【摘要】：变频调速器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。文章发表在《电子测试》上，是电子期刊发表范文，供同行参考。

　　【关键词】：PLC 变频调速器,多电机控制,网络,通讯协议

　　变频调速器(frequency changer / frequency converter)是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。过去，变频调速器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频调速器。

　　一、引言

　　以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1 所示。

　　工作时操作人员通过控制机(可为PLC或工业PC)设定比例运行参数，然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。

　　但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低;同时大量D/A转换模件使系统成本增加。为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。

　　该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。

　　二、系统硬件构成

　　系统硬件结构如图2 所示，主要由下列组件构成;

　　1、FX0N—24MR为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。

　　2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。

　　3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元，符合RS—422/RS—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。

　　三、软件设计

　　1、通讯协议

　　FR—CU03规定计算机与变频器的通讯过程如图3 所示，

　　该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器处理等待;?、变频器作出应答;?、计算机处理等待;?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程;监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4 分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。

　　2、PLC编程

　　要实现对变频器的控制，必须对PLC进行编程，通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。PLC程序应完成FX0N—485ADP通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。PLC梯形图程序(部分程序)如图5 所示。

　　四、结语

　　1、实际使用表明，该方案能够实现PLC通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。

　　2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。

　　电子论文发表权威网站：《电子测试》是由北京自动测试技术研究所主办，通过邮局征订，面向全国发行，是专注于电子测试方面的科技类核心学术刊物。自创刊以来一直受到研究所、企业的开发、生产、质检工程师和院校师生的喜爱。