当今自动化控制产品日新月异，相同功能的实现有各种各样的方式。本文利用台达PLC的高速计数器和与变频器通信的功能实现了切纸机械的定位控制。

系统的构成

PLC作为控制核心，主要用来接收编码器的反馈信号，实现对当前位置的检测，通过和设定值的比较，用通信功能来控制变频器的输出频率，从而实现精确定位。同时通过HMI可以方便地设定PLC的一些内部寄存器值，进行人机交互，并且变频器的工作频率可以在HMI上方便地修改和直观显示。台达的DVP系列PLC都具有两个通信口，COM1是RS232，COM2是RS485，支持Modbus ASCII/RTU通信格式，通信速率最高可达115 200 bit/s，两通信口可以同时使用，所以无需用任何扩展模块就既可连接用于参数设置的人机界面又可用通信的方式控制变频器等其他设备。DVP系列PLC提供了针对Modbus ASCII/RTU模式的专用通信指令，这样在编写通信程序时就可以大大简化，无需像用串行数据传送指令RS那样要进行复杂的校验码计算和遵循复杂的指令格式。台达的VFD系列变频器内建有单独的RS485串联通信界面，并且也遵循Modbus ASCII/RTU通信格式(VFD－A系列除外)。基于这些特点选用了性价比优异的DVP ES PLC和VFD－B变频器。整个系统的结构如图1所示。

PLC的I/O分配

由于使用了通信控制， 可以省去用于控制变频器的五个输出点，PLC输出点的使用减少了。因此选用了DVP14ES00R2和一个扩展模块DVP08XM11N。I/O点的分配见表1。需要注意的是DVP ES PLC的扩展模块地址输入点是从X20开始，输出点是从Y20开始。

ES系列PLC的高速计数器的应用

此工程中所选编码器分辨率为500 p/r，机器原系统配置编码器分辨率为200 p/r，理论精度比过去提高一倍以上。电动机为1 450 r/min，传动系统减速比为2.4。由此可计算出额定转速下编码器输出的最高脉冲频率为(1 450 r/min÷60 s/min÷2.4)×500 p/r ≈ 5 kHz尽管台达ES系列的高速计数器功能不算强大，其X0和X1可以接受的最高频率为20 kHz的脉冲，但在这个系统中还是足以胜任的。为了简化程序中的计算，采用了两个高速计数器C235和C236。C235通过计算所有前进后退的脉冲数，再进行换算后用于显示进给机构的当前位置，此功能实现的程序段如图2所示。程序中的M45和M47用于滤除定位完成后裁切过程中或其他振动造成的编码器输出的误脉冲，以实现位置的精确性。

C235用于进行精确定位。每次进给机构需要定位工作时，通过计算把需要的脉冲数送到C235，不论进给机构前进还是后退，C235进行减计数，同时与C235中的数值进行比较，根据比较结果控制变频器的输出频率，实现接近设定值时进给速度变慢的三段速度控制，从而达到精确定位。

PLC和变频器通信的实现

台达DVP系列PLC的每一个通信口都对应有相关的特殊寄存器D和特殊继电器M，以进行通信相关的参数设置和信息的传送。此工程中变频器需要设定的参数及说明如表2所示。在进行变频器的通信控制时必须设定这些参数，并且设定值要和PLC的D1120值设置一致。其他未设置的参数按出厂默认值即可。当PLC对变频器通信进行数据的写读时，就需要知道变频器所定义的相关功能的地址，然后依据

这些地址进行数据写入和读出，才能实现对变频器的控制。VFD－B系列变频器定义的本通信实例中需用到的地址及意义如表3所示。根据表3可以知道，当需要变频器以20 Hz正向运转时，就只需在变频器通信相关的参数地址2000H写入：0000 00000001 0010，即十六进制的12H或十进制的18D；在2001H中写入2000D。

结束语

通过上述改造，完全恢复了切纸机的功能，试用几个月以来运行非常稳定。PLC对变频器的通信控制，响应速度非常快，加减速的过程和停机命令执行迅速，完全不会因通信控制而有丝毫迟滞现象，可见通信控制完全替代了硬接线的端子控制，不仅降低了成本，而且操作更方便，性价比更高。