1、基于松下 PLC 与康沃变频器通信方式的电机调速控制摘 要传统变频器控制方式主要通过开关器控制来实现，无法满足电机连续平滑曲线调控的需要。本文阐述了在电机调速控制中引入松下PLC 与康沃变频器通信技术，并提出了具体的控制方案，希望能够为相关工作人员提供有益的方法借鉴。 【关键词】电机 调速控制 松下 PLC 康沃变频器 在变频器的运行及管理工作中，需要经 PLC 输出点发出不同信号组合以调控变频器的运行速度。在该种控制方式中，PLCI/0 是实现控制的主要开关量，随着变频器的增多，需要使用的 PLCI/0 开关量点数就会增加。与传统开关量控制相比较，模拟量控制能够符合连续平滑曲线调速控制的要求
2、，但是这种控制方式需要使用较长的控制线缆，并且主要使用的是电压信号输出，控制线路同时存在大电压降问题，导致系统的稳定性受到影响。基于这种认识，有必要探讨使用性能更佳的串口及对应的通讯方式，以实现 PLC 监控，及时、准确地获取多台变频器的运行参数。 1 电机调速控制方法设计 松下 PLC 主要是通过串口 RS485，运用通讯方式来控制变频器，相较于 RS232 接口，通讯接口 RS485 的传输距离更长，传输速度较快，而且具有很好的抗干扰性能，使用便利、成本低廉。运用通讯方式，通过该接口可以实现对康沃变频器的控制，而且可以同时获取多台变频器的监控信息及运行参数。 这种电机调速控制方式含有 PL
3、C 的通信模块（AFPX-COM3） 、松下可编程控制器（FP-X C60R）以及康沃变频器（CVF-S1） ，在 PLC 与康沃变频器之间，利用通信方式控制电机调速和正反转，其中康沃变频器为从站，PLC 为主站，控制形式为点对点，主站通过通信途径发送控制命令到从站，从而完成电机变频调速控制过程。 2 变频器相关参数设置 变频器可以通过主站或者控制面板两种方式来进行通信初始化设置。通过控制面板来进行初始化设置，主要含有以下步骤，即：通过控制面板设置b-0=2，选择变频器运行参数和高级运行参数；通过控制面板设置b-1=7，输入频率选择相应的通道，给定通讯；通过控制面板设置b-2=2，运行控制命令
4、，将其输入通道，实现通讯控制；通过控制面板设置H-65=0，将本机地址设置为 0；通过控制面板设置H-66=0，设置数据格式为无校验；通过控制面板设置H-67=3，设置波特率为9600bps；设置H-68=0，设置连动控制主站；最后，设置H-70=0，即通讯接口断线动作模式，保持原状态。 3 PLC 相关参数设置 采用 PLC 主站的系统寄存器来设置其通信口波特率和数据格式等相关参数，具体操作方法为：FP-X C60R 软件主界面-“选项”-“系统寄存器设置” 。再将通信模式设置为通用通信模式，选择 8 位数据长度的通信格式，其余参数包括：停止位：1 位；起始符：无 STX；结束符：CR；通信
5、速率：9600bps；在串行通信模式下，接收缓冲区的容量设置为 2048，起始地址设置为 1000。 4 主站与从站间的通信协议 一般情况下，通信协议是指含有数据格式、传输方式、数据同步方法、传输步骤和速度、控制字符定义以及纠错形式等内容在内的通信约定，康沃变频器从站的串行通讯协议内容主要包括： （1）广播格式； （2）编码方法：动作功能代码、数据传输以及检错。 （3）从机响应结构：动作确认、反馈数据以及校错。 在该串行通讯协议中，协议建立只能通过一个 PLC 完成，从机通过数据提供来响应主机发出的控制命令，或发出动作来执行主机命令。主机可以单独访问网络中的某个从机，也可以向全部从机发送广播信
6、息，从而实现主机与从机之间的通信。 5 通信方式 通过松下 PLC 与康沃变频器通信方式进行电机调速控制，这种电机调速控制方式需含有 PLC 的通信模块（AFPX-COM3） ，即松下 PLC 通讯接口的通信模块，还要按照 S+、S-接口要求进行连接。同时，还需采用松下 PLC 专用 FI59 串行通信指令来进行软件编程，根据串行通讯协议中报文结构的形式，发送给从站康沃变频器的命令帧为数据代码。 以变频器运行频率为 10.30Hz 为例，编制主站 PLC 的通信程序，需将对应的命令帧通过高级指令写入系统寄存器中，再通过串行通信指令发送至康沃变频器。在发送过程中，命令帧开头以 5AH 为起始字节
7、，依次为低字节和高字节，从站变频器的机号为零，再输入具体的操作字或者状态字，该数据含义可反映出 PLC 控制变频器运行，或者提示变频机恢复当前运行状态。数据第 1 位代表正转运行设置，第 4 位表示为主站有效控制从站，这两位设置为 1，其余位设置为 0，从而操作字（状态字）根据十六进制可转化为 0012，按照低字节-高字节的顺序排列，第 76 位为校验数据。在主机发送控制命令过程中，1000ms 内主机至少发送一帧数据，若在 1000ms 内从机未接收主机的命令，则提示为断线。在进行PLC 编程时，先在数据寄存器中存放数据帧，存放地位为 DT1DT6，总共占用 11 个字节位置。 数据发送准备
8、工作完成后，FP-X 可编程控制器通过 F159 发出串行通信指令，采用 COM1 口，设置参数为 KI，数据寄存器为 DT。在数据帧发送过程中，数据表中自 S 地址回路出现的 n 个字节数据开始通过 PLC 发出，在发送命令时，可以自动添加起始字符，但是最大发送字节不会超过 2048，在接受返回的数据时，PLC 主要通过标志位开关控制，当标志位切换至“OFF”状态时，就开始从通讯接口接收数据，同时通过自动存储功能在系统寄存器中保存指定数据，主站可接收的最大字节为 4096。因此，通过控制程序编制过程可知，对于处于不同运转方向或者频率状态下的康沃变频器，只需通过修改其控制程序中的 DT4 和
9、DT5 参数就能有效地连接多种复杂运行规律的程序段，完成电机变频控制过程。 综上所述，目前，基于松下 PLC 与康沃变频器通信方式已在变频器调速控制中得到较为广泛的应用，该种控制方式接线方式简单，成本较低，在很大程度上降低了变频器调速控制的复杂程度，同时还满足了多台变频器同时调速控制的需要，具有很好的应用和发展前景。 参考文献 1张铁异，梁旭斌，曹晓中等.基于松下电工 PLC 与康沃变频器通信方式的电机调速控制J. 装备制造技术，2011，06：32-34. 2王建伟.基于 PLC 的电机变频调速试验系统开发D.山西：中北大学，2010. 3宣旭初.基于 PLC 和变频器的印染设备电气控制系统的设计和应用D.浙江：浙江大学，2008. 作者单位 河北省科技工程学校 河北省保定市 071000
