plc与变频器接线图（图解PLC与变频器通讯接线）

plc和变频器接线图(说明PLC和变频器之间的通信接线)

plc和变频器都是包容的关系。PLC和变频器都可以完成一些特定的指令来控制电机。PLC是程序输入和执行硬件，变频器就是其中之一。

但是PLC的范围比变频器大，可以用来控制更多的东西。它的应用领域更广，性能更强，当然PLC的控制精度也更大。变频器不能通过编程来改变电源的频率、电压等参数，其输出频率可以设置为固定值，也可以由PLC动态控制。

Plc可以通过编程来控制电气元件或完成功能、通信和其他任务。

PLC与变频器之间的通信应遵循通用串行接口协议(USS)，接入方式应根据串行总线的主从通信原理确定。总线上可以连接一个主站和多达31个从站。主站根据通信消息中的地址字符选择从站发送数据。当主站不要求其通信时，从站本身不能先发送数据，从站也不能直接发送信息。

可编程控制器基本结构图

PLC的存储器可分为三种:系统程序存储器、用户程序存储器和工作数据存储器。

1.系统程序存储器

系统程序存储器用于存储可编程控制器厂商编写的系统程序，固化在ROM中，用户不能直接更改。系统程序的质量在很大程度上决定了PLC的性能。

其内容主要包括三个部分:第一部分是系统管理程序，主要控制可编程控制器的运行，使整个可编程控制器逐步工作；第二部分是用户指令解释器，通过它将可编程控制器的编程语言变成机器语言指令，然后由CPU执行这些指令；第三部分是标准程序模块和系统调用程序。

2.用户程序存储器

根据控制要求编制的应用程序称为用户程序。用户程序存储器用于存储用户用指定的可编程控制器编程语言为特定控制任务编写的各种用户程序。

目前先进的可编程控制器采用可随时读写的闪存作为用户程序存储器。闪存不需要备用电池，电视数据不会丢失。

3.工作数据存储器

工作数据存储器用于存储工作数据，即开/关状态和用户程序中使用的数值数据。组件映射寄存器和数据表在工作数据区打开。其中，元件映射寄存器用于存储定时器、计数器和辅助继电器等内部器件的开关值、输出状态和开/关状态。数据表用于存储各种数据，存储用户程序执行时的一些可变参数值、A/D转换得到的数字量以及数字运算结果等。

变频器基本结构图

逆变器是将工频(50Hz或60Hz)转换成各种频率的交流电源，实现电机变速运行的装置。控制电路控制主电路，整流电路将交流转换为DC，DC中间电路平滑整流电路的输出，逆变电路将DC转换为交流。对于一个需要大量运算的变频器，比如矢量控制变频器，有时需要一个CPU进行转矩计算和一些相应的电路。

plc和变频器之间一般有三种连接方式:

①利用PLC的模拟输出模块控制变频器PLC的模拟输出模块输出0 ~ 5 V电压信号或4 ~ 20 mA电流信号作为变频器的模拟输入信号，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，PLC的模拟输出模块价格昂贵。此外，还需要采取分压措施，使变频器适应PLC的电压信号范围。连接时，注意分开接线，确保主电路一侧的噪音不会传递到控制电路。

②利用PLC的开关输出控制变频器。一般可编程控制器的开关输出可以直接与变频器的开关输入相连。这种控制方式接线简单，抗干扰能力强。PLC的开关输出可用于控制启动/停止、正转/反转、点动、转速、加减时间等。，这可以实现更复杂的控制要求，但只能分阶段调节速度。

使用继电器触点进行连接时，有时会出现接触不良导致的误操作。当使用晶体管进行连接时，应考虑晶体管的电压和电流容量等因素，以确保系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时，也要注意输入信号电路的连接不当，有时可能会造成变频器的误操作。例如，当输入信号电路中使用继电器等感性负载时，浪涌电流引起的噪声可能导致变频器误操作，应尽可能避免。

③③PLC与RS-485通信接口的连接。所有标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口(有的还提供RS-232接口)，采用双线连接，其设计标准适合工业环境中的应用对象。单个RS-485链路最多可以连接30个变频器，根据每个变频器的地址或使用广播信息，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)，每个变频器都是一个从控对象(从站)。

