改寫為0。如果想要更改其他模擬量輸入的電壓或電流信號(hào)可以參考圖3-4所示的參數(shù)。

05程序設(shè)計(jì)

在寫程序之前，要先計(jì)算出數(shù)字量輸出值?，F(xiàn)在是以0~10V模擬量（即0~4000）控制三菱E800變頻器，由于模擬量會(huì)受到干擾影響，對(duì)應(yīng)的曲線圖如圖3-5所示。

已知0對(duì)應(yīng)的是Hz，4000對(duì)應(yīng)的是50Hz，通過下列二元一次方程：

求解：a=0.0125，b=0

所以要輸出50Hz，就要4000；輸出25Hz，就要2000；

程序設(shè)計(jì)如圖3-6所示：

首先用萬(wàn)能起保停的程序完成啟動(dòng)和停止的功能，順便當(dāng)模擬量數(shù)字值還沒有到達(dá)4000時(shí)，利用INC自加一指令讓SD6180逐漸增加。

正轉(zhuǎn)程序的處理：在運(yùn)行模式中，在沒有定時(shí)器T1接通下，定時(shí)器T0啟動(dòng)并定時(shí)10S，與此同時(shí)，在沒有反轉(zhuǎn)信號(hào)的情況下，輸出正轉(zhuǎn)信號(hào)；

反轉(zhuǎn)程序的處理：在定時(shí)器T0定時(shí)完成的情況下，啟動(dòng)定時(shí)器T1并定時(shí)10S，與此同時(shí)輸出反轉(zhuǎn)信號(hào)；

無(wú)論是正轉(zhuǎn)輸出還是反轉(zhuǎn)輸出，只要輸出接通的一瞬間就讓數(shù)字值賦值為2000，即以25Hz啟動(dòng)運(yùn)行。

文章來(lái)源：技成培訓(xùn)網(wǎng)原創(chuàng)，作者：林瑞花；未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載，違者必究！

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