1.三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置

1.1系统硬件组成

FX2N系列PLC（门口版本V3.00以上）1台（软件采用FX-PCS/WIN-CV 3.00版）；FX2N-485-BD通讯模（最长通讯距离50M）;或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块（最长通讯距离500M）；FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1 块（安装在PLC本体内）；带RS485通讯口的三菱变频器8台（S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、CV500系列等 ，可以相互混用，总数量不超过8台，三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。）；RJ45电缆（5芯带屏蔽）；终端阻抗器（终端电阻）100Ω；选件：人机界面（如F930GOT等小型触摸屏）1台。

1.2硬件安装方法

1）用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接，另一头则按手册说明的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。

2）揭开PLC主机左边的面板盖，将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。

3）将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以消除由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。

1.3变频器通讯参数设置

为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。

1.4变频器设定项目和指令代码举例

1.5变频器数据代码表举例

1.6PLC编程方法及示例

   1）通讯方式

   PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯，PLC为主机，变频器为从机，1个网络中只有一台主机，主机通过站号区分不同的从机，它们采用半双工双向通讯，从机只有在收到主

 的读写命令后才发送数据。

   2）变频器控制的PLC指令规格

   3）变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释

   LD  M8000  运行监视

   EXTR  K10  K0  H6F  D0  EXTR  K10  运行监视指令    ；K0：站号0；H6F:频率代码；D0：PLC读取地址（数据寄存器）。

指令解释：PLC一直监视站号为0的变频器的转速（频率）。

   4）变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释

   LD  X0  运行指令由X0输入

   SET  M0  置位M0辅助继电器

LD  M0  EXTR  K11  K0  HFA  H02 EXTR  K11   运行控制指令；K0：站号0；HFA:运行指令；H02：正转指令

AND  M8029  指令执行结束

RST  M0  复位M0辅助继电器

指令解释：PLC向站号为0的变频器发出正转指令

5）变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释

LD  X3  参数读取指令由X3输入

SET  M2置位M2辅助继电器

LD  M2  EXTR  K12  K3  K2  D2  EXTR  K10  变频器参数读取指令；K3：站号3； K2：参数2－下限频率；  D2：PLC读取地址（数据寄存器）

OR  RST  M2  复位M2辅助继电器

指令解释：PLC一直读取站号3的变频器的2 号参数－下限频率。

    6）变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释

      LD  X1  参数变更指令由X3输入

      SET  M1  置位M1辅助继电器

      LD  M1  EXTR  K13  K3  K7  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令；  K3：站号3；K7：参数7－加速时间；K10：写入的数值

      EXTR  K13  K3  K8  K10  EXTR  K13  变频器参数写入指令；  K3：站号3；K7：参数7－加速时间；K10：写入的数值

      AND  M8029  指令执行结果

      RST  M1  复位M1辅助继电器

      指令解释：PLC将站号3 的变频器的7 号参数－加速时间、8号参数－减速时间变更为10

2.三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比

 2.1PLC的开关量信号控制变频器

   PLC（MR型或MT型）的输出点、COM点直接与变频器的STF（正转启动）、RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位；也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速运行。但是，因为它是采用开关量来实施控制的，其调速曲线一是一条连续平滑的曲线，也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法，其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。

 2.2PLC的模拟量信号控制变频器

   硬件：FX1N型、FX2N型PLC主机，配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板；或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A；或两路输出的FX2N-2DA；或四路输出的FX2N-4DA模块等。

优点：PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。

缺点：在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路有圈套的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。另外，从经济角度考虑，如控制8台变频器，需要2块FX2N-4DA模块，其造价是采用扩展存储器通讯控制的5－7倍。

 2.3PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器

这是使用得最为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。

优点：硬件简单、造价最低，可控制32台变频器。

缺点：编程工作量较大。而采用扩展存储器通讯控制的编程极其简单，从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表，仅数小时即可掌握。增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度，是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。

 2.4PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器

三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。

优点：Modbus 通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。

缺点：PLC编程工作量仍然较大。

 2.5PLC采用现场总线方式控制变频器

  三菱变频器可内置各种类型的通讯选件，如用于CC-LINK现场总线的FR-A5NC选件；用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件；用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。

优点：速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。

缺点：造价较高，远远高于采用扩展存储器通讯控制的造价。

   综上所述，PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能可靠的优势；若配置人机界面，变频器参数设定和监控将变得更加便利。1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统，广泛地应用在各个小型工业领域。采用简便控制方法，可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势，又可省去RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算，使工程质量和工作效率得到极大的提高，但是，这种简便方法也有其缺陷，它只能控制变频器而不能控制其它器件，此外，控制变频器的数量也受到了限制。