在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）通过模拟量输出对器进行调速是一种常见且有效的控制方式。这种调速方式相对简单，并且相比于多段速调速具有更广的速度调节范围。下面我们将通过一个具体，详细介绍 PLC 如何通过模拟量输出对进行调速。

描述

在这个中，我们根据温度采集的温度值来控制变频器的运行频率。具体要求如下：当温度大于 60 度时，变频器以 45HZ 的频率运行；当温度在 40 - 60 度时，变频器以 30HZ 运行；当温度小于 30 度时，变频器以 20HZ 频率运行。输出信号为 0 到 10V，检测温度范围为 0 到 150 度，变频器频率通过模拟量给定，信号为 0 到 10V。

1. 硬件选配
   根据要求，我们需要采集温度信号并输出模拟量信号来控制变频器，因此在 PLC 的硬件选配上，需要有一路模拟量的输入和一路模拟的输出。在本项目中，我们选择一个西门子 S7 - 200SMART（ST20）的 PLC 和一个 AM03（2AI/1AO）的模拟量输出模块。
2. 温度采集
   通过温度传感器实现温度的采集，温度传感器输出信号为 0 - 10V，检测温度范围为 0 - 150 度。模拟量输入通道会对温度输出的 0 到 10V 信号进行离散化处理，将其转换为 0 到 27648 的数字量，并存储到模拟量输入通道地址中（如 AIW16）。这样，实际对应关系为 0 - 27648 对应 0 - 150 度。然后，我们可以使用西门子提供的模拟量换算库指令 S_ITR，将数字量换算出实际温度值。
   
3. 变频器频率控制
   变频器的频率需要通过模拟量输出来控制。通过对变频器的参数设置，可设置模拟量信号 0 到 10V 对应变频器的频率为 0 到 50HZ（或其他上下限频率也可）。模拟量输出通道的作用是把输入到模拟量输入通道地址中（如 AQW16）的 0 到 27648 的数值，转换为 0 到 10V 的信号，由模拟量模块输出通道输出到变频器的模拟量信号接收端。变频器根据模拟量信号输入端接收到的电压信号大小来决定当前要运行的频率。所以，我们需要通过 PLC 程序将设定的 0 - 50HZ 范围的频率换算为 0 - 27648 的数字量，这可通过西门子的模拟量换算库中的指令 S_RTI 来完成。
   

   

1. 接线描述
   本中接线图如下所示，变频器的运行命令由变频器的面板来实现启停控制，运行频率通过模拟量的输出信号进行给定。
   

   

2. 参数设置
   变频器参数主要设置变频器的频率给定方式、运行命令的给定方式、模拟输入信号的类型及标定等等。根据变频器的说明书进行参数设置，本中变频器为海普蒙特的 HD09 变频器，具体参数设置如下所示。
   

   

3. 控制程序设计
   首先，在 PLC 的系统块中对输入和输出通道进行组态。输入通道组态为信号类型为电压，范围为 ±10V 的输入信号；输出通道同样把输出信号类型组态为电压输出（0 到 10V）。组态完成后编写控制程序，这里把整个电机控制作为一个带参数的子程序来实现。新建一个子程序，命名为 “Drive_Control”，并定义该子程序的接口区。
   

   

   
   使用接口区定义的形参编写程序，程序如下所示。
   

   

   
   

   

   
   在主程序中调用 Drive_Control 子程序，并对该子程序的形式参数赋实参，程序如下。