西門子變頻器6SE6430-2UD38-8FB0

 用PLC控制，首先要了解系統的工作過程及所有功能要求，從而分析被控對象的控制過程，輸入/輸出量是開關量還是模擬量，明確控制要求，繪出控制系統的流程圖。

    2、選擇PLC機型

    PLC在可靠性上是沒有問題的，機型的選擇主要是考慮在功能上滿足系統的要求。

    機型的選擇依據：控制對象的輸入量、輸出量

    工作電壓

    輸出功率

    現場對系統的響應速度要求

    控制室與現場的距離等。

    3、選擇I/O設備，列出I/O地址分配表

    輸出設備：控制按鈕、行程開關、接近開關等

    輸出設備：接觸器、電磁閥、信號燈等

    1）確定輸入、輸出設備的型號和數量；

    2）列寫輸入/輸出設備與PLC的I/O地址對照表；

    3）繪制接線圖及編程。

    分配I/O地址時應注意以下幾點：

    1）把所有按鈕、行程開關等集中配置，按順序分配I/O地址。

    2）每個I/O設備占用1個I/O地址。

    3）同一類型的I/O點應盡量安排在同一個區。

    4）彼此有關的輸出器件，如電動機正反轉，其輸出地址應連續分配。

    4、設計電氣線路圖

    1）繪制電動機的主電路及PLC外部的其它控制電路圖。

    2）繪制PLC的I/O接線圖

    注：接在PLC輸入端的電器元件一律為常開觸點，如停止按鈕等。

    2）繪制PLC及I/O設備的供電系統圖

    輸入電路一般由PLC內部提供電源，輸出電路根據負載的額定電壓外接電源。

    5、程序設計與調試

    程序設計可用經驗設計法或功能表圖設計法，或者是兩者的組合。

    6、總裝調試

    接好硬件線路，把程序輸入PLC中，聯機調試。

1．I/O點數的估算

    在選機型時，應保證I/O點數有15～20%的余量。

    2．內存容量的估算

    用戶程序所占內存容量受I/O點數、用戶程序編制水平等因素的影響，程序越短，程序執行的掃描周期就越短。

    估算內存大小可根據下列方法來確定：

    1）開關量I/O點數：

    一般PLC的開關量I/O點數的比值為3/2（CPM1A）或1/1（FX2N），因此根據I/O總點數所需的內存容量為：

    所需內存步數=I/O開關量總點數×（10～15）

    2）模擬量I/O總點數

    具有模擬量控制要求的系統要用到數據傳送和運算等功能指令，所占內存較多，其內存容量可按下式計算：

    所需內存步數=模擬量I/O總點數×（200～250）

    3）程序編寫的質量

    設計人員的編程水平直接影響到程序的長短及運行時間。

    綜上所述，估算PLC所需內存的總容量為：

    開關量I/O總點數×（10～15）+模擬量I/O總點數×（200～250）+30%的余量

    3、響應時間

    系統響應時間：指輸入信號產生時刻與輸出信號狀態發生變化的時間間隔，若輸入信號的變化頻率快于一個掃描周期，系統就不能可靠地響應每個輸入信號，這時應盡量縮短程序，提高響應速度。

