一、任務(wù)目標

該任務(wù)是關(guān)于西門子1200PLC模擬量應(yīng)用案例。西門子S7-1200 PLC的模擬量功能可以控制電動閥、變頻器等外部設(shè)備，也可以采集傳感器的溫度、壓力、液位、流量等。本任務(wù)主要使用的是模擬量控制臺達變頻器從而控制電機的轉(zhuǎn)速。

二、任務(wù)描述

某設(shè)備廠，需要對設(shè)備進行散熱。采用變頻器調(diào)速控制電機，需要有手動、自動模式切換，如圖1所示

1.手動時，可以測試電機的正反轉(zhuǎn)、停止等

2.自動時根據(jù)設(shè)備（外部傳感器）的溫度值控制變頻器的頻率（當傳感器測量溫度值小于30℃時，變頻器20HZ運行；30-40℃時30HZ運行；大于40℃時50HZ運行）

圖1：風機變頻控制畫面

三、相關(guān)知識

1.在本案例中使用的是臺達變頻器VFD-M型號。在使用PLC對臺達變頻器進行控制時，需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)。在本案例中需要使用的是端子啟動變頻器，模擬量控制變頻器的頻率。PLC與變頻器的接線圖，如圖2所示；變頻器的參數(shù)設(shè)置如圖3所示。

圖2：PLC與變頻器的接線圖

圖3：變頻器的參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置：頻率源 P00=02;命令源 P01=01;停車方式 P02=00;

最大可操作頻率 P03=50.0

最大輸出頻率 P36=50.0;最小輸出頻率 P37=0.0;M0、M1端子功能 P38=00

最小頻率對應(yīng)的電流值 P131=0.0;最大頻率對應(yīng)的電流值 P132=20.0

2. 標準化與縮放指令

1）標準化指令(NORM_X）用于標準化通過參數(shù)MIN和MAX指定的范圍內(nèi)的參數(shù)VALUE，把其標定為0%~100%范圍。OUT=（VALUE-MIN）/(MAX-MIN),其中0.0<=OUT <=1.0。指令示意如圖4

圖4：標準化指令

2）縮放指令(SCALE_X）用于按參數(shù)MIN和MAX所指定的數(shù)據(jù)類型和值范圍對標準化的實參數(shù)VALUE進行標定，OUT=VALUE*（MAX-MIN） MIN,其中，0.0<=VALUE<=1.0。指令示意如圖5

圖5：縮放指令

四、任務(wù)實施

本任務(wù)的實施步驟主要分為PLC接線、IO地址分配以及程序設(shè)計思路：

1.PLC接線如圖6

圖6： PLC接線圖

2.IO地址分配

3. 程序設(shè)計思路： 

本任務(wù)中是使用PLC模擬量控制變頻器，再結(jié)合觸摸屏設(shè)置頻率的控制和反饋顯示。但是控制變頻器分為手動和自動模式，在手動模式下可以直接給定頻率，在自動情況下可以根據(jù)溫度控制頻率。使用1個寄存器MW100存儲當前設(shè)定的模式，當寄存器的值為1時為手動；當寄存器的值為2時為自動模式。在自動的時候使用比較指令判斷當前應(yīng)該給定的頻率值。但是在實際的控制系統(tǒng)中，傳感器測量的溫度值可能會有波動，可以利用定時器延時的方式避免溫度波動導(dǎo)致給定頻率不斷跳變的情況。

4.程序設(shè)計