继电器输出型 PLC 控制多台不同品牌变频器,核心是 “干接点驱动 + 端子功能映射 + 安全互锁 + 状态反馈”,通过 “硬件隔离→端子配置→联动逻辑→调试验证” 四步落地,适配启停、多段速与故障切换,不同品牌变频器仅需统一端子定义与电源规范即可兼容。
一、核心硬件架构(3 主 1 备示例,适配多品牌)
以继电器输出 PLC(如三菱 FX3U、西门子 S7-200 SMART)控制三菱、安川、台达等混合品牌变频器为例,硬件分三层配置,兼顾兼容性与安全冗余。
| 层级 | 设备选型 | 推荐型号 | 功能说明 | 选型要点 |
|---|---|---|---|---|
| 控制层 | 继电器输出 PLC中间继电器(隔离) | FX3U-64MR欧姆龙 MY2N-GS(DC24V) | 输出干接点指令,隔离变频器高压干扰 | PLC 输出触点容量≥2A/250VAC,适配变频器 DI 回路电压 |
| 驱动层 | 多品牌变频器(N+1 备泵)接触器 + 热继 | 三菱 FR-D740、安川 A1000、台达 VFD-B施耐德 LC1D 系列 | 执行调速、启停,过载保护 | 变频器 DI 支持无源干接点,公共端(COM/SG)统一为 DC24V- |
| 反馈层 | 变频器故障触点电流 / 运行状态反馈 | 变频器内置继电器触点(NO/NC) | 向 PLC 回传运行 / 故障信号,实现闭环控制 | 故障触点优先接 PLC 常闭输入,断电即告警 |
二、硬件接线规范(关键防干扰与兼容设计)
继电器输出 PLC 为干接点,需通过中间继电器隔离或直接驱动变频器 DI,不同品牌端子定义不同,按以下规则统一接线:
1. 基础接线(单台变频器启停 + 正反转,以三菱 / 安川 / 台达通用为例)
| 信号类型 | PLC 侧 | 中间继电器 | 变频器侧 | 端子功能设置(变频器参数) |
|---|---|---|---|---|
| 正转启动 | Y0(干接点) | 线圈→DC24V+,COM→DC24V- | DI1(STF/S1) | DI1 = 正转指令(FWD) |
| 反转启动 | Y1(干接点) | 线圈→DC24V+,COM→DC24V- | DI2(STR/S2) | DI2 = 反转指令(REV) |
| 故障复位 | Y2(干接点) | 线圈→DC24V+,COM→DC24V- | DI3(RST/S3) | DI3 = 故障复位(RESET) |
| 故障反馈 | X0(常闭输入) | 变频器故障继电器 NO→PLC X0 | 变频器 RELAY(NO) | 故障时触点闭合,PLC 触发停机 |
| 公共端 | PLC COM | - | 变频器 SG/COM(DC24V-) | 所有 DI 端子公共端统一接 DC24V-,避免共地干扰 |
2. 多段速接线(3 段速示例,适配所有品牌)
3. 安全回路(独立于 PLC,强制保护)
plaintext
三相电源→断路器→急停(常闭)→热继(常闭)→接触器线圈→N线
三、变频器参数统一配置(多品牌兼容关键)
不同品牌变频器需统一端子功能与控制模式,确保 PLC 指令兼容,核心参数如下:
| 参数类别 | 三菱 FR-D740 | 安川 A1000 | 台达 VFD-B | 通用设置目标 |
|---|---|---|---|---|
| 控制模式 | Pr.79=2(外部端子控制) | A1-02=2(端子控制) | P00=02(外部控制) | 由 PLC 端子指令控制启停 / 调速 |
| DI 功能 | Pr.180~186=STF/STR/RST/RH/RM/RL | H1-01~H1-06=FWD/REV/RESET/HS/MS/LS | P07=1(FWD)、P08=2(REV) | 统一 DI 端子对应 PLC 指令功能 |
| 故障复位 | Pr.190=RST | H1-07=RESET | P09=9(故障复位) | 支持 PLC 干接点复位故障 |
| 运行信号 | Pr.192=RUN(常开) | A3-03=RUN(常开) | P15=1(运行信号输出) | 向 PLC 反馈运行状态,用于联动逻辑 |
四、多泵联动核心逻辑(FX3U PLC 程序示例,3 主 1 备)
逻辑需实现 “分级启停、轮换运行、故障切换、安全互锁”,以下为 STL 程序片段,适配混合品牌变频器。
1. 分级启停(液位 <20% 启泵 1→泵 2→泵 3,>95% 停泵,间隔 10s 防冲击)
stl
// 水位<20%(D0<200)启动泵组,间隔10s依次启动 LDW<= D0, K200 AND M0 (无故障 OUT T0 (10s延时) LD T0 OUT Y0 (泵1正转) OUT T1 (再10s) LD T1 OUT Y1 (泵2正转) OUT T2 (再10s) LD T2 OUT Y2 (泵3正转) // 水位>95%(D0>950)停止泵组,间隔5s依次停止 LDW>= D0, K950 OUT T3 (5s延时) LD T3 RST Y2 (停泵3) OUT T4 (再5s) LD T4 RST Y1 (停泵2) OUT T5 (再5s) LD T5 RST Y0 (停泵1)
2. 故障自动切换(主泵过载→停主泵,启备泵,切换 < 1s)
stl
// 泵1过载(X0=ON)→停泵1,启备泵(Y3) LD X0 (泵1过载) RST Y0 SET Y3 OUT M10 (备泵运行告警) // 变频器故障(X1=ON)→停所有主泵,启备泵并告警 LD X1 (变频器故障) RST Y0 RST Y1 RST Y2 SET Y3 OUT M11 (故障告警)
3. 正反转互锁(硬件 + 软件双重互锁,防止相间短路)
stl
// 软件互锁:Y0(正转)与Y1(反转)不能同时导通 LD Y0 OUT Y1 (Y0导通时,Y1断开) LD Y1 OUT Y0 (Y1导通时,Y0断开)