    4、功能要求與PLC結構的合理性

    1）不需要PLC之間通訊，系統規模較小，可考慮用整體式結構的PLC。

    2）既有開關量控制，又有模擬量控制，以及通訊要求等大中型控制系統，可考慮用模塊式結構，易于功能的擴展，同時模塊式結構一旦發生故障比較容易排除。

    5、輸入/輸出模塊的選擇

    輸入模塊類型分為DC5V、12V、24V、48V和AC110V、220V等。

    1）系統現場與主機之間距離<10m，可選擇DC5V輸入形式；

    2）系統現場與主機之間距離為10～30m可用DC12V、24V；

    3）系統現場與主機之間距離>30m可用DC48V等

    輸出模塊有繼電器輸出型、晶體管輸出型、晶閘管輸出型，可根據不同需要選擇輸出類型。

    6．程序設計方法

    1）經驗設計法

    經驗設計法：依據繼電器控制線路原理圖翻譯成梯形圖。

    經驗設計法用于對現有的繼電器控制系統進行技術改造時比較方便。

    2）順序控制設計法

    順序控制系統：用功能圖設計法可編制出可讀性很強的程

    序，且可減少編程時間。

    3）兩種方法的結合

    復雜系統：通常用公共程序和手動程序相對較為簡單。

    手動程序：經驗設計法設計，

    自動程序：功能圖設計法，

如何將電位器連接至MM430/MM440模擬量輸入調節變頻器頻率

使用模擬量輸入1做頻率給定

• 接線

如圖所示，1、2端子為電位器供電，電位器滑動端連接到3號端子，將2號端子與4號端子短接。

• DIP開關設置

左面的DIP（DIP1）開關撥到OFF的位置（開關撥到下面）

• 模擬量輸入參數設置

• 控制參數設置

P1000 = 2 ，使用模擬量輸入1調節變頻器輸出頻率

使用模擬量輸入2做頻率給定

• 接線

如圖所示，1、2端子為電位器供電，電位器滑動端連接到10號端子，將2號端子與11號端子短接。

•  DIP開關設置

• 模擬量輸入參數設置

P0756.in001 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型
P0757.in001 = 0 ；標定X1值 = 0V
P0758.in001 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%
P0759.in001 = 10 ；標定X2值 = 10V
P0760.in001 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%
P0761.in001 = 0 ，模擬量輸入死區

• 控制參數設置西門子6SE6430-2UD38-8FB0使用方法

P1000 = 7 ，使用模擬量輸入2調節變頻器輸出頻率

如何將0~10V模擬量電壓信號連接至MM430/MM440模擬量輸入調節變頻器頻率

使用模擬量輸入1做頻率給定

• 接線

如圖所示，直接將模擬量電壓信號的正、負連接至3、4端子即可

• DIP開關設置

左面的DIP（DIP1）開關撥到OFF的位置（開關撥到下面）

• 模擬量輸入參數設置

P0756.in000 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型
P0757.in000 = 0 ；標定X1值 = 0V
P0758.in000 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%
P0759.in000 = 10 ；標定X2值 = 10V
P0760.in000 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%
P0761.in000 = 0 ，模擬量輸入死區

• 控制參數設置

P1000 = 2 ，使用模擬量輸入1調節變頻器輸出頻率

使用模擬量輸入2做頻率給定

• 接線

如圖所示，直接將模擬量電壓信號的正、負連接至10、11端子即可

• DIP開關設置

右面的DIP（DIP2）開關撥到OFF的位置（開關撥到下面）

• 模擬量輸入參數設置

P0756.in001 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型
P0757.in001 = 0 ；標定X1值 = 0V
P0758.in001 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%
P0759.in001 = 10 ；標定X2值 = 10V
P0760.in001 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%
P0761.in001 = 0 ，模擬量輸入死區

• 控制參數設置

P1000 = 7 ，使用模擬量輸入2調節變頻器輸出頻率

西門子變頻器6SE6430-2UD38-8FB0

并行傳輸是指通信中同時傳送構成一個字或字節的多位二進制數據。而串行傳輸是指通信中構成一個字或字節的多位二進制數據是一位一位被傳送的。很容易看出兩者的特點，與并行傳輸相比，串行傳輸的傳輸速度慢，但傳輸線的數量少，成本比并行傳輸低，故常用于遠距離傳輸且速度要求不高的場合，如計算機與可編程控制器間的通信、計算機USB口與外圍設備的數據傳送。并行傳輸的速度快，但傳輸線的數量多，成本比高，故常用于近距離傳輸的場合，如計算機內部的數據傳輸、計算機與打印機的數據傳輸。

    2.異步傳輸和同步傳輸

    在異步傳輸中，信息以字符為單位進行傳輸，當發送一個字符代碼時，字符前面都具有自己的一位起始位，極性為0，接著發送5到8位的數據位、1位奇偶校驗位，1到2位的停止位，數據位的長度視傳輸數據格式而定，奇偶校驗位可有可無，停止位的極性為1，在數據線上不傳送數據時全部為1。異步傳輸中一個字符中的各個位是同步的，但字符與字符之間的間隔是不確定的，也就是說線路上一旦開始傳送數據就必須按照起始位、數據位、奇偶校驗位、停止位這樣的格式連續傳送，但傳輸下一個數據的時間不定，不發送數據時線路保持1狀態。

    異步傳輸的優點就是收、發雙方不需要嚴格的位同步，所謂“異步"是指字符與字符之間的異步，字符內部仍為同步。其次異步傳輸電路比較簡單，鏈絡協議易實現，所以得到了廣泛的應用。其缺點在于通信效率比較低。

    在同步傳輸中，不僅字符內部為同步，字符與字符之間也要保持同步。信息以數據塊為單位進行傳輸，發送雙方必須以同頻率連續工作，并且保持一定的相位關系，這就需要通信系統中有專門使發送裝置和接收裝置同步的時鐘脈沖。在一組數據或一個報文之內不需要啟停標志，但在傳送中要分成組，一組含有多個字符代碼或多個獨立的碼元。在每組開始和結束需加上規定的碼元序列作為標志序列。發送數據前，必須發送標志序列，接收端通過檢驗該標志序列實現同步。

