西门子6ES7317-2AK14-0AB0技术参数

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2.5 变频器数据代码表举例

    如表2所示。

      
2.6 PLC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，从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。

（2） 变频器控制的PLC指令规格
    如表3所示。
        

（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（见表1）； 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（见表1）； H02：正转指令（见表1）。
    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（见表2）；  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（见表2）；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；K8：参数8-减速时间（见表2）；  K10：写入的数值。
    AND  M8029    指令执行结束；
    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。

在工业自动化控制系统中，*为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。

    本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块； 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。

2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置

2.1 系统硬件组成

    如图1～图3所示。

          
            图1 三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
           
                        图2 FX2N-485-BD通讯板外形图
          
             图3 三菱变频器 PU插口外形及插针号（从变频器正面看）

    FX2N系列PLC（产品版本V 3.00以上）1台（软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版）； 
    FX2N-485-BD通讯模板1块（*长通讯距离50m）； 
    或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块（*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、V500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。

2.2 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；另一头则按图1～图3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。

2.3 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。

2.4 变频器设定项目和指令代码举例

    如表1所示。参数设定完成后, 通过PLC程序设定指令代码、数据和开始通讯, 允许各种类型的操作和监视。
          

   随着社会的不断发展，自动旋转门越来越多，对旋转门控制系统的控制要求也就越来邀高。例如：当无人接近旋转门时，旋转门能自动停止；当进出旋转门的人比较多时，旋转门能自动加速旋转；当按下残疾人专用按键时，旋转门能启用残疾人专用旋转速度；当行人通过旋转门不慎被夹时，旋转门能迅速制动，待行人解脱后旋转门能自动恢复正常旋转速度；旋转门的全部运行状态都送入楼宇自动监控系统；等等。因此，要求旋转门控制系统在控制上具有更高的自动化和智能化。下面通过一实例详细介绍利用通用变频器和三菱FX系列可编程逻辑控制器(PLC)实现上述要求的控制方法。

1、系统硬件设计
      图1是旋转门控制系统原理结构。该系统主要由旋转门、接近传感器、可编程序控制器和变频器组成。

      1.1 旋转门及接近传感器

      该旋转门由4扇玻璃门相互垂直地镶嵌在同一个轴柱上构成，电机通过减速机构带动旋转门的轴柱，从而产生门的旋转运动(见图1)。

      为了实现系统的全部自动化和智能化，系统在旋转门圆形框架的上端，安装了4个接近传感器，其中3个面向进门的行人(见图1中的A1)，一个面向出门的行人(见图1中的A2)；在门框外侧的边沿上分别安装了2套防夹传感器(见图1中的E1和E2)；在圆弧门框外侧的表面上，分别安装了暂停按键和残疾人专用换速按键(见图1中的B1、B2和C1、C2)；D1和D2是旋转门的定位或加减速起点行程开关。

      1.2 FX2-32 PLC

      该系统利用日本三菱公司的FX2系列PLC，作为该系统的控制指挥中心。该PLC把来自旋转门现场的检测信号、变频器的状态信号以及楼宇自动监控系统的指令，经过收集、处理后，完成对变频器的频率控制和对楼宇自动监控系统的信息反馈。当X0闭合时，启动该旋转门控制系统。

      当xl闭合时，旋转门的转速不受客流量多少的控制，以固定不变的转速旋转。反馈给楼宇自动监控系统的信息状态如表1所示。

1.3 变频器

      由于旋转门处于公共场所，行人或物品阻碍旋转门正常旋转的现象时常发生，因此导致电动机的负载变化大、过电流现象发生频繁，所以选用通用FVR0l5E7s—7Ex型变频器。该变频器具有快速响应的电流限制功能，当负载波动相当大时，变频器不跳闸，能自动减速运行；当负载恢复正常时，变频器能自动升速到设定值。使用该变频器，电动机低速驱动能力强，起动转矩能达到额定值的150％。该变频器还具有电压自整定等一系列先进功能。变频器接线原理见图1，所有动作都由PLC控制。

2、系统软件设计
2.1 变频器的主要控制参数
      经过现场调试后，变频器的主要控制参数确定如下：

      当客流量比较小或Xl为“ON”时，变频器的工作频率为42 Hz(Y11为“ON”时)，电机起动时间6 s，制动时间15 s；当客流量比较大时(X3、X4和X5都为“ON”时)，变频器的工作频率为50Hz(Y11和Y10同时为“ON”时)；当第一次按动换速键时，变频器的工作频率变为21 Hz(Y11和Y13同时为“ON”时)，当第二次按动换速键时，变频器的工作频率由其他现场状态控制；当有行人不慎被夹时，旋转门迅速制动并待行人解脱后，经过10 s的延迟，启用变频器第二“加／减速”选择，自动恢复到正常旋转速度(电机起动时间和制动时间均为25 s，实现方法是Y11和Y3同时为“ON”)。变频器主要控制端子与输出频率之间的关系如图2所示。

2.2 PLC控制变频器的程序

      图3是根据系统要求编制的PLC程序。在编制PLC程序时，应注意如下几点：① 在旋转门机械抱闸开始前应先让变频器脱离电网，以避免变频器受损；② 当残疾人专用速度启用时，无论在门内还是门外，第二次按动此功能按键时应使变频器恢复正常运行速度。其中“M3”为防夹传感器动作时的互锁辅助触点。

2.3 旋转门运行状态诊断程序

      楼宇自动监控系统除了使用摄像机获取旋转门的外部工作状态信息外，还需要使用PLC获取旋转门控制系统内部的工作状态信息。所以在编辑控制系统内部状态诊断程序时，不但要照顾到现场维护人员能利用PLC诊断故障，还照顾到楼宇自动监控系统准确、方便地使用PLC提供的诊断信息。旋转门控制系统内部状态诊断PLC程序梯形图如图4所示。

3、结语
      该旋转门设计新颖、外观大方、功能齐全、使用控制方便，是集机电于一体化的高新技术产品。为了使系统更加可靠，安装时要考虑到下雨天避免雨水进人控制系统的措施，行人所接触到的按键也一定要保证安全。同时，接近传感器的可靠性也是实现旋转门控制系统自动化和智能化关键之一。