Как управлять преобразователем MX2 от ПЛК: входы, аналоговое задание, Modbus

Преобразователь частоты OMRON MX2 после наладки обычно получает команды не с кнопок панели, а от контроллера — через клеммы управления или по сети. По руководству пользователя MX2 (I570, раздел 4-2 «Connecting to PLCs and Other Devices») входы принимают и втекающий, и вытекающий выход внешнего устройства, а логику выбирают перемычкой на клеммной колодке; откуда брать задание частоты и команду пуска, задают параметры A001 и A002 (раздел 3-5). Ниже — что где находится внутри 3G3MX2 и какие настройки проверить, чтобы ПЛК управлял приводом.

Перемычка логики входов

Клеммы управления стоят сразу за передней крышкой корпуса, слева от них — контакты реле. На верхнем ряду колодки — семь многофункциональных входов 1…7 и клеммы L, PLC и P24; перемычка (short bar) соединяет клемму PLC либо с L, либо с P24. Между PLC и L — логика source: вход включается, когда на него подают P24. Так преобразователь поставляется. Между PLC и P24 — логика sink: вход включается, когда его соединяют с L. Переставлять перемычку руководство велит только при выключенном питании преобразователя, иначе можно повредить его схему.

Клемма P24 даёт 24 В DC для входов, до 100 мА вместе с током самих входов — по 5 мА на вход; замыкать её на L нельзя. Сами входы включаются при напряжении относительно PLC от 18 В и выключаются при 3 В и ниже, допустимое напряжение — до 27 В DC.

Какой выход ПЛК к какой схеме

В руководстве четыре схемы: логика sink или source, с внутренним источником P24 или с внешним. Выход ПЛК CP1E подбирают к ним по букве в обозначении: T — транзисторные выходы sinking, T1 — sourcing, R — релейные.

Транзисторный выход CP1E по даташиту P061 коммутирует до 0,3 А при 4,5–30 В DC, а вход MX2 потребляет 5 мА при 24 В. Руководство I570 советует до подключения нарисовать схему каждой связи с внутренними цепями обоих устройств и проверить токи, напряжения и то, какой уровень сигнала означает «включено».

Что делают входы по умолчанию

Функции входов задают параметры C001…C007; у европейских настроек по умолчанию вход 1 — FW (пуск вперёд), 2 — RV (пуск назад), 3 — EXT (внешнее аварийное отключение), 4 — RS (сброс аварии), 5 и 6 — CF1 и CF2 (двоичный выбор предустановленной скорости), 7 — JG (толчковый режим). У клемм 3 и 4 есть вторая функция — входы безопасного останова GS1 и GS2, у клеммы 5 — вход термистора двигателя, у 7 — вход B импульсной последовательности.

Команда пуска идёт с клемм FW и RV, когда A002 = 01, задание частоты — с аналоговых входов, когда A001 = 01; обе строки в европейских настройках по умолчанию так и стоят. В таблице приоритетов источников частоты входы CF1…CF4 стоят первыми, а сам параметр A001 — пятым, после входов OPE, F-TM и AT: выбор скорости с входов контроллера перекрывает источник, заданный в A001.

Аналоговое задание скорости

На нижнем ряду колодки — клеммы H, O, OI, L и AM. Таблица клемм в разделе 4-3 даёт для входа O диапазон 0–10 В при входном сопротивлении 10 кОм, для OI — 0–20 мА при 100 Ом, для опорного выхода H — 10 В и до 7 мА; потенциометр на схеме подключения — 1–2 кОм. Раздел 1-2-3 того же руководства пишет иначе: O — 0–9,8 В (номинал 10 В), OI — 4–19,6 мА (номинал 20 мА), H — до 10 мА. Какой из входов работает, определяет параметр A005: при значении 00 выбор делает вход AT — включён AT, задание берётся с OI, выключен — с O. Если AT не назначен ни одному входу, преобразователь складывает сигналы O и OI. Для аналоговых цепей руководство рекомендует левую клемму L, для дискретных — правую; внутри они соединены.

Встроенный аналоговый выход из контроллеров CP1E есть у CP1E-NA20: по даташиту P061 это один выход 0–5, 1–5, 0–10 или от −10 до 10 В с сопротивлением нагрузки от 1 кОм, либо 0–20 или 4–20 мА с нагрузкой до 600 Ом, разрешение 1/6000.

Сигналы от преобразователя в ПЛК

Обратно контроллер получает состояние привода с двух выходов с открытым коллектором, 11 и 12, и с реле. Выходы 11 и 12 рассчитаны на напряжение до 27 В и ток до 50 мА, падение напряжения во включённом состоянии — до 4 В, общий провод CM2 — до 100 мА. По умолчанию на выходе 11 — RUN (преобразователь в режиме хода), на 12 — FA1 (достигнута заданная частота), на реле — AL (авария). Если выходом 11 или 12 управляют катушкой реле, руководство требует поставить на катушку обратный диод.

Реле аварии — переключающий контакт. По таблице клемм раздела 4-3 AL1–AL0 коммутирует 250 В AC 2 А на активной нагрузке и 0,2 А на индуктивной, AL2–AL0 — 1 А и 0,2 А; наименьшая нагрузка — 100 В AC 10 мА или 5 В DC 100 мА. Раздел 1-2-3 даёт для активной нагрузки другие токи: 250 В AC 2,5 А и 30 В DC 3,0 А; на индуктивной нагрузке (P.F. = 0,4) — 0,2 А при 250 В AC и 0,7 А при 30 В DC. Замыкающий и размыкающий контакты по умолчанию поменяны местами — это отдельная сноска таблицы клемм.

По сети: Modbus RTU

Клеммы SP и SN — порт RS-485 с протоколом Modbus, скорость до 115,2 кбит/с, согласующий резистор 200 Ом встроен и включается ползунковым переключателем. Чтобы частота и пуск шли по сети, A001 и A002 ставят в 03; адрес преобразователя задаёт C072, от 1 до 247. Со стороны контроллера у CP1E-N□□S1 есть встроенный порт RS-485 — двухпроводный, полудуплексный, до 50 м, — а в перечне протоколов даташита P061 указан Modbus-RTU Easy Master.

Какую серию преобразователя выбрать под мощность двигателя, сказано в разделе «Преобразователи частоты», характеристики MX2 — в карточке MX2, контроллеры — в разделе «Программируемые логические контроллеры».

Документы

MX2 User’s Manual (Cat. No. I570-E2-02F, на английском) — клеммы управления, логика sink и source, параметры A001, A002, A005, C001…C007, Modbus. Руководство пользователя MX2 на русском (Cat. No. I570-RU2-01-X) — русская редакция того же руководства, выпуск 01 против 02F у английской. Даташит CP1E CPU Units (Cat. No. P061-E1-15) — транзисторные и аналоговые выходы, порт RS-485.