PLC課件：變頻器的接線及編程

第十七講

本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)：1.了解串行通信的幾種通信接口標(biāo)準(zhǔn)2.了解三菱Q系列PLC以太網(wǎng)模塊的通信編程3.了解變頻器的接線及編程復(fù)習(xí)：利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，工廠自動(dòng)化得到了迅速的發(fā)展，不同廠家生產(chǎn)的可編程設(shè)備（例如工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、PLC、變頻器、觸摸屏、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)等）可以連接在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，形成一個(gè)復(fù)雜的多級(jí)分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。綜合型大型生產(chǎn)車間已基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，通過網(wǎng)絡(luò)控制，有的還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作和無人操作，因此，有必要了解有關(guān)PLC通信和工廠自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)方面的知識(shí)。17.1計(jì)算機(jī)的通信方式與串行通信接口1.計(jì)算機(jī)的通信方式計(jì)算機(jī)與外部交換信息稱為通信，其數(shù)據(jù)通信有兩種基本方式：并行通信方式和串行通信方式。并行通信方式是指所傳送數(shù)據(jù)的每一位同時(shí)發(fā)送或接收的通信方式。圖6-1表示8位二進(jìn)制數(shù)同時(shí)由A設(shè)備傳輸?shù)紹設(shè)備。在并行通信中，并行傳送的數(shù)據(jù)有多少位，傳輸線就有多少根，因此傳送數(shù)據(jù)的速度很快。如果數(shù)據(jù)位數(shù)較多，傳送距離較遠(yuǎn)，那么必然導(dǎo)致線路復(fù)雜，成本高。所以，并行通信不適合遠(yuǎn)距離傳送。串行通信是指將所傳送的數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送或接收的通信方式。串行傳輸時(shí)，發(fā)送端按位發(fā)送，接收端按位接收，同時(shí)還要對(duì)所傳輸?shù)淖址右源_認(rèn)，所以收發(fā)雙方要采取同步措施，否則接收端不能正確區(qū)分出所傳輸?shù)淖址?。顯然，串行通信速度慢一點(diǎn)，但它適合于多數(shù)位、長距離通信。近年來串行通信技術(shù)飛速發(fā)展，傳送速率可達(dá)到每秒兆字節(jié)的數(shù)量級(jí)。串行通信廣泛應(yīng)用于PLC、分布式控制（DCS系統(tǒng)）。在數(shù)據(jù)通信中，按照數(shù)據(jù)傳送的方向也可將通信分為單工、半雙工和全雙工3種方式。單工通信是指信息的傳送始終保持一個(gè)固定的方向，不能進(jìn)行反方向傳送，線路上任一時(shí)刻總是一個(gè)方向的數(shù)據(jù)在傳送。單工通信僅需一根數(shù)據(jù)線，連接圖如圖6-2所示。半雙工是指在兩個(gè)通信設(shè)備中同一時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，而另一個(gè)設(shè)備接收數(shù)據(jù)，至于哪個(gè)發(fā)送信息哪個(gè)接收信息沒有限制，但兩個(gè)設(shè)備不能同時(shí)發(fā)送和接收信息，連接圖如圖6-3所示。全雙工是指兩個(gè)通信設(shè)備可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。線路上任一時(shí)刻都有兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)在流動(dòng)。采用該形式進(jìn)行串行通信時(shí)，可以使用一對(duì)數(shù)據(jù)線，也可使用兩條數(shù)據(jù)線，連接圖如圖6-4所示。2.串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

所謂串行接口標(biāo)準(zhǔn)：指的是計(jì)算機(jī)或終端（資料終端設(shè)備DTE）的串行接口電路與調(diào)制解調(diào)器MODEM等（數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE）之間的連接標(biāo)準(zhǔn)。常見的有RS-232C接口、RS-422A接口和RS-485接口（1）RS-232CRS-232C是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIC于1969年公布的一種標(biāo)準(zhǔn)化接口?！癛S”是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫；“232”是標(biāo)識(shí)號(hào)；“C”表示此接口標(biāo)準(zhǔn)的修改次數(shù)。它既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定通信設(shè)備之間信息交換的方式與功能。它采用按位串行通信的方式傳遞數(shù)據(jù)，波特率規(guī)定19200、9600、4800、2400、1200bps（波特每秒）等幾種。特點(diǎn)：a.采用負(fù)邏輯，用－5V~－15V表示邏輯狀態(tài)1，用+5V~+15V表示邏輯狀態(tài)

