基于西门子1200 PLC和G120变频器的回焊炉调速控制

赵媛媛

(河南机电职业学院，郑州 451191)

0 引言

西门子 G120C与同类相比，相同的功率具有更小的尺寸，并且它安装快速、调试简便、功能丰富。集成了安全功能(STO，可通过端子或PROFIsafe激活)，多种可选的通用的现场总线接口，以及用于参数拷贝的存储卡槽众多功能。

G120C 变频器可选Modbus RTU、PROFIBUS、CAN以及USS等通讯接口。操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口、BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)来实现。

西门子S7-1200 CPU1214采用工业以太网PROFONET接口，硬件组态方便简单，可扩展多个模块。TIA Protal V15软件集成了西门子多个工程软件，将HMI、PLC、仿真、通信等融合一体。本文通过TIA Protal V15对PLC和变频器进行编程和参数设置，实现了回焊炉的调速控制。

1 控制要求

某品牌的手机生产车间内有一回焊炉，需要自主设计该电控部分，回焊炉主要用于物料或治具的烘烤加热作用，它主要由传动运输链板和红外线加热装置组成，通过红外线灯管加热形成不同温度的区间环境，由特定的测温工具进行温度监控，可以通过传动运输装置的速度调试物料在各个温度区域停留的时间。

在运输物料中拨动SA2开关，变频器控制输送链板电机以20 Hz速度运转；温控器的报警功能可以通过开关SA3选择有或无，当温控器不具有报警功能，输送链板以最慢10 Hz速度进行运转。PLC选用S7-1200 CPU1214(DC/DC/DC)，变频器选用G120C。

2 硬件设计

G120C采用PN FSAA IP20 0.55kW UF，其端子排接线方式如图1所示[1]-[2]。

图1 端子排接线方式

西门子G120C进行了端子的预设置，即接口宏，可通过预设置同时对多个端子进行设置，每一种接口宏都对应相应的接线，可以通过G120C的操作说明选择所需设置，进行接线和参数设置。本文所述的回焊炉需要两段速控制，所需的预设置如图2所示[3]。

图2 预设置2接线图

接口宏为2，可通过参数P0015进行设置，在调试模式下修改P0015的值。转速的设置可通过转速与频率的关系式进行计算，所得结果通过对应的参数进行设置。电动机额定转速1 450 r·min-1对应频率50 Hz，转速与频率的关系式如下

3 软件设计

按照端子预设置的要求，DI 0为启动信号输入端，必须一直为高电平状态，同时DI 0对应第一段转速，DI 1对应第二段转速，如果DI 0、DI 1同时为高电平时，则变频器将两个转速的值相加。固定转速可通过参数P1001和P1002进行设置，设置参数通过TIA Protal V15软件修改如图3所示。

图3 参数调试

完成回焊炉的调速控制所需设置的参数如表1。

表1 参数设置

变频器与PLC的接线图如图4所示。

图4 PLC与变频器接线图

完成线路的连接及参数的设置后，需要编写PLC程序对变频器控制，程序段如图5所示。

图5 PLC程序

4 结论

随着软件的集成化，其功能也越强大，本文通过TIA Protal V15软件调试变频器参数，既节省了面板输入所需时间，又增加了参数设置的准确性。PLC控制变频器，使控制更加智能化，通过该系统优化了回焊炉的控制。