工控PLC擂台第40期 精彩对决 一决高下 (工控 plc)

简介

PLC（可编程逻辑控制器）可以通过现场总线控制变频器，从而控制异步电动机。这种控制方式具有以下优点： 数据传输速度快 抗干扰能力强 扩展性好 维护方便

原理

PLC通过现场总线向变频器发送控制指令，变频器根据接收到的指令控制电动机的运行。电动机的运行状态通过现场总线反馈给PLC，PLC再根据反馈的数据调整控制策略。

应用实例

我们以西门子PLC通过Profibus总线控制两台变频器为例，实现以下功能： 1. 上位机通过工业以太网向PLC发送变频器1/电动机1的指令数据。 2. PLC通过Profibus总线向变频器1发送电动机1的指令数据。 3. 变频器1返回电动机1的运行数据给PLC。 4. PLC根据电动机1的运行数据，生成电动机2的指令数据并通过Profibus总线发送给变频器2。 5. 变频器2控制电动机2跟随电动机1运转。 6. 电动机2的运行数据返回给PLC。 7. PLC再通过以太网将所有数据返回给上位机。

控制示意图


PLC程序

PLC程序如下： ``` // 宏定义 define VFD1_CONTROL_WORD 0x2200 define VFD1_STATUS_WORD 0x2201 define VFD2_CONTROL_WORD 0x2300 define VFD2_STATUS_WORD 0x2301 // 主程序 void main() { // 从上位机接收指令数据 while (1) { // 从上位机接收指令数据 if (ReceiveDataFrom上位机()) { // 解析指令数据 ParseDataFrom上位机(); // 根据指令数据更新变频器1的指令字 UpdateVFD1ControlWord(); // 发送指令字给变频器1 SendDataVFD1(); } // 接收变频器1的运行数据 if (ReceiveDataVFD1()) { // 解析运行数据 ParseDataVFD1(); // 根据运行数据更新变频器2的指令字 UpdateVFD2ControlWord(); // 发送指令字给变频器2 SendDataVFD2(); } // 接收变频器2的运行数据 if (ReceiveDataVFD2()) { // 解析运行数据 ParseDataVFD2(); // 发送数据给上位机 SendData上位机(); } } } // 更新变频器1的控制字 void UpdateVFD1ControlWord() { // 根据指令数据更新变频器1的控制字 VFD1_CONTROL_WORD = ...; } // 发送数据给变频器1 void SendDataVFD1() { // 通过Profibus总线发送数据给变频器1 ProfibusSendData(VFD1_CONTROL_WORD); } // 解析变频器1的运行数据 void ParseDataVFD1() { // 解析变频器1的运行数据 ... } // 更新变频器2的控制字 void UpdateVFD2ControlWord() { // 根据变频器1的运行数据更新变频器2的控制字 VFD2_CONTROL_WORD = ...; } // 发送数据给变频器2 void SendDataVFD2() { // 通过Profibus总线发送数据给变频器2 ProfibusSendData(VFD2_CONTROL_WORD); } // 解析变频器2的运行数据 void ParseDataVFD2() { // 解析变频器2的运行数据 ... } // 发送数据给上位机 void SendData上位机() { // 通过以太网发送数据给上位机 EthernetSendData(...); } ```

变频器相关控制字和状态字

变频器相关的控制字和状态字如下： | 控制字 | 说明 | 状态字 | 说明 | |---|---|---|---| | VFD1_CONTROL_WORD | 变频器1控制字 | VFD1_STATUS_WORD | 变频器1状态字 | | VFD2_CONTROL_WORD | 变频器2控制字 | VFD2_STATUS_WORD | 变频器2状态字 | 控制字和状态字的具体内容因变频器型号不同而异。

总结

PLC通过现场总线控制变频器是一种高效可靠的控制方式。这种控制方式广泛应用于工业自动化领域，如机床、纺织机械、食品加工机械等。