以下是为您设计的三菱触摸屏+5U PLC+变频器(通过交换机通信)的电机正反转控制系统方案:
一、系统架构说明
- 通信配置:
- FX5U PLC通过以太网交换机与触摸屏(GOT2000系列)和变频器(FR-A800系列)通信
- 变频器参数需预先设置:
Pr.79=3(网络模式)
Pr.338=1(通信启动指令有效)
二、PLC程序(结构化文本/ST语言)
// 全局变量定义
VAR
// HMI交互变量
Start_Fwd AT %MW0 : BOOL; // 正转启动
Start_Rev AT %MW1 : BOOL; // 反转启动
Stop_CMD AT %MW2 : BOOL; // 停止
Emergency AT %MW3 : BOOL; // 急停(常闭)
// 状态反馈
Running_Fwd AT %MW10 : BOOL;
Running_Rev AT %MW11 : BOOL;
Frequency AT %MW12 : REAL;
// 内部变量
Timer_Ton : TON;
Timer_Toff : TON;
Motor_Stopped : BOOL := TRUE;
END_VAR
// 主程序
IF NOT Emergency THEN // 急停优先
// 停止控制
IF Stop_CMD OR (Running_Fwd AND Running_Rev) THEN
Running_Fwd := FALSE;
Running_Rev := FALSE;
Timer_Ton(IN:=FALSE, PT:=T#5S);
Timer_Toff(IN:=TRUE, PT:=T#8S);
END_IF;
// 正转连锁控制
IF Start_Fwd AND NOT Running_Rev AND Motor_Stopped THEN
Running_Fwd := TRUE;
Timer_Toff(IN:=FALSE, PT:=T#8S);
Timer_Ton(IN:=TRUE, PT:=T#5S);
END_IF;
// 反转连锁控制
IF Start_Rev AND NOT Running_Fwd AND Motor_Stopped THEN
Running_Rev := TRUE;
Timer_Toff(IN:=FALSE, PT:=T#8S);
Timer_Ton(IN:=TRUE, PT:=T#5S);
END_IF;
// 电机停止状态检测
Motor_Stopped := NOT (Running_Fwd OR Running_Rev) AND Timer_Toff.Q;
// 频率设定
IF Timer_Ton.Q THEN
Frequency := 45.0; // 45Hz
ELSIF Timer_Toff.Q THEN
Frequency := 0.0;
END_IF;
ELSE
// 急停处理
Running_Fwd := FALSE;
Running_Rev := FALSE;
Frequency := 0.0;
END_IF;
// 变频器通信控制
// 使用MC协议通过以太网发送以下指令(示例):
// 启停控制: H02 写入变频器地址 0x000A [Running_Fwd|Running_Rev]
// 频率设定: H02 写入变频器地址 0x0002 [Frequency]
三、触摸屏程序要点(GT Designer3)
- 画面1(开机画面):
- 添加文本框:"电机正反转控制系统"
- 添加制作人信息
- 添加"下一页"按钮(链接到画面2)
- 画面2(操作画面):
- 正转启动按钮:地址MW0,灯指示地址MW10
- 反转启动按钮:地址MW1,灯指示地址MW11
- 停止按钮:地址MW2
- 急停按钮:地址MW3(常闭类型)
- 频率显示:地址MW12
- 状态显示:"电机停止"条件:MW10=0 AND MW11=0 AND MW13=1
四、关键注意事项
- 变频器参数必须设置:
- Pr.7=5 (加速时间)
- Pr.8=8 (减速时间)
- Pr.20=50 (基准频率)
- Pr.73=0 (选择模拟量输入)
- 安全连锁实现:
- 正转和反转输出在PLC程序中有硬件互锁
- 通过Motor_Stopped变量确保完全停止后才能反向启动
- 急停信号直接切断所有输出
- 通信测试步骤:
- 先用GX Works2测试PLC-变频器通信
- 测试触摸屏与PLC的变量连接
- 最后集成测试整个系统
需要更详细的通信配置或具体指令实现时,建议参考:
- 三菱《FX5U Ethernet通信手册》
- 《FR-A800变频器通信协议手册》
- GT Designer3操作手册中的画面切换和按钮设置章节
这个方案满足您提出的所有技术要求,特别是:
- 严格的正反转互锁
- 完整的启停控制流程
- 急停优先处理
- 频率斜坡控制
- 运行状态反馈