PLC变频器控制电机正反转接线图

1.按照接线图接线后，启动电源，准备设置变频器的参数。

2.按“MODE”键进入参数设置模式，将Pr.79设置为“2”:外部操作模式。启动信号从外部端子(STF、STR)输入，速度调节从外部端子(2-5之间，4-5之间，多速)输入。

3.连续按下“模式”按钮，退出参数设置模式。

4.按下前进按钮，电机开始向前运转。

5.按停止按钮停止电机。

6.按下反转按钮，电机将开始反转运行。

7.按停止按钮停止电机。

8.如果电机正转时按下反转按钮，电机先停后反转；相反，如果电机反转时按下正转按钮，电机先停止，然后正转。

plc和变频器接线图

PlC与变频器之间的通信方式:

1.PLC的开关信号控制变频器

PLC(MR型或MT型)的输出点和COM点分别与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口直接连接至深圳生活网。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止和复位。还可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合，实现多速运行。但由于受开关量控制，其调速曲线不是连续平滑的曲线，无法实现精细调速。

2.PLC的模拟信号控制变频器

硬件:FX1N和FX2N PLC主机，配备简单的FX1N-1DA-BD扩展模拟输出板；或模拟输入/输出混合模块FX0N-3A；；或者两个输出FX2N-2DA；；或带四路输出的FX2N-4DA模块。优点:PLC编程简单方便，调速曲线平滑连续，工作稳定。

缺点:在大型生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路压降较大，影响系统的稳定性和可靠性。

3.PLC采用RS-485通讯方式控制变频器

这是应用最广泛的方法，PLC采用RS串行通信指令进行编程。优点:硬件简单，成本最低，可控制32台变频器。缺点:编程工作量大。

4.PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方式控制变频器

三菱F700系列变频器采用RS-485终端，通过Modbus-RTU协议与PLC进行通信。优点:Modbus通讯模式下的PLC编程比RS-485无协议模式更简单方便。缺点:PLC编程工作量仍然很大。

5.PLC利用现场总线控制变频器

三菱变频器可内置各种类型的通信选项，如CC-Link现场总线的FR-A5NC选项。Profibus DP现场总线的选项FR-A5AP(A)；DeviceNet现场总线的FR-A5ND选项等等。三菱FX系列PLC有相应的通讯接口模块与之连接。

优点:速度快、距离远、效率高、运行稳定、编程简单、可连接变频器数量多。缺点:成本高。

6.使用扩展内存

优点:成本低，易学易用，性能可靠。缺点:只能用于变频器不超过8台的系统。

可编程控制器与变频器的通信接线图

三菱PLC控制台达到变频器的案例分析

无需外部控制器(如PLC)直接操作变频器有三种方式:

①操作面板上的按键；

②操作与端子连接的部件(如按钮和电位计)；

③复合操作(如在操作面板上设置频率，通过操作与终端连接的按钮进行启停控制)。为了操作方便，充分利用变频器，也可以用PLC来控制变频器。

PLC控制变频器有三种基本方式:

(1)进行开关控制；

②模拟模式控制；

③采用RS485通信方式控制。

PLC以开关方式控制变频器的硬件连接

变频器有许多开关端子，如正转、反转和多速控制端子。当不使用可编程控制器时，可以通过将开关连接到这些端子来控制变频器。用PLC控制变频器时，如果PLC以开关方式控制变频，则需要将PLC的开关输出端与变频器的开关输入端连接。为了检测变频器的某些状态，变频器的开关输出端可以同时与PLC的开关输入端相连。

PLC控制的变频器在切换模式下的硬件连接如下图所示。当PLC内部程序使Y001端子内部硬接点闭合时，变频器STF端子外部开关闭合，STF端子输入为ON，变频器启动电机正转。调节连接到端子10、2和5的电位计可以改变端子2的输入电压，从而改变变频器输出电源的频率和电机的速度。当变频器出现异常时，端子a和c之间的内部cONtact闭合，相当于PLC端子X001的外部开关闭合，端子X001的输入接通。

PLC以模拟方式控制变频器的硬件连接

变频器有一些电压和电流模拟输入端子。改变这些端子的电压或电流输入值可以改变电机的速度。如果这些端子与PLC的模拟输出端子相连，则可以用PLC控制变频器来调节电机的速度。模拟量是连续变化的量，利用模拟控制功能(无级变速)可以连续改变电机的速度。

