變頻器應(yīng)用技術(shù) 課件 4.1.2PLC與變頻器的模擬量控制運(yùn)行

4.1.2PLC與變頻器的模擬量控制運(yùn)行

目錄施耐德ModiconTM3模擬量擴(kuò)展模塊模擬量模塊與變頻器的接線變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系PLC程序編寫及調(diào)試核心概念PLC模擬量模塊配置——在PLC控制的變頻器控制系統(tǒng)中，變頻器可以通過模擬量輸入端子接受PLC輸出的模擬量控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)速度給定。如果PLC本身沒有內(nèi)置模擬量信號(hào)輸出，則需通過擴(kuò)展模擬量模塊并進(jìn)行適當(dāng)配置以實(shí)現(xiàn)模擬量輸出給定變頻器速度的功能。核心概念數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換——數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換（digital-to-analogconversion、D/A轉(zhuǎn)換器）是將離散的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化的模擬信號(hào)。在通過PLC輸出的模擬量實(shí)現(xiàn)變頻器的速度給定時(shí)，必須首先明確PLC內(nèi)部變量中的數(shù)字量與輸出的模擬量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而由變頻器的模擬量輸入與輸出頻率關(guān)系得到PLC內(nèi)部數(shù)字量與變頻器輸出頻率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。施耐德ModiconTM3模擬量擴(kuò)展模塊基本知識(shí)——施耐德TM3模擬量擴(kuò)展模塊

TM3模擬量模塊類型：

模擬量輸入模塊、輸出模塊和混合輸入/輸出模塊TM3TM3/G模擬量擴(kuò)展模塊技術(shù)特性：具有2路16位模擬量輸入通道

（電壓、電流、熱電偶、3線RTD）具有1路12位模擬量輸出通道

（電壓、電流）模塊工作時(shí)需外接24V電源供電1路模擬量輸出Q（Q+、Q-）2路模擬量輸入I0（I0+、I0-）

I1（I1+、I1-）2.模擬量模塊與變頻器的接線基本知識(shí)——模擬量模塊與變頻器的接線

對(duì)于近距離信號(hào)傳輸以及現(xiàn)場(chǎng)干擾不大的場(chǎng)合，一般采用0~10V的模擬量信號(hào)進(jìn)行變頻器速度給定。無論是模擬量擴(kuò)展模塊還是變頻器都具有電壓和電流兩種模擬量信號(hào)類型，所以在使用模擬量模塊給定變頻器速度時(shí)，首先應(yīng)確定模擬量信號(hào)類型。基本知識(shí)——模擬量模塊與變頻器的接線

TM3TM3/G輸出0~10V電壓給定ATV340變頻器的接線PLC的數(shù)字量輸出Q0接變頻器DI1用于變頻器起動(dòng)；模擬量模塊由Q+、Q-輸出0~10V電壓接變頻器AI1通道；按鈕SB2和SB1接PLC輸入點(diǎn)I1和I0，分別用于系統(tǒng)起動(dòng)和停止3.變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系PLC模擬量輸出的D/A應(yīng)關(guān)系PLC進(jìn)行模擬信號(hào)輸出時(shí)，是將程序變量中的值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出，其線性對(duì)應(yīng)關(guān)系為：

式中A——模擬量值

D——數(shù)字量值

Amax、Amin——模擬量最大值、最小值

Dmax、Dmin——數(shù)字量最大值、最小值基本知識(shí)——變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系D/A轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過軟件進(jìn)行配置，在ESME編程軟件中配置M3TM3/G模擬量模塊的界面如圖所示圖中，“Type”用于配置模擬量輸出類型，可配置的選項(xiàng)包括0~10V、-10V~+10V、0~20mA和4~20m，其對(duì)應(yīng)的數(shù)字量最小值Dmin和數(shù)字量最大值Dmax分別在“Minimum”“Maximum”中進(jìn)行配置。TM3TM3/G模擬量模塊配置PLC模擬量輸出的D/A應(yīng)關(guān)系基本知識(shí)——變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系PLC輸出的模擬量與變頻器頻率關(guān)系變頻器的輸出頻率f與其輸入的0~10V模擬量AI1的其關(guān)系式為

變頻器的運(yùn)行頻率與模擬量關(guān)系曲線基本知識(shí)——變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系例如，若變頻器需要輸出40Hz頻率，則模擬電壓信號(hào)AI1應(yīng)為8V，即A=8V，TM3TM3/G模擬量模塊配置數(shù)/模增益為1000/V時(shí)，可推算出數(shù)字量的值為8000。變頻器的模擬量AI1即PLC的模擬量輸出A，根據(jù)上述關(guān)系式可以得到數(shù)字量D與變頻器輸出頻率

f之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：基本知識(shí)——變頻器輸出頻率與PLC內(nèi)部數(shù)字量關(guān)系PLC內(nèi)部的數(shù)字量與變頻器頻率關(guān)系A(chǔ)V340U07N4E變頻器一1臺(tái)，VW3A1113型顯示終端1臺(tái)，變頻器主電路已連接完畢，安全停止電路已連接完畢；2.具有24V輸出的開關(guān)電源1臺(tái)，開關(guān)電源已連接供電電源；3.TM241CEC24TPLC1臺(tái)；4.TM3TM3/G模擬量擴(kuò)展模塊1只；5.自復(fù)位按鈕2只、導(dǎo)線若干、螺絲刀1把；6.安裝EcoStruxureMachineExpert編程軟件的計(jì)算機(jī)1臺(tái)。操作準(zhǔn)備操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

