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發(fā)布時間: | 2023-12-17 02:16 |
最后更新: | 2023-12-17 02:16 |
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什么是I/O點?
在討論控制系統(tǒng)的時候,I/O點是經(jīng)常聽到的一個術(shù)語。它是指輸入/輸出點,I代表INPUT,指輸入,O代表OUTPUT,指輸出。輸入/輸出都是針對控制系統(tǒng)而言,輸入指從儀表進入控制系統(tǒng)的測量參數(shù),輸出指從控制系統(tǒng)輸出到執(zhí)行機構(gòu)的參量,一個參量叫做一個點。一個控制系統(tǒng)的規(guī)模有時按照它大能夠控制的I/O點的數(shù)量來定的。
什么是模擬量和開關(guān)量?
在控制系統(tǒng)中,另一個常見的術(shù)語就是模擬量和開關(guān)量。不論輸入還是輸出,一個參數(shù)要么是模擬量,要么是開關(guān)量。模擬量指控制系統(tǒng)量的大小是一個在一定范圍內(nèi)變化的連續(xù)數(shù)值,比如溫度,從0-100度,壓力從0-10MPA,液位從1-5米,電動閥門的開度從0-,等等,這些量都是模擬量。而開關(guān)量指該物理量只有兩種狀態(tài),如開關(guān)的導(dǎo)通和斷開的狀態(tài),繼電器的閉合和打開,電磁閥的通和斷等等。
對控制系統(tǒng)來說,由于CPU是二進制的,數(shù)據(jù)的每位有“0”和“1”兩種狀態(tài),因此,開關(guān)量只要用CPU內(nèi)部的一位即可表示,比如,用“0”表示開,用“1”表示關(guān)。而模擬量則根據(jù)精度,通常需要8位到16為才能表示一個模擬量。常見的模擬量是12位的,即精度為2-12,高精度約為萬分之二點五。當然,在實際的控制系統(tǒng)中,模擬量的精度還要受模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和儀表的精度限制,通常不可能達到這么高。在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,為常見的是PLC和變頻器的組合應(yīng)用,并且產(chǎn)生了多種多樣的PLC控制變頻器的方法,其中采用RS-485通訊方式實施控制的方案得到廣泛的應(yīng)用:因為它抗干擾能力強、傳輸速率高、傳輸距離遠且造價低廉。但是,RS-485的通訊必須解決數(shù)據(jù)編碼、求取校驗和、成幀、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的奇偶校驗、超時處理和出錯重發(fā)等一系列技術(shù)問題,一條簡單的變頻器操作指令,有時要編寫數(shù)十條PLC梯形圖指令才能實現(xiàn),編程工作量大而且繁瑣,令設(shè)計者望而生畏。
本文介紹一種非常簡便的三菱FX系列PLC通訊方式控制變頻器的方法:它只需在PLC主機上安裝一塊RS-485通訊板或掛接一塊RS-485通訊模塊; 在PLC的面板下嵌入一塊造價僅僅數(shù)百元的“功能擴展存儲盒”,編寫4條極其簡單的PLC梯形圖指令,即可實現(xiàn)8臺變頻器參數(shù)的讀取、寫入、各種運行的監(jiān)視和控制,通訊距離可達50m或500m。這種方法非常簡捷便利,極易掌握。本文以三菱產(chǎn)品為范例,將這種“采用擴展存儲器通訊控制變頻器”的簡便方法作一簡單介紹。
二、三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置
1、系統(tǒng)硬件組成
如圖1~圖3所示。
三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置
圖1 三菱PLC采用擴展存儲器通訊控制變頻器的系統(tǒng)配置
FX2N-485-BD通訊板外形圖
圖2 FX2N-485-BD通訊板外形圖
三菱變頻器 PU插口外形及插針號
圖3 三菱變頻器 PU插口外形及插針號
FX2N系列PLC(產(chǎn)品版本V 3.00以上)1臺(軟件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);FX2N-485-BD通訊模板1塊(長通訊距離50m);或FX0N-485ADP通訊模塊1塊+FX2N-CNV-BD板1塊(長通訊距離500m);FX2N-ROM-E1功能擴展存儲盒1塊(安裝在PLC本體內(nèi))帶RS485通訊口的三菱變頻器8臺(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,總數(shù)量不超過8臺;三菱所有系列變頻器的通訊參數(shù)編號、命令代碼和數(shù)據(jù)代碼相同。);RJ45電纜(5芯帶屏蔽);終端阻抗器(終端電阻)100Ω;選件:人機界面(如F930GOT等小型觸摸屏)1臺。
2、硬件安裝方法
(1) 用網(wǎng)線專用壓接鉗將電纜的一頭和RJ45水晶頭進行壓接;另一頭則按圖1~圖3的方法連接FX2N-485-BD通訊模板,未使用的2個P5S端頭不接。
(2) 揭開PLC主機左邊的面板蓋, 將FX2N-485-BD通訊模板和FX2N-ROM-E1功能擴展存儲器安裝后蓋上面板。
(3) 將RJ45電纜分別連接變頻器的PU口,網(wǎng)絡(luò)末端變頻器的接受信號端RDA、RDB之間連接一只100Ω終端電阻,以消除由于信號傳送速度、傳遞距離等原因,有可能受到反射的影響而造成的通訊障礙。
3、變頻器通訊參數(shù)設(shè)置
為了正確地建立通訊,必須在變頻器設(shè)置與通訊有關(guān)的參數(shù)如“站號”、“通訊速率”、“停止位長/字長”、“奇偶校驗”等等。變頻器內(nèi)的Pr.117~Pr.124參數(shù)用于設(shè)置通訊參數(shù)。參數(shù)設(shè)定采用操作面板或變頻器設(shè)置軟件FR-SW1-SETUP-WE在PU口進行。
4、變頻器設(shè)定項目和指令代碼舉例
如表1所示。參數(shù)設(shè)定完成后, 通過PLC程序設(shè)定指令代碼、數(shù)據(jù)和開始通訊, 允許各種類型的操作和監(jiān)視。
變頻器設(shè)定項目和指令代碼
5、變頻器數(shù)據(jù)代碼表舉例
如表2所示。
變頻器數(shù)據(jù)代碼表舉例
6、PLC編程方法及示例
(1) 通訊方式
PLC與變頻器之間采用主從方式進行通訊,PLC為主機,變頻器為從機。1個網(wǎng)絡(luò)中只有一臺主機,主機通過站號區(qū)分不同的從機。它們采用半雙工雙向通訊,從機只有在收到主機的讀寫命令后才發(fā)送數(shù)據(jù)。
(2) 變頻器控制的PLC指令規(guī)格