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本文主要介紹如何利用S7-1200型PLC與G120C變頻器實(shí)現(xiàn)模擬量控制，本文內(nèi)容主要包括控制要求、控制方案、PLC程序設(shè)計(jì)、變頻器參數(shù)設(shè)置、MGCS組態(tài)界面和運(yùn)行結(jié)果組成。

一、控制要求

利用S7-1200 PLC控制變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)速度控制，通過觸摸屏給變頻器設(shè)置轉(zhuǎn)速，并將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度反饋到觸摸屏上顯示，同時(shí)電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，有三個(gè)控制按鈕，分別是正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕和停止按鈕。

二、控制方案

選擇PLC型號(hào)為S7-1200 CPU1212C DC/DC/DC，由于CPU1212C本身有兩路模擬量輸入，2M、0為1一路，2M、1為另一路，沒有模擬量輸出功能，需要增加模擬量輸出擴(kuò)展模塊，本項(xiàng)目選擇模擬量輸出擴(kuò)展模塊為SM1232。

選擇變頻器的型號(hào)為西門子G120C，G120C變頻器是由功率模塊、控制單元和操作面板構(gòu)成，本次控制單元選擇CU240E-2。在CU240E-2電路中，要讓9號(hào)端子輸出24V，則必須將28、69、34號(hào)3個(gè)端子兩兩接在一起，3（AI0+）、4（AI0-）號(hào)端子為變頻器的模擬量輸入端子，同時(shí)4號(hào)端子和2號(hào)端子相連接，注意模擬量輸入端子的正負(fù)極性，12（AO0+）、13（GND）號(hào)端子為變頻器的模擬量輸出端子。

通過分析控制要求可知，PLC的DI個(gè)數(shù)為3，分別為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕和停止按鈕，三個(gè)按鈕均選擇常開觸點(diǎn)，對(duì)應(yīng)地址分別為I0.0、I0.1、I0.2，將PLC模擬量輸入端子與G120C變頻器模擬量輸出端子相連接，將PLC模擬量輸出端子與G120C變頻器模擬量輸入端子相連接。G120C變頻器采用宏定義18實(shí)現(xiàn)模擬量控制實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，需要用到控制電路5、6、3、4、12、13號(hào)端子，其中，5、6號(hào)端子分別對(duì)應(yīng)PLC輸出Q0.0、Q0.1。PLC的DQ輸出端子3L+、3M分別與變頻器的9、28號(hào)端子相連接，PLC和變頻器的外部接線圖如下圖所示。

三、變頻器參數(shù)設(shè)置

首先，根據(jù)被控電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)對(duì)變頻器進(jìn)行快速調(diào)試，本項(xiàng)目用到了變頻器的模擬量輸入端子和模擬量輸出端子。對(duì)模擬量輸入AI端子進(jìn)行設(shè)置，確定模擬量輸入類型。設(shè)置模擬量輸入AI端子的類型，需要將AI類型的撥碼開關(guān)撥至正確的位置，撥至I測(cè)為電流型模擬量，撥至U測(cè)為電壓型模擬量。

設(shè)置模擬量輸入類型，根據(jù)下表對(duì)應(yīng)參數(shù)p756[0]進(jìn)行設(shè)置。本項(xiàng)目采用0~+10V，則需要將P756[0]設(shè)置為0。

對(duì)模擬量輸出AO端子進(jìn)行設(shè)置，首先確定模擬量輸出類型，然后在確定模擬量輸出AO端子功能。設(shè)置模擬量輸出類型，按照下表對(duì)參數(shù)p0776[0]進(jìn)行設(shè)置。本項(xiàng)目模擬量輸出類型為0~+10V電壓信號(hào)，所以設(shè)置p0776[0]為1。

確定模擬量輸出端子功能，本項(xiàng)目需要將變頻器的實(shí)際轉(zhuǎn)速在觸摸屏上進(jìn)行顯示。需要將模擬輸出AO的參數(shù)p0771與模擬量互聯(lián)輸出參數(shù)CO相連。部分模擬量互聯(lián)輸出參數(shù)CO的含義如下表所示。要實(shí)現(xiàn)模擬量輸出AO0輸出變頻器的電壓信號(hào)表示實(shí)際轉(zhuǎn)速，所以將p0771設(shè)置為r0021。

通過上述分析變頻器參數(shù)設(shè)置過程如下

P10=1    P15=18    P756=0    P771=21    P776=1    P10=0

四、PLC程序設(shè)計(jì)

PLC的I/O變量表如下圖所示。

PLC程序如下所示

五、MCGS組態(tài)界面設(shè)計(jì)

六、運(yùn)行結(jié)果