
PLC 与变频器通讯接线与控制技巧
2025-05-26 09:43:53
晨欣小编
一、PLC 与变频器通讯的常见方式
PLC 与变频器的通讯可分为硬接线控制和通讯控制两大类,分别适用于不同的场景。
1. 硬接线控制方式
(1)开关量控制(数字量 I/O)
启动/停止控制:PLC 的输出继电器或晶体管控制变频器的启动停止端子(如 FWD、REV)。
多段速控制:通过多组输入端子组合,实现固定转速控制。
✅ 优点:简单直观,调试方便
❌ 缺点:功能受限,无法读写运行参数
(2)模拟量控制(Analog)
使用 PLC 的模拟输出(010V、420mA)控制变频器的频率输入端;
通过模拟输入监测实际运行频率、电流等。
✅ 优点:实现无级调速
❌ 缺点:抗干扰能力差,精度受影响
2. 通讯控制方式(推荐)
通过通信协议(如 Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等)实现对变频器的参数读取、控制命令下发等。
常用协议:
Modbus RTU(RS485) – 性价比高,通用性强
Ethernet(Modbus TCP/IP、Profinet) – 速度快,适用于复杂系统
Profibus DP、CANopen – 工业总线,适配大型自动化系统
✅ 优点:读取实时数据、故障代码、节省I/O资源
❌ 缺点:需掌握通讯参数与协议细节
二、PLC 与变频器接线方法图解
1. 基本接线(硬接线)
PLC输出 | 接线至变频器 | 功能说明 |
---|---|---|
DO0 | FWD | 正转运行 |
DO1 | REV | 反转运行 |
AO0 | AI1(模拟输入) | 频率调节(0~10V) |
DI0 | 变频器故障继电器 | 状态反馈 |
2. 通讯接线(以RS-485为例)
PLC 的 RS485+(A) 接变频器的 485+(A)
PLC 的 RS485-(B) 接变频器的 485-(B)
使用屏蔽双绞线,屏蔽层接地
多个从站时,末端需接终端电阻(如120Ω)
三、PLC 控制变频器的核心逻辑
1. 启动/停止控制逻辑(梯形图)
ladder复制编辑|----[ 启动按钮 ]----+----( ) M0 | | |----[ M0 ]---------+
ladder复制编辑|----[ M0 ]--------------------( 变频器运行输出 DO0 ) |----[ 模拟量 ]--------------->( AO0 输出频率值)
2. 通讯写寄存器控制示例(以 Modbus RTU 为例)
控制功能 | Modbus 寄存器地址 | 功能码 | 数值 |
---|---|---|---|
启动 | 0x2000 | 06 | 0x0001 |
停止 | 0x2000 | 06 | 0x0000 |
设定频率 | 0x2001 | 06 | 0x0064(即10.0Hz) |
四、通讯控制技巧与调试要点
1. 设置一致的通讯参数
确保 PLC 和变频器的波特率、数据位、校验位、停止位一致(如9600, 8N1)
2. 合理设置从站地址
每个变频器地址唯一(Modbus从站号)
建议从1开始编号,便于调试和扩展
3. 加入通讯超时保护逻辑
避免PLC断电或通讯中断导致电机失控。
ladder复制编辑|----[ 通讯超时位 ]----( ) 停止输出
4. 通讯调试建议
使用串口调试工具(如ModScan、Modbus Poll)确认通讯是否正常;
通讯异常时,检查终端电阻、线缆质量、波特率设置等;
尽量缩短通讯线长度,避免电磁干扰。
五、不同品牌PLC与变频器兼容性建议
PLC品牌 | 推荐变频器品牌 | 协议兼容性 | 特别说明 |
---|---|---|---|
西门子 | 西门子 G120, V20 | Profibus, Profinet | 完美兼容 |
三菱 | FR-E700, FR-D700 | Modbus RTU | FX系列自带RS485 |
台达 | VFD-M, C2000 | Modbus RTU | 通用性强 |
欧姆龙 | MX2, RX2 | Modbus, EtherCAT | NJ/NX系列性能优 |
汇川 | MD系列 | Modbus, CANopen | 国产高性价比方案 |
六、PLC 控制变频器常见故障与解决方法
问题描述 | 原因分析 | 解决方案 |
---|---|---|
无法启动电机 | 控制逻辑错误、参数未设定 | 检查运行命令通道 |
通讯无响应 | 地址/波特率不一致 | 核查参数,检查接线极性 |
模拟量无效 | PLC AO未输出或AI设定错误 | 使用万用表测试电压值 |
电机反转 | 接线相序或逻辑问题 | 交换U/V/W或调整控制位 |
启动即报错 | 加速时间短、电流限制 | 延长加速时间或增大电流上限 |