基于西門子1200 PLC和G120變頻器的回焊爐調速控制

趙媛媛

(河南機電職業學院，鄭州 451191)

0 引言

西門子 G120C與同類相比，相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速、調試簡便、功能豐富。集成了安全功能(STO，可通過端子或PROFIsafe激活)，多種可選的通用的現場總線接口，以及用于參數拷貝的存儲卡槽眾多功能。

G120C 變頻器可選Modbus RTU、PROFIBUS、CAN以及USS等通訊接口。操作控制和調試可以快速簡單地采用PC機通過USB接口、BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)來實現。

西門子S7-1200 CPU1214采用工業以太網PROFONET接口，硬件組態方便簡單，可擴展多個模塊。TIA Protal V15軟件集成了西門子多個工程軟件，將HMI、PLC、仿真、通信等融合一體。本文通過TIA Protal V15對PLC和變頻器進行編程和參數設置，實現了回焊爐的調速控制。

1 控制要求

某品牌的手機生產車間內有一回焊爐，需要自主設計該電控部分，回焊爐主要用于物料或治具的烘烤加熱作用，它主要由傳動運輸鏈板和紅外線加熱裝置組成，通過紅外線燈管加熱形成不同溫度的區間環境，由特定的測溫工具進行溫度監控，可以通過傳動運輸裝置的速度調試物料在各個溫度區域停留的時間。

在運輸物料中撥動SA2開關，變頻器控制輸送鏈板電機以20 Hz速度運轉；溫控器的報警功能可以通過開關SA3選擇有或無，當溫控器不具有報警功能，輸送鏈板以最慢10 Hz速度進行運轉。PLC選用S7-1200 CPU1214(DC/DC/DC)，變頻器選用G120C。

2 硬件設計

G120C采用PN FSAA IP20 0.55kW UF，其端子排接線方式如圖1所示[1]-[2]。

圖1 端子排接線方式

西門子G120C進行了端子的預設置，即接口宏，可通過預設置同時對多個端子進行設置，每一種接口宏都對應相應的接線，可以通過G120C的操作說明選擇所需設置，進行接線和參數設置。本文所述的回焊爐需要兩段速控制，所需的預設置如圖2所示[3]。

圖2 預設置2接線圖

接口宏為2，可通過參數P0015進行設置，在調試模式下修改P0015的值。轉速的設置可通過轉速與頻率的關系式進行計算，所得結果通過對應的參數進行設置。電動機額定轉速1 450 r·min-1對應頻率50 Hz，轉速與頻率的關系式如下

3 軟件設計

按照端子預設置的要求，DI 0為啟動信號輸入端，必須一直為高電平狀態，同時DI 0對應第一段轉速，DI 1對應第二段轉速，如果DI 0、DI 1同時為高電平時，則變頻器將兩個轉速的值相加。固定轉速可通過參數P1001和P1002進行設置，設置參數通過TIA Protal V15軟件修改如圖3所示。

圖3 參數調試

完成回焊爐的調速控制所需設置的參數如表1。

表1 參數設置

變頻器與PLC的接線圖如圖4所示。

圖4 PLC與變頻器接線圖

完成線路的連接及參數的設置后，需要編寫PLC程序對變頻器控制，程序段如圖5所示。

圖5 PLC程序

4 結論

隨著軟件的集成化，其功能也越強大，本文通過TIA Protal V15軟件調試變頻器參數，既節省了面板輸入所需時間，又增加了參數設置的準確性。PLC控制變頻器，使控制更加智能化，通過該系統優化了回焊爐的控制。