三菱PLC对变频器进行控制，其硬件如何配置？

三菱PLC对变频器进行硬件配置时，需综合考虑通信方式、接口匹配及系统稳定性。以下是基于三菱FX系列PLC与FR系列变频器的典型配置方案，结合工业自动化实践展开说明：

一、核心硬件选型与匹配

1. PLC主机选择

推荐FX3U/FX5U系列基础单元，需根据控制轴数选择型号：

● FX3U-16MT/ES-A：16点晶体管输出，控制2台变频器。

● FX5U-32MT/ES：32点输出，支持4台变频器同时控制。

关键参数：输出类型必须为晶体管（漏型/源型），继电器输出不适合高频脉冲控制。

2. 变频器适配

FR-F800系列为例，需注意：

● 功率匹配：电机额定电流需小于变频器持续输出电流（如0.75kW电机配FR-F820-0.75K）。

● 控制端子：标配STF/STR正反转信号、RH/RM/RL多段速控制端子。

● 通信扩展：FR-A8NC选件卡支持CC-Link通信。

3. 特殊模块扩展

● 模拟量控制：FX3U-4DA模块实现0-10V速度给定，分辨率12bit。

● 高速脉冲：FX3U-1PG定位模块，输出100kHz脉冲控制定位。

● 通信网络：FX3U-485ADP-MB模块支持Modbus RTU协议。

二、硬件连接方案详解

方案1：端子硬接线控制

● 数字量控制：

PLC输出点（Y0）→变频器STF端子（正转）。

配置中间继电器（欧姆龙MY4N）进行信号隔离，触点容量需≥5A。

紧急停止通过NC触点串联接入变频器RES端子。

● 模拟量调速：

FX3U-4DA模块CH1输出0-10V → 变频器2-5端子。

信号线采用双绞屏蔽线（AWG22），屏蔽层单端接地。

并联0.1μF/50V电容消除高频干扰。

方案2：总线通信控制

● CC-Link配置：

PLC侧安装FX3U-16CCL-M主站模块。

变频器加装FR-A8NC从站模块，站号通过旋转开关设置（0-64）。

终端电阻120Ω需在末端站启用。

● Modbus RTU接线：

采用RS485半双工接线，PLC（RDA/RDB）接变频器（S+/S-）。

波特率设置需一致（9600/19200bps），校验位配置为偶校验。

三、抗干扰设计要点

1. 电源隔离：

● PLC与变频器供电分开，采用隔离变压器（如TDK-Lambda GST系列）。

● 动力线（U/V/W）与控制线间距＞30cm，交叉时成90°直角。

2. 接地系统：

● 变频器PE端子单独接地，接地电阻＜100Ω。

● 模拟信号采用等电位接地，与动力接地分开。

3. 滤波保护：

● 输出侧安装dv/dt滤波器（FR-BLF系列）抑制浪涌。

● PLC输入端口并联压敏电阻（ERZ-V10DK431）吸收瞬态电压。

四、典型配置实例

纺织机械控制系统配置

● PLC：FX5U-32MT/ES。

● 变频器：FR-F840-5.5K×3台。

● 扩展模块：FX5-16EX/ES（输入扩展）+FX5-485ADP。

接线方式：

● 速度给定：FX5U内置模拟量输出→变频器2-5端子。

● 启停控制：Y10-Y12→变频器STF端子。

● 通信备份：RS485连接参数写入通道。

参数设置关键点：

1. 变频器Pr.79=2（外部操作模式）。

2. Pr.267=1（0-10V输入对应）。

3. Pr.338=100%（模拟量增益）。

五、调试注意事项

1. 上电顺序：先PLC后变频器，断电时相反。

2. 参数初始化：变频器执行Pr.CL=1恢复出厂设置。

3. 信号测试：

● 用万用表测量模拟量输出偏差（允许±0.1V误差）。

● 通过GX Works2的监控功能检查输出点动作状态。

4. 故障排查：

● E.OC1报警检查加速时间Pr.7设置。

● 通信超时确认终端电阻是否启用。

该配置方案已在国内某包装生产线成功应用，实现±0.2%的速度控制精度。实际配置时需结合具体设备功率、控制精度要求和现场环境进行优化，建议通过三菱MELSOFT配置软件进行系统仿真验证。

审核编辑 黄宇