以國產(chǎn)PLC和LG SV-iG5變頻器為例，介紹了采用按鈕通過(guò)PLC對變頻器實(shí)現多段速的有級調速。給出了電氣原理圖、控制梯形圖、調試時(shí)的速度升降過(guò)程。

電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能日新月異，有調速范圍寬、調速精度高、動(dòng)態(tài)響應快、運行效率高、功率因數高、操作方便、便于同其他設備接口等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得變頻器的用途越來(lái)越廣。

變頻器的調速通常有操作面板控制、外接電壓或電流控制、總線(xiàn)控制和端子控制。利用PLC的開(kāi)關(guān)量輸出繼電器觸頭對變頻器的多功能輸入端進(jìn)行控制，實(shí)現三相異步電動(dòng)機的正反轉、多速有級控制。這里我們選用三龍SL-FX2N-28MR-4AD-2DA型PLC，利用三個(gè)輸出點(diǎn)Y06Y07Y10的不同組合來(lái)實(shí)現8級速度控制。速度的逐級切換由按鈕SB6或SB7進(jìn)行加速或減速控制。按一次按鈕便可以升或減一級速。

1. 變頻器與PLC連接

LG公司生產(chǎn)的SV-iG5系列變頻器，是一種功能強大、緊湊小巧的經(jīng)濟型變頻器，該系列的變頻器具有如下特性：①功率/電壓等級：0.37~1.5 kW，200-230VAC，1相；0.37~4.0 kW，200-230VAC，三相；0.37~4.0 kW，380-460VAC，三相；②變頻器類(lèi)型：采用IGBT的PWM控制；③控制方式：V/F空間矢量技術(shù)；④內置總線(xiàn)：RS-485，ModBus—RTU；⑤內置PID控制，制動(dòng)單元；⑥0.5Hz輸出150%轉矩；⑦防失速功能，8步速控制，三段跳躍頻率；⑧三個(gè)多功能輸入，一個(gè)多功能輸出，模擬輸出（0～10V）；⑨1～10kHz載波頻率。

使用三菱編程軟件的國產(chǎn)可編程序控制器SL-FX2N-28MR-4AD-2DA型是一款嵌入式增強型PLC，具有16路開(kāi)關(guān)量輸入、12路開(kāi)關(guān)量輸出(繼電器型)，4路模擬量輸入，2路模擬量輸出，2路高速計數（若不作高速計數用，即可增加兩個(gè)普通的開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)X60和X61），RS232,RS485口各一個(gè)，可以組成485網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )中每臺產(chǎn)品均支持人機界面。

利用SL-FX2N-28MR-4AD-2DA型PLC與LG SV-iG5變頻器實(shí)現8段速有級調速的電氣原理圖。圖中變頻器的型號為：SV-004iG-2，適用電機功率0.37kW；PLC的輸入點(diǎn)X00接變頻器的故障輸出；X01接變頻器的多功能輸出；X02接按鈕SB1，為變頻器停止控制；X03接按鈕SB2，為變頻器正轉起動(dòng)；X04接按鈕SB3，為變頻器反轉起動(dòng)；X05接按鈕SB4，為變頻器升速按鈕。X06接按鈕SB5，為降速按鈕。PLC輸出點(diǎn)Y00接變頻器主電源接觸器KM，Y01接變頻器運行指示HL1，Y02接變頻器運行指示HL2， Y06、Y07、Y10分別接變頻器的多功能端子P3、P2、P1，Y11接復位端子RST，Y12、Y13分別接變頻器的反轉、正轉端子。

2. 變頻器參數設置

變頻器實(shí)現多段速運行需要設置的參數有：DRV-01、DRV-02、DRV-03、FU1-20、FU2-30、FU2-31、FU2-31、I/O-21、I/O-22、I/O-23、I/O-24、 I/O-25、I/O-26、I/O-27、I/O-28、I/O-29、I/O-30、I/O-31、I/O-32、I/O-33、I/O-34、I/O-35、I/O-36、I/O-37、I/O-38，還有I/O25～I/O38。若待設參數值與“出廠(chǎng)值”數值相同，就不必進(jìn)行該參數值設置了。

通過(guò)設定P1、P2、P3端子為“速度-L”,“速度-M”和“速度-H”，變頻器可以在參數DRV-00、DRV-05、DRV-06、DRV-07、I/O-21、I/O-22、I/O-23、I/O-24中預先設定的頻率上運行，運行速度***多可達8段。每段的速度范圍均在初始頻率FU1-22至***大頻率FU1-20之間。運行在哪一段的多步速度由P1、P2、P3端子的組合決定。P1/P2/P3的狀態(tài)、參數代碼與固定頻率值的對表中“0”表示斷開(kāi)，即“OFF”；“1”表示接通，即“ON”。

多段速加/減速時(shí)間分別在參數I/O25～I/O38中設定。這里將這些參數中的值均設定為5秒。

當正轉SB4或反轉按鈕SB5按下后，電動(dòng)機按照頻率10 Hz速度運行。按鈕下按鈕SB6，電動(dòng)機升一級速度運行，每按一次，升一級速度，直到第8級速度為止。按下按鈕SB7，電動(dòng)機降一級速度運行，每按一次，降一級速度，直到第1級速度為止。當電機運行在中間某一級速度時(shí)，同樣可以按SB6或SB7進(jìn)行升或降速。

3. PLC程序編制

我們用PLC內部的輔助繼電器M1～M8分別代表10Hz～50 Hz的8個(gè)頻率，見(jiàn)表1。用PLC控制變頻器實(shí)現8段速有級運行的梯形圖如圖2所示。圖中根據數據寄存器D0中的值確定運行在哪一段速度，即輔助繼電器M1～M8中的某一個(gè)吸合。然后由輔助繼電器Mx依據表1控制輸出繼電器Y06Y07Y10來(lái)決定變頻器多功能端子P1P2P3的通斷，達到調速的目的。

4. 調試要點(diǎn)

在實(shí)際工程中，各級速度大小的設置可以根據工藝要求來(lái)設定。速度的變化要求可以在變頻器參數FU1-29～FU1-37中設置相應的值來(lái)滿(mǎn)足工藝上的要求。文中設定速度值的升速過(guò)程時(shí)PLC和變頻器面板的狀態(tài)如圖3所示。

結束語(yǔ)

本文以三龍SL-FX2N-28MR-4AD-2DA型PLC與LG SV-iG5變頻器為例，介紹了實(shí)現變頻器8段速有級調速的控制方法。但在實(shí)際應用中，人們可以按照控制系統要求取其中的幾段，并設置合適的速度（頻率），使系統盡可能地工作在******能狀態(tài)。能夠更好地避免機器機構上存在的運行共振頻率。

利用按鈕通過(guò)PLC的開(kāi)關(guān)量輸出繼電器觸頭對變頻器的多功能輸入端進(jìn)行控制，實(shí)現三相異步電動(dòng)機的正反轉、多速有級控制。對大多數控制系統來(lái)說(shuō)，這種多級速度控制方式不僅能滿(mǎn)足其工藝要求，而且接線(xiàn)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強，使用也方便。與利用模擬信號進(jìn)行速度給定的方法相比較，成本低，并且不存在因外界噪聲和內部漂移帶來(lái)的一些問(wèn)題。因此這種控制方法值得推廣應用。