臺達變頻器內置PLC功能應用原理

摘    要：本文討論變頻器的劃時代產品——PLC嵌入型變頻器。通過介紹臺達VFD-E

系列變頻器，展示變頻器前沿技術發展。

關 鍵 詞：變頻器內置PLC  嵌入  集成

1 引言

    在絕大多數變頻器調速工程應用領域，都需要外圍輔助機電聯控系統實現變頻器的自動

化運行。外圍機電聯控系統隨著調速對象的不同要求千變萬化，有時可以是相當的復雜，例

如最常見的機電一體化運動系統，所以工程上變頻器經常與PLC集成聯控運行。

臺達VFD-E（圖1）系列變頻器在內部集成嵌入可編程控制器。VFD-E為機電一體化等

復雜調速系統開創精簡型整體解決方案時代。

圖1 臺達VFD-E系列變頻器

2 VFD-E變頻器內置PLC簡介

·PLC逐行掃描標準運行方式。

·豐富的編程語言：指令語句；梯形圖；SFC。

·豐富的指令語句：45個指令種類，包括28個基本指令，17個應用指令。

·350步長程序容量。

·uS級基本指令的處理速度。

·結束再生的輸入/輸出控制方式（當執行END指令時輸入輸出有立即刷新指令）。

·8點基本I/O配置：6個輸入點（X）,2個輸出點（Y）。

·I/O模塊擴展功能：通過I/O卡可以配置9個輸入點，4個輸出點。

·通用輔助繼電器M：160點。（M0-M159,特殊用繼電器共32點M1000-M1031）

·定時器：16只。T0～T15（100ms）。

·計數器：8個16位（C0～C7）；1個32（C235）。

·通用內部寄存器D：30點（D0～D29）

·特殊寄存器D：45點。（D1000~D1044）。主要作為存放系統狀態、錯誤信息、監控。

·通過RS485編程。

3 VFD-E變頻器的PLC程序執行方式

PLC程序的上傳和下載通過PLC2編程頁面執行。首先按MODE鍵到“PLC0”頁面，然后按上 鍵切換到“PLC2”，接著按下“ENTER”,成功會顯示“END”,然后會跳回“PLC2”.在沒有下載程序到變頻器里面之前，如果出現警告可以不理會。注意在上傳和下載程序前變頻器是在停止狀態下。

執行VFD-E變頻器內部PLC程序有三種方式：

第一種方式：在PLC1編程頁面下，自動執行PLC程序；

第二種方式：在PLC2編程頁面下，經過WPL由通訊監控PLC程序運行（執行/停止）；

第三種方式：端子運行方式。當為外部多功能輸入端子（MI3-MI9）設定為“RUN/STOP PLC(99)”后，端子接點導通(close)時，在PLC頁面會顯示PLC1,執行PLC程序。端子接點斷路（open）時PLC頁面會顯示PLC0,停止PLC程序。

4 內置PLC的特殊功能裝置配置說明

限于篇幅，本文中只是把常用的特殊繼電器和寄存器等說明一下，詳細的可以見到中達電通股份有限公司的網站上下載VFD-E系列的說明書。

4.1特殊繼電器說明

M1000 運轉監視常開接點（a接點）。RUN中常時On，a接點。RUN的狀態下，此接點On

M1001運轉監視常閉接點（b接點）。RUN中常時Off，b接點。RUN的狀態下，此接點Off

M1005變頻器故障指示

M1006輸出頻率為零

M1007變頻器運轉方向FWD(0)/REV(1)

M1025變頻器RUN(ON)/STOP(OFF)

M1026變頻器運轉方向FWD(OFF)/REV(ON)

M1028高速計數功能開啟(ON)/關閉(OFF)

4.2特殊寄存器功能說明

D1025高速計數器現在值(低位)

D1025高速計數器現在值(高位)

4.3變頻器特殊指令

1 DHSCS高速計數功能說明：

      DHSCS    S1  S2  S3（S1:比較值 ； S2:高速計數器編號；S3:比較結果。）

·高速脈沖計數功能需要借助PG卡來實現外部脈沖輸入。

·由設置DHSCS指令所需要的目標值，并且把M1028(特殊功能繼電器，功能是變頻器高速計數功能開啟ON/OFF)打開，將自動進行計數。如果要清除計數器的數值，需要將M1029(特殊功能繼電器，功能是清除高速計數值)設置為ON。

·高速計數器有3種運動控制模式，可以通過特殊寄存器D1044來設定。

第一種模式是“A-B   相脈沖”的模式。使用可以通過輸入A相和B相的脈沖來做計數器的輸入， 需要和GND連接。

第二種模式是“脈沖＋符號”的模式。使用者可以利用脈沖的輸入以及通過符號來做上數或著下數。定義A相來做脈沖，B相來做符號， 需要和GND短接。

第三種模式是“脈沖＋標志位”模式。在計數方式中，可以通過標志位M1030來判斷上數或下數，所以使用者知需要連接A相就可以了， 需要和GND短接。

2         FPID變頻器PID控制。

        FPID  S1    S2   S3  S4

        其中： S1:PID參考目標的輸入端子選擇（0～4）；

S2:PID比例增益P(0~100)；

S3:PID積分時間I（0～10000）；

S4:PID微分時間D（0～10000）。

3  FREQ變頻器運轉控制。

FREQ   S1  S2  S3

其中：S1:設定頻率；S2:加速時間；S3:減速時間。

例如：FREQ   K5000  K200  K100

則：設定目標頻率為50HZ,加速時間是20S,減速時間是10S

4  RPR變頻器參數讀取。

RPR    S1  S2

其中：S1:參數字地址；S2：把讀取的參數保存到S2中。

5  WPR變頻器參數寫入。

WPR    S1  S2

其中：S2為參數的地址, 把參數數值S1寫到參數S2中。

5 VFD-E變頻器內置PLC程序運行舉例

5.1變頻器轉速程控源程序案例

5.2變頻器轉速程控案例運行結果