基于三菱可編程控制器無協議通訊的應用

1 引言
在變頻器和PLC集成應用領域,通常需要根據現場某個變量自動控制變頻器的運轉頻率。紡織工藝加濕系統便是一個典型的例子。在以往的設計中,一般是通過模擬量輸出模塊來控制變頻器的運轉頻率的。但是該方法成本昂貴,而且模擬量模塊輸出的4-20mA電流信號容易受到外界的干擾。為此,我們在應用三菱系列自動化產品時,利用三菱PLCRS無協議通訊功能來替代模擬量模塊,取得了事半功倍的實效。由于三菱PLC只有一個可用的編程口,如果要進行無協議通訊,需要在PLC上面擴充一個485-BD模塊。該模塊支持無協議通訊、并行連接、網絡連接等多種通訊方式。本文討論無協議通訊在PLC和變頻器之間的應用。

2 系統方案
加濕器廣泛應用于紡織行業,是紡織工藝的最后一個環節,它將水泵提升的液體切割成霧狀后,均勻地噴灑在布匹等織物的表面,主要是增加布匹的光澤和柔韌性。它的電氣方面主要有編碼器,三菱FX1N-20MR,FX1N-485BD，HITECH人機,變頻器等。它是利用編碼器和PLC測量布匹的卷取速度,然后根據卷取速度的快慢來控制變頻器的運轉頻率來達到控制水泵的流量,進而控制噴灑在布匹等織物表面的液量。通過RS485-BD模塊進行PLC和變頻器之間的無協議通訊,根據卷取速度的快慢將運轉頻率自動寫入變頻器中。而人機則主要完成系統的啟動、停止、參數設定等功能。RS485-BD模塊的接線參見圖1。

圖1 RS485-BD模塊接線

圖1中,通訊線一定要使用屏蔽雙絞線,RS485-BD側的屏蔽線一定要接地(100Ω)。
R為終端電阻。RDA和RDB以及SDA和SDB之間的電阻為110Ω(半雙工方式)。詳細說明見《FX系列通訊用戶手冊》。

3 無協議通訊參數設定
無協議通訊參數主要由特殊數據寄存器D8120設定，具體設置如附表所示。

附表 特殊數據寄存器D8120參數設定

4 通訊程序
圖2為三菱FX系列PLC和三菱E系列變頻器通訊程序。RS無協議通訊指令詳細說明請參照《FX硬件手冊和編程手冊》。

圖2 三菱FX系列PLC和三菱E系列變頻器通訊程序

5 結束語
以上介紹了利用無協議實現PLC和變頻器通訊的基本方法和通訊程序。該方法在實際應用中取得了較好的控制效果,解決了模擬量容易受外界干擾的問題。運行干擾問題再也沒有發生過。同時該方法易于擴充,當使用多臺變頻器時,只需把變頻器的站號設為不同就可以,較好解決了模擬量通道受限的問題,經濟效果明顯。相信該方法將在自動化系統設計和設備制造中得到廣泛的應用。