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        基于PLC的變頻控制系統(tǒng)設(shè)計

        2011-10-26 07:22:20南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院蘇州校區(qū)王嘯東
        河南科技 2011年9期
        關(guān)鍵詞:調(diào)制解調(diào)器模擬量端子

        南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院(蘇州校區(qū)) 王嘯東

        基于PLC的變頻控制系統(tǒng)設(shè)計

        南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院(蘇州校區(qū)) 王嘯東

        PLC使用1.6~30M頻帶范圍傳輸信號。在發(fā)送時,利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)對用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制,然后在電力線上進行傳輸。在接收端,先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出,再經(jīng)過解調(diào),就可得到原通信信號。目前可達到的通信速率依具體設(shè)備不同在4.5~45M之間調(diào)節(jié)。PLC設(shè)備包括局端和調(diào)制解調(diào)器,局端負責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的鏈接。在通信時,來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后,通過用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備,局端將信號解調(diào)出來,再轉(zhuǎn)到外部的Internet。

        目前,在工業(yè)控制中,越來越多地采用變頻器來實現(xiàn)交流電機的調(diào)速。變頻器調(diào)速控制一般采用通過變頻器的控制面板或端子進行運行參數(shù)的設(shè)置。PLC運行頻率的設(shè)定可以通過電位器來調(diào)節(jié),或通過控制PLC設(shè)定運行參數(shù),然后通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬信號(0-10VDC或4-20mA)控制變頻器速度,使驅(qū)動電機按給定的速度運轉(zhuǎn)。本文,筆者將介紹三菱PLC通過FX0N-3A模擬量擴展模塊來控制變頻器的方法,并具體介紹了三菱FR-E740變頻器的使用方法。

        一、FX0N-3A模擬量模塊

        FX0N-3A是具有2路輸入通道和1路輸出通道,最大分辨率為8位的模擬量I/O模塊。模擬量輸入和輸出方式均可以選擇電壓或電流方式,這取決于用戶的接線方式。FX0N-3A模塊的電源來自PLC主單元的內(nèi)部電路,其中,模擬電路電源要求為24VDC±10%,90mA,數(shù)字電路電源要求為5VDC,30mA。模擬輸入和輸出的接線原理圖分別如圖1、2所示。在接線時要注意,使用電流輸入時,端子[Vin]與[Iin]應(yīng)短接;反之,使用電流輸出時,不要短接[VOUT]和[IOUT]端子。如果電壓輸入/輸出方面出現(xiàn)較大的電壓波動或有過多的電噪聲,則要在圖中相應(yīng)的位置并聯(lián)1個0.1μF至0.47μF的電容。

        二、FR-E700變頻器

        變頻器選用三菱FR-E700系列變頻器。該變頻器額定電壓等級為三相400V,適用電機容量0.75kW及以下的電動機。FR-E700系列變頻器是FR-E500系列變頻器的升級產(chǎn)品,是一種小型和高性能變頻器。FR-E740系列變頻器主電路的通用接線如圖3所示。

        三、變頻器編程控制

        變頻器控制采用PLC特殊功能模塊讀指令FROM(FNC78)和寫指令TO(FNC79),讀寫FX0N-3A模塊實現(xiàn)模擬量的輸入和輸出。輸出模擬量電壓對變頻器進行實時的連續(xù)控制。下面介紹一下FROM、TO指令的使用。D/A轉(zhuǎn)換編程示例如圖4所示。

        四、結(jié)論

        本文,筆者介紹了PLC通過模擬量模塊控制變頻器實現(xiàn)實時連續(xù)控制的方法。變頻器調(diào)速是集自動控制、微電子、電力電子、通信技術(shù)于一體的技術(shù),它因良好的調(diào)速和節(jié)能性能,在各行業(yè)中都獲得了廣泛的應(yīng)用。PLC是近年來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置,具有體積小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾能力強和可靠性高等優(yōu)點。為此,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域都已將變頻器與PLC相結(jié)合使用。

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