來(lái)源：跟我學(xué)PLC吧

一、導(dǎo)讀

今天本篇文章通過(guò)對(duì)變頻器的控制來(lái)分享模擬量如何使用。變頻器調(diào)速主要是控制變頻器輸出電源的頻率，變頻器頻率的控制方式主要有變頻器操作面板給定方式、變頻器上的端子控制方式（多段速）、通過(guò)通信的方式（如PLC與變頻器的Modbus通信）、外部電位器方式（PLC可以輸出模擬量信號(hào)到變頻器）等多種方式，相對(duì)來(lái)說(shuō)模擬量調(diào)速方式較為簡(jiǎn)單，且相比于多段速來(lái)說(shuō)具有更廣的速度調(diào)節(jié)范圍，下面我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單案例來(lái)說(shuō)清楚PLC如何通過(guò)模擬量輸出對(duì)變頻器調(diào)速。

二、案例描述

【案例】當(dāng)溫度大于60度時(shí)，變頻器以45HZ的頻率運(yùn)行，當(dāng)溫度在40~60度時(shí)，變頻器以30HZ運(yùn)行。當(dāng)文檔小于30度時(shí)，變頻器以20HZ頻率運(yùn)行，溫度傳感器輸出信號(hào)為0到10V，檢測(cè)溫度為0到150度,變頻器頻率通過(guò)模擬量給定，信號(hào)為0到10V

三、 案例分析

根據(jù)案例要求描述，通過(guò)采集到的溫度大小來(lái)決定給定變頻器運(yùn)行頻率的多少，所以在PLC的硬件選配上，需要有一路模擬量的輸入和一路模擬的輸出，因此在本項(xiàng)目中我們選擇一個(gè)西門子S7-200SMART（ST20）的PLC和一個(gè)AM03（2AI/1AO）的模擬量輸出模塊。

溫度采集

通過(guò)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的采集，溫度傳感器輸出信號(hào)0~10V ，檢測(cè)溫度范圍0~150度，模擬量輸入通道對(duì)溫度檢測(cè)傳感器輸出的信號(hào)0到10V進(jìn)行離散化處理為0到27648的數(shù)字量存儲(chǔ)到模擬量輸入通道地址中（如AIW16），因此實(shí)際對(duì)應(yīng)關(guān)系為0~27648對(duì)應(yīng)0~150度，然后使用西門子提供的模擬量換算庫(kù)指令，S_ITR指令，可換算出實(shí)際溫度值，程序如下所示：

變頻器頻率控制

變頻器的頻率需要通過(guò)模擬量輸出來(lái)控制，通過(guò)對(duì)變頻器的參數(shù)設(shè)置，可設(shè)置模擬量信號(hào)0到10V對(duì)應(yīng)變頻器的頻率為0到50HZ（或其他上下限頻率也可），模擬量輸出通道作用可以把給入到模擬量輸入通道地址中（如AQW16）的0到27648的數(shù)值，轉(zhuǎn)換為0到10V的信號(hào)由模擬量模塊輸出通道輸出到變頻器的模擬量信號(hào)接收到。變頻器根據(jù)模擬量信號(hào)輸入端接收到的電壓信號(hào)大小來(lái)決定變頻器當(dāng)前要運(yùn)行的頻率。所以最終設(shè)定一個(gè)0~50HZ范圍的頻率，通過(guò)PLC程序換算為0~27648的數(shù)字量?？赏ㄟ^(guò)西門子的模擬量換算庫(kù)中的指令S_RTI來(lái)完成換算。

四、案例的實(shí)施

接線描述

本案例中接線圖如下所示，變頻器的運(yùn)行命令由變頻器的面板來(lái)實(shí)現(xiàn)啟?？刂?，運(yùn)行頻率通過(guò)模擬量的輸出信號(hào)進(jìn)行給定。

參數(shù)設(shè)置

變頻器參數(shù)主要設(shè)置變頻器的頻率給定方式，運(yùn)行命令的給定方式，模擬輸入信號(hào)的類型及標(biāo)定等等，根據(jù)變頻器的說(shuō)明書進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，本案例中變頻器為海普蒙特的HD09變頻器，參數(shù)設(shè)置如下所示：

控制程序設(shè)計(jì)

首先，在PLC的系統(tǒng)塊中對(duì)輸入和輸出通道進(jìn)行組態(tài)，輸入通道組態(tài)為信號(hào)類型為電壓，范圍為±10V的輸入信號(hào)，輸出通道同樣把輸出信號(hào)類型組態(tài)為電壓輸出（0到10V），組態(tài)完后編寫控制程序，這里把整個(gè)電機(jī)控制作為一個(gè)帶參數(shù)的子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。新建一個(gè)子程序，命名為“Drive_Control”，并定義該子程序的接口區(qū)，如下所示

使用接口區(qū)定義的形參編寫程序，程序如下所示：

在主程序中調(diào)用Drive_Control子程序，并對(duì)該子程序的形式參數(shù)賦實(shí)參，程序如下