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PLC 控制变频器在工业生产中应用广泛，涵盖调速、启停、联动控制等场景，以下是不同行业的实际案例，涉及开关量、模拟量、通讯等多种控制方式，供参考：

案例 1：污水处理厂潜水泵的模拟量调速控制（节能场景）

场景：某污水处理厂的潜水泵站需根据集水池液位位自动调节潜水泵转速（水位高时提速，水位位低时降速），实现节能运行。设备配置：

• PLC：西门子 S7-1200（1214C DC/DC/DC）+ 模拟量输出模块 SM 1232（4~20mA）；

• 变频器：施耐德 ATV310（功率 7.5kW，带 4~20mA 模拟量输入）；

• 传感器：投入式液位变送器（4~20mA 输出，对应 0~5m 水位）。

控制逻辑：

1. 信号关联：液位变送器 4~20mA 信号接入 PLC 模拟量输入（对应 0~5m），PLC 通过比例运算将液位转换为变频器转速指令（4~20mA 对应 0~50Hz）。

• 例：水位 2.5m（对应 12mA）→ 输出 25Hz；水位 5m（20mA）→ 输出 50Hz（满速）。

2. 启停逻辑：当水位＞0.5m 时，PLC 通过数字量输出（Q0.0）触发变频器启动（STF 端子）；水位＜0.3m 时，输出停止信号。

3. 保护功能：变频器的 “过流”“过热” 故障信号（常闭触点）接入 PLC 输入（I0.0），故障时 PLC 切断启动信号并触发声光报警。

效果：相比传统工频运行，能耗降低 30%，水泵机械磨损减少，维护周期延长至 1 年以上。

案例 2：包装生产线传送带的通讯联动控制（多机同步场景）

场景：某食品包装线有 3 段传送带（进料、包装、出料），需通过 PLC 控制 3 台变频器实现速度同步（进料带速度 = 包装带速度 = 出料带速度 ×1.2），并支持 HMI 远程调速。设备配置：

• PLC：三菱 FX5U（带 EtherNet/IP 接口）；

• 变频器：三菱 FR-A800（3 台，支持 Modbus TCP 通讯）；

• HMI：威纶通 MT8102iE（用于设定总速度和监控状态）。

控制逻辑：

1. 通讯配置：PLC 作为 Modbus TCP 主站，3 台变频器设为从站（地址 1、2、3），通过以太网总线连接。

2. 速度同步：

• HMI 设定总速度（如 30Hz），PLC 计算各段速度（进料 30Hz、包装 30Hz、出料 25Hz）；

• 通过 Modbus 指令向变频器写入速度值（写入寄存器 D100，对应频率设定），并读取实际运行频率（寄存器 D200）反馈至 HMI。

3. 联动启停：PLC 通过通讯发送 “启动” 指令（写入控制字 0x0001），3 台变频器同时启动；按下急停按钮时，发送 “停止” 指令（0x0002）并切断变频器使能。

效果：速度同步误差＜1Hz，换产时通过 HMI 修改参数即可（无需现场调变频器），换产时间从 30 分钟缩短至 5 分钟。

案例 3：注塑机料筒加热的开关量 + 模拟量混合控制（工艺配合场景）

场景：注塑机料筒需通过电机驱动螺杆旋转送料，送料速度需与加热温度联动（温度未达设定值时低速送料，温度达标后高速送料）。设备配置：

• PLC：台达 DVP-ES2（带 1 路模拟量输出）；

• 变频器：台达 VFD-M（2.2kW，支持 0~10V 模拟量调速）；

• 温度传感器：K 型热电偶（接入 PLC 温度模块）。

控制逻辑：

1. 开关量启停：PLC 的 Q0.0 连接变频器 “FWD” 端子（正转），料斗有料时（光电传感器 I0.0 为 ON），PLC 输出启动信号。

2. 模拟量调速：

• 温度＜180℃（工艺阈值）时，PLC 输出 3V（对应 15Hz，低速送料）；

• 温度≥180℃时，输出 10V（对应 50Hz，高速送料），通过 “比较指令” 切换模拟量输出值。

3. 保护逻辑：若送料电机电流过大（变频器 “OL” 故障信号接入 I0.1），PLC 立即停止送料并报警，避免螺杆卡滞。

效果：解决了低温时物料结块导致的送料不畅问题，产品不良率从 5% 降至 1.2%。

案例 4：中央空调风机的 Modbus RTU 多机控制（楼宇自动化场景）

场景：某写字楼中央空调系统有 8 台风机盘管，需通过 PLC 根据房间温度控制风机转速（高 / 中 / 低三档），并监测风机运行状态。设备配置：

• PLC：信捷 XC3-14R-E（带 RS485 接口）；

• 变频器：汇川 MD280（8 台，支持 Modbus RTU）；

• 温度传感器：NTC 温度采集模块（RS485 输出，Modbus 协议）。

控制逻辑：

1. 总线架构：PLC 通过 RS485 总线（Modbus RTU）连接 8 台变频器和温度模块，变频器地址 1~8，波特率 9600bps。

2. 转速控制：

• 房间温度＞26℃：PLC 向对应变频器写入 “50Hz”（高速）；

• 23℃≤温度≤26℃：写入 “30Hz”（中速）；

• 温度＜23℃：写入 “15Hz”（低速）。

3. 状态监控：PLC 定时读取变频器的 “运行状态字”（寄存器 0x0001），若某台风机故障（状态字 = 0x0002），在值班室 HMI 弹窗报警。

效果：实现风机无级调速，相比传统三速开关控制，节能 25%，且支持远程监控和故障定位。

案例共性总结

1. 控制方式选择：

• 简单调速用模拟量（如案例 1、3）；

• 多机同步、远程监控用通讯控制（如案例 2、4）；

• 启停与调速结合用混合控制（如案例 3）。

2. 核心逻辑：PLC 根据传感器信号（液位、温度、位置）或人为设定值，向变频器发送速度指令，同时接收故障信号实现保护。

3. 抗干扰设计：模拟量 / 通讯线均采用屏蔽线，单端接地；变频器与 PLC 独立接地，减少电磁干扰。

这些案例覆盖了节能、同步、工艺联动等典型需求，实际应用中可根据设备数量、调速精度、成本预算选择适配方案。