0。具有較強(qiáng)的抗干擾能力。b.最大通信距離為15m，最高傳輸速度速率為20kbit/s，只能進(jìn)行一對(duì)一的通信。使用9針或25針的D型連接器，其外型結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。但常用9針的D型連接器。管腳定義見表6-2所示。

使用時(shí)并未將所有引腳全部用完，最簡單的通信只需3根線，其連接方法如圖6-8所示。(2)RS-422A它采用差動(dòng)發(fā)送、差動(dòng)接收的工作方式，發(fā)送器、接收器僅使用+5V的電源，因此通信速率、通信距離、抗共模干擾等方面較RS-232X接口有較大的提高。最大通信距離為1200m，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接10臺(tái)接收器。(3)RS-485RS-485實(shí)際上是RS-422A的變形。它與RS-422A的不同點(diǎn)在于RS-422A為全雙工，兩對(duì)平衡差分信號(hào)線分別用于發(fā)送和接收。RS-485為半雙工只有一對(duì)平衡差分信號(hào)線，不能同時(shí)發(fā)送和接收。

使用RS-485通信接口和雙絞線可組成串行通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中最多可以有32個(gè)站，新的接口器件已允許連接128個(gè)站。17.2Q系列PLC的通信功能

PLC通信指的是PLC與PLC、PLC與計(jì)算機(jī)、PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的信息交換。在信息化、自動(dòng)化、智能化的今天，PLC通信是實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化，完成“傳輸信息、資源共享、分散控制、集中管理”等管控目標(biāo)的重要途徑。為了適應(yīng)多層次工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的客觀要求，世界上幾乎所有的PLC生產(chǎn)廠家都不同程度地為自己的PLC增加通信功能，開發(fā)自己的通信接口和通信模塊，使PLC的控制向高速化、多層次、大信息吞吐量、高可靠性和開放性的方向發(fā)展。因此，從發(fā)展的角度看，要想更好地應(yīng)用PLC就必須了解PLC的通信知識(shí)和通信的基本實(shí)現(xiàn)方法。

Q系列PLC具有很強(qiáng)的通信功能，通信模塊用來完成與其它PLC、智能控制設(shè)備或上位機(jī)之間的通信。遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)也必須配備相應(yīng)的通信接口模塊。Q系列PLC有許多通信模塊，如CC-LINK模塊、串行通信模塊等等1.以上位機(jī)與PLCCPU采用QJ71E71以態(tài)網(wǎng)模塊通訊為例進(jìn)行講解。（1）設(shè)計(jì)出PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖6-16所示。

圖6-16PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

從圖6-16知，QJ71E71-100放置在擴(kuò)展基板Q68B的第7槽上，它的起始I/O號(hào)為0110。（2）PLC梯形圖（模塊自帶的），如圖6-17。該以態(tài)網(wǎng)參數(shù)的設(shè)置見圖6-18所示：圖6-18詳情見Q系列以態(tài)網(wǎng)（基礎(chǔ)篇）。部分梯形圖指令講解：M70：1號(hào)連接建立連接完成的信號(hào)M20：1號(hào)連接建立連接請(qǐng)求信號(hào)ZP.OPEN、ZP.BUFSND、ZP.CLOSE、ZP.ERRCLR等為以態(tài)網(wǎng)模塊的專用指令。2.CC-Link模塊CC-Link是一種可以同時(shí)高速處理控制和信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以提供高效、一體化的工廠和過程自動(dòng)化控制。在10Mbps的通信速率下傳輸距離達(dá)到100m，并能夠連接64個(gè)站。17.3變頻器1.安裝：根據(jù)所選型號(hào)，對(duì)照說明書進(jìn)行施工安裝2.接線：舉例：以三菱公司E-500變頻器為例a.端子接線圖

3相400V電源輸入(如圖7-6)

對(duì)于這種輸入電源時(shí)，我們應(yīng)注意：

1）設(shè)定器操作頻率高的情況下，請(qǐng)使用2W1KΩ的旋鈕電位器。

2）使端子SD和SE絕緣。

3）端子SD和端子5是公共端子，請(qǐng)不要接地。

4）端子PC-SD之間作為直流24V的電源使用時(shí)，請(qǐng)注意不要讓兩端子間短路，一旦短路會(huì)造成變頻器損壞。單相200V電源輸入(如圖7-7)

主回路端子說明