PLC控制变频器模拟方式的硬件连接如下图所示。由于三菱FX2N-32MR PLC没有模拟输出功能，需要连接一个模拟输出模块(如FX2N-4DA)，然后将模拟输出模块的输出端与变频器的模拟输入端连接。当变频器STF端子的外部开关闭合时，该端子的输入为ON，变频器启动电机正转。PLC内部程序运行时产生的数字数据通过连接电缆送至模拟输出模块(DA模块)，转换为0 ~ 5V或0 ~ 10V范围内的电压(模拟量)，送至变频器2、5端，控制变频器输出电源的频率，进而控制电机的转速。如果DA模块输出到变频器2、5端的电压发生变化，

当PLC在模拟模式下控制变频器的模拟输入端时，也可以同时在开关模式下控制变频器的开关输入端。

PLC以RS485通信方式控制变频器的硬件连接

当PLC以开关方式控制变频器时，需要占用更多的输出端子来连接变频器相应功能的输入端子，从而控制变频器的正转、反转和停止；当PLC以模拟方式控制变频器时，需要DA模块来控制变频器的频率速度。如果PLC以RS485通讯方式控制变频器，只需要一根RS485通讯电缆(含五芯)就可以直接向变频器发送各种控制和调频命令，变频器可以根据PLC通过RS485通讯电缆发送的指令进行相应的功能控制。

RS485通信目前广泛应用于工业控制中，抗干扰能力强，其通信距离可达几十米至几千米。RS485通信不仅可以连接两台设备进行通信，还可以连接多台设备(深圳生活网最多可以并联32台设备)组成分布式系统进行相互通信。

1.变频器的RS485通信端口

三菱FR500系列变频器有一个PU口连接操作面板，可以作为RS485通讯口。使用RS485与其他设备通信时，需要将操作面板的插头(RJ45插头)从PU端口拔出，然后将RS485通信电缆的一端插入PU端口，并将通信电缆的另一端连接到PLC或其他设备。三菱FR500系列变频器PU口轮廓及各引脚功能描述如下图所示。

三菱FR500系列变频器只有一个RS485通讯口(PU口)，面板操作和RS485通讯不能同时进行。除了一个PU口，三菱FR700系列变频器还配有一个RS485通讯口(接线板)，用于RS485通讯。三菱FR700系列变频器RS485通讯口外观及各支路功能描述如下图所示。通信端口的每个功能终端有两个终端，一个连接一个RS485通信设备，另一个连接下一个RS485通信设备。如果没有下一个设备，终端电阻开关应设置为“100”侧。

2.2的RS485通信端口。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)

一般三菱FX PLC没有RS485通讯口。如果要用RS485与变频器通信，需要为PLC安装FX2N-485BD通信板。485BD通信板的外观和端子如下图(a)所示，通信板的安装方法如下图(b)所示。

外观

安装方法

3.变频器与可编程控制器之间的RS485通信连接

(1)深圳生活网单台变频器与PLC的RS485通讯连接

单变频器与PLC之间的RS485通信连接如下图所示。连接时，一台设备的发送端(+\\-)应与另一台设备的接收端(+\\-)连接，接收端(+\\-)应与另一台设备的发送端(+\\-)连接。

(2)多个变频器与PLC之间的RS485通信连接

多台变频器与PLC之间的RS485通信连接如下图所示，可以实现一台PLC控制多台变频器的运行。

PLC控制变频器驱动电机正反转的电路、程序和参数设置

1.硬件连接电路图1。可编程控制器和变频器

PLC通过开关量控制变频器驱动电机正反转的电路图如下图所示。

2.变频器参数设置

使用PLC控制变频器时，需要设置变频器的相关参数，如下表所示。

3.编写可编程控制器控制程序

变频器相关参数设定后，用编程软件编写相应的PLC控制程序，下载到PLC上。下图显示了控制变频器向前和向后驱动电机的PLC程序。

PLC控制变频器驱动多速电机的电路、程序和参数设置

变频器可以连续或分阶段调节速度。FR-500系列变频器有三个控制端子:RH(高速)、RM(中速)和RL(低速)。通过这三个端子的组合输入，可以实现第七档速度控制。如果PLC的输出端子与变频器的这些端子相连，则变频器可以由PLC控制，驱动电机多速运行。

1.硬件连接电路图1。可编程控制器和变频器

PLC通过开关量控制变频器驱动电机多速运行的电路图如下图所示。

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