任務控制要求描述

現有 1 臺電機，通過變頻器實現調試控制。PLC 借助模擬量輸出功能，對變頻器進行速度調節，電機采用 0 至 10V 的模擬信號完成調速操作。具體控制要求如下：

1. 啟動與故障停止

按下啟動按鈕后，變頻器啟動運行。若運行過程中出現故障，變頻器將立即停止工作。

2. 壓力傳感器信號采集

壓力傳感器輸入信號類型為 4 至 20mA，可采集的壓力范圍為 0 至 1MPa。

3. 壓力與頻率對應控制

• 當壓力大于 0.8MPa 時，變頻器以 20Hz 的頻率運行。
• 當壓力處于 0.5 至 0.8MPa 區間時，變頻器以 30Hz 的頻率運行。
• 當壓力小于 0.5MPa 時，變頻器以 40Hz 的頻率運行。

4. 運行頻率顯示

變頻器的當前運行頻率會在觸摸屏上實時顯示，方便工作人員隨時查看。

5. 故障指示

若變頻器發生故障，除停止運行外，故障指示燈將保持常亮狀態，以便及時提醒工作人員

任務的實施

1. 模擬量輸出與數字量關系

在本任務中，采用 200SMART PLC 進行控制，其模擬量與數字量之間存在特定的轉換關系，如圖 1 所示。

其中，Lsl 和 Lsh 代表變頻器的量程范圍，該范圍設定在 0.0 - 50.0Hz 之間；Osl 和 Osh 表示 200SMART PLC 的輸出數字量范圍，此范圍為 0 - 27648。

這種對應關系具體表現為：當 PLC 輸出數字量為 0 時，對應的輸出電壓為 0V；而當 PLC 輸出數字量達到 27648 時，輸出電壓則為 10V。

通過這樣的電壓值變化，能夠精準地控制變頻器的頻率值，從而實現對電機速度的調節。

這樣的模擬量 - 數字量轉換關系，為系統的精確控制提供了基礎，確保了電機能夠根據實際需求在合適的頻率下穩定運行

 

圖1

變頻器端設置

當 PLC 需要借助電流或電壓信號對變頻器進行控制時，變頻器的相關參數也需進行相應設置。

下面以海浦蒙特 HD09 變頻器為例展開說明，參數設置（如圖 2）

圖2

在海浦蒙特 HD09 變頻器設置中，需對特定參數進行精準設定以適配 PLC 的控制需求。在圖 2 所示的參數設置里：

• 將 F00.10 設置為 3，此設置意味著啟用模擬量給定模式，使得變頻器能夠接收來自 PLC 的模擬量信號，以此作為頻率調節的依據。
• 把 F00.11 設置為 1，這一操作可讓變頻器通過外部端子實現啟停控制，從而與 PLC 的控制邏輯相銜接。

關于接線部分（參考圖 3），AO1 和 GND 端子承擔著模擬量控制變頻器的關鍵作用，通過這兩個端子傳輸的模擬信號，能夠精準調節變頻器的運行參數。

值得注意的是，AI1 和 GND 接線在當前程序中，其對應的功能并未被使用，在實際操作與維護時需留意這一情況，避免不必要的誤操作或故障排查困擾

 

圖3

注意：程序中只用到關于一號變頻器的控制 

程序思路

在程序編寫環節，模擬量程序的構建存在多種方法，其中較為常見的有依據公式換算進行編程以及借助程序庫文件編程。

利用庫文件編程時，我們將通過對不同數值的比較，以此實現根據壓力值輸出相應頻率值的功能。

由于在實際工業現場環境中，壓力傳感器所采集的壓力值極易受到各種因素干擾，進而產生波動現象，為確保系統輸出的穩定性與準確性，我們需要在程序中增添延時去抖功能。

這一功能能夠有效過濾掉因壓力值瞬間波動而產生的誤判信號，保證系統根據穩定的壓力值來輸出恰當的變頻器運行頻率，提升整個控制系統的可靠性與穩定性

程序編寫