    同步傳輸的特點是可獲得較高的傳輸速度，但實現起來較復雜。

    3.信號的調制和解調

    串行通信通常傳輸是數字量，這種信號包括從低頻到高頻極其豐富的諧波信號，要求傳輸線的頻率很高。而遠距離傳輸時，為降低成本，傳輸線頻帶不夠寬，使信號嚴重失真、衰減，常采用的方法是調制解調技術。調制就是發送端將數字信號轉換成適合傳輸線傳送的模擬信號，完成此任務的設備叫調制器。接收端將收到的模擬信號還原為數字信號的過程稱為解調，完成此任務的設備叫解調器。實際上一個設備工作起來既需要調制，又需要解調，將調制、解調功能由一個設備完成，稱此設備為調制解調器。當進行遠程數據傳輸時，可以將可編程控制器的PC／PPI電纜與調制解調器進行連接以增加數據傳輸的距離。

一、PLC的特點

    PLC技術之所以高速發展，除了工業自動化的客觀需要外，主要是因為它具有許多*的優點。它較好地解決了工業領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。主要有以下特點：

    1．可靠性高、抗干擾能力強

    可靠性高、抗干擾能力強是PLC重要的特點之一。PLC的平均*時間可達幾十萬個小時，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施：

    （1）硬件方面I/O通道采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯鎖保護、自診斷電路等。

    （2）軟件方面PLC采用掃描工作方式，減少了由于外界環境干擾引起故障；在PLC系統程序中設有故障檢測和自診斷程序，能對系統硬件電路等故障實現檢測和判斷；當由外界干擾引起故障時，能立即將當前重要信息加以封存，禁止任何不穩定的讀寫操作，一旦外界環境正常后，便可恢復到故障發生前的狀態，繼續原來的工作。

    2．編程簡單、使用方便

    目前，大多數PLC采用的編程語言是梯形圖語言，它是一種面向生產、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計算機知識，很容易讓廣大工程技術人員掌握。當生產流程需要改變時，可以現場改變程序，使用方便、靈活。同時，PLC編程器的操作和使用也很簡單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。

    許多PLC還針對具體問題，設計了各種編程指令及編程方法，進一步簡化了編程。

    3．功能完善、通用性強

    現代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉換、數值運算、數據處理、PID控制、通信聯網以等許多功能。同時，由于PLC產品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統。

    4．設計安裝簡單、維護方便

    由于PLC用軟件代替了傳統電氣控制系統的硬件，控制柜的設計、安裝接線工作量大為減少。PLC的用戶程序大部分可在實驗室進行模擬調試，縮短了應用設計和調試周期。在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很小；而且PLC具有很強的自診斷功能，如果出現故障，可根據PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。

    5．體積小、重量輕、能耗低

    由于PLC采用了集成電路，其結構緊湊、體積小、能耗低，因而是實現機電一體化的理想控制設備。

    二、PLC的應用領域

    目前，在國內外PLC已廣泛應用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保及文化娛樂等各行各業，隨著PLC性能價格比的不斷提高，其應用領域不斷擴大。從應用類型看，PLC的應用大致可歸納為以下幾個方面：

    1.開關量邏輯控制

    利用PLC基本的邏輯運算、定時、計數等功能實現邏輯控制，可以取代傳統的繼電器控制，用于單機控制、多機群控制、生產自動線控制等，例如：機床、注塑機、印刷機械、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC基本的應用，也是用領域。

    2.運動控制

    大多數PLC都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機械設備，如對各種機床、裝配機械、機器人等進行運動控制。

    3.過程控制

    大、中型PLC都具有多路模擬量I/O模塊和PID控制功能，有的小型PLC也具有模擬量輸入輸出。所以PLC可實現模擬量控制，而且具有PID控制功能的PLC可構成閉環控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應堆、水處理、釀酒以及閉環位置控制和速度控制等方面。

    4.數據處理

    現代的PLC都具有數學運算、數據傳送、轉換、排序和查表等功能，可進行數據的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將這些數據傳送給其它智能裝置，如計算機數值控制（CNC）設備，進行處理。

    5.通信聯網

    PLC的通信包括PLC與PLC、PLC與上位計算機、PLC與其它智能設備之間的通信，PLC系統與通用計算機可直接或通過通信處理單元、通信轉換單元相連構成網絡，以實現信息的交換，并可構成“集中管理、分散控制"的多級分布式控制系統，滿足工廠自動化（FA）系統發展的需要