檢查電路檢查電源接線，設(shè)備總電源以及變頻器主電路和開關(guān)電源的空氣開關(guān)應(yīng)位于斷開位置；檢查安全停止電路接線；將變頻器數(shù)字輸入方式選擇開關(guān)置于SRC（源型）位置后扣上VW3A1113型顯示終端。操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

變頻器AI1、COM模擬量輸入端子

擴(kuò)展模塊Q+、Q-模擬量輸出端子；找出變頻器及模擬量模塊接線端子操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

1..連接PLC與轉(zhuǎn)換開關(guān)2.連接PLC與變頻器3.檢查接線有無漏接、錯(cuò)接、短路等接線操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

設(shè)置變頻器參數(shù)設(shè)備上電。觀察并確認(rèn)變頻器以及PLC各狀態(tài)指示正常；待顯示終端進(jìn)入主界面后將變頻器恢復(fù)出廠設(shè)置；

在“完整設(shè)置”→“命令和給定]中確認(rèn)以下參數(shù)：（1）“2/3線控制”→“2線控制”（2）“參考頻率通道1”→[AI1”（3）“給定切換分配”→“參考頻率通道1”5.參數(shù)設(shè)置完畢，連續(xù)按“ESC”返回頻率顯示界面。操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

模擬量參數(shù)配置啟動(dòng)ESME編程軟件，“控制器”選擇“TM241CECT”，“SR_Main的語言”選擇“梯形邏輯圖（LD）”操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

2.打開“設(shè)備樹”，選中“IO_BUS”，在右鍵菜單中選擇“添加設(shè)備”，在彈出的對(duì)話框中選擇“TM3TM3/G”，單擊“添加設(shè)備”按鈕；模擬量參數(shù)配置操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

3.雙擊“IO_BUS”下的“Module_1(TM3TM3/G)”，打開配置畫面；4.單擊“I/O配置”選項(xiàng)卡，打開模擬量輸出配置畫面。配置TM3TM3/G內(nèi)置輸出（QW0）的模擬量信號(hào)類型“Type”為0~10V，數(shù)字量最小值“Minimum”為0，數(shù)字量最大值“Maximum”為10000；模擬量參數(shù)配置操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

5.單擊“I/O映射”選項(xiàng)卡，設(shè)置QW0與程序變量的映射。ESEM軟件中QW0默認(rèn)映射全局變量“DA1”，使用時(shí)只需要改變這個(gè)變量的數(shù)值，就可以改變模擬量輸出的值。模擬量參數(shù)配置操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

1.變頻器輸出速度要求：

按照曲線輸出三角波

2.打開“應(yīng)用程序樹”，雙擊打開“Application”下的“GVL”，進(jìn)入全局變量編輯窗口，編寫全局變量；編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

3.雙擊打開“Application”下的“SR_Main（PRG）”，進(jìn)入程序編輯窗口,編寫模擬量自動(dòng)調(diào)速運(yùn)行程序，并將編寫完畢的程序拖入“任務(wù)配置”；；編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

4.編寫PLC數(shù)字量轉(zhuǎn)換程序（1）選中“Application”，右鍵菜單選中“添加對(duì)象”→“程序組織單元”，在彈出的對(duì)話框里選擇實(shí)現(xiàn)語言為“結(jié)構(gòu)化文本（ST）”，單擊“確定”；編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

4.編寫PLC數(shù)字量轉(zhuǎn)換程序（2）雙擊“POU”打開程序編寫窗口，編寫模擬量轉(zhuǎn)換計(jì)算程序；將編寫完畢的程序拖入“任務(wù)配置”；編寫程序操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

連接PLC與計(jì)算機(jī)

調(diào)試運(yùn)行操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

2.按“F1”進(jìn)行編譯，點(diǎn)擊“在線”→“登錄到”或按下“Alt+F8”登陸，點(diǎn)擊“下載”將程序下載到PLC。

調(diào)試運(yùn)行操作訓(xùn)練——PLC程序編寫及調(diào)試

3.聯(lián)機(jī)調(diào)試并觀察PLC及變頻器運(yùn)行現(xiàn)象，（1）按“F5”開始起動(dòng)PLC運(yùn)行，注意監(jiān)控PLC各變量的值；（2）按下