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(已结贴)工控PLC擂台第40期--PLC通过现场总线控制多台变频器的一个项目
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玻璃的心 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-04-28 23:15:45 楼主

PLC通过现场总线控制变频器的运行的例子我们在前面的擂台中已经有所出现,这里我们要实现这么一个功能:采用PLC通过一种相应的现场总线控制两台变频器,从而控制两台异步电动机,其中电动机1的速度实际值作为电动机2的速度实际值。具体控制如下:

      上位机PC通过工业以太网向PLC发送变频器1/电动机1的指令数据(比如速度、方向等);PLC通过相应的现场总线(如西门子PLC通过Profibus总线,罗克韦尔PLC通过DeviceNet总线等)向变频器1发送电动机1的指令数据,使电动机1按照指令运转;变频器1通过相应的现场总线返回电动机1运行过程数据给PLC;PLC根据返回的电动机1过程数据,作为电动机2的指令数据,通过现场总线发送给变频器2,控制电动机2跟随电动机1运转;电动机2运行的过程数据从变频器2通过现场总线再返回给PLC;所有返回给PLC的数据再通过以太网返回给上位机PC进行监控!(上微机的监控不需要大家做)。

其控制示意图如下图所示:

PLC通过现场总线控制两台变频器数据流向示意图

PLC品牌和变频器品牌不限。要求有详细的程序和变频器相关控制字的写入和状态字的指示说明。

工控PLC擂台每周一期,本期下周末结贴。奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:30积分。

MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位,类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。

MP有什么用?兑换服务:以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金:非积分获得的MP可兑换等值现金(满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换)。

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QQ流浪汉 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-05-10 14:27:55 1楼
 

在各位朋友打擂之前,我先说一点:PLC与变频器通讯,理论上是很完美的,但实际应用中,会遇到很多问题。首先是干扰问题。当与一台变频器通讯时,干扰还小一点,与多台变频器通讯,出现的干扰就会多。再就是通讯错误(故障)的处理、恢复与控制要求,当要求实时改变频率时,通讯错误的影响,通讯周期的影响就要计算在内了。如果只是简单改变频率,对时间要求不高的情况下,则不需考虑这些。还有一点,那就是变频的启动与停止,好多人都认为既然通讯了,就用通讯来控制启停,实际应用中,我建议还是用PLC的输出继电器来控制变频的启停,理由是通讯不如外部控制可靠。在此不与大家讨论详细内容,只是将我以前遇到过的情况大体说一下。仅供参考。

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展翅飞翔 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-05-13 16:45:36 2楼
 

1. 采用ABB 家族的AC800M,AC800F系列控制器,当然也包括了Winmation的HighLight控制器,

     走Modbus或者Profibus 挂接ABB ACSX00系列 变频器。

     有封装好的功能块。简单到了,都真的忘记了 启停指令内部协议,具体细节等问题了。

     而且,ACS800,600,510,6000,8000 等系列的变频器,其Profibus DP通讯卡是转成一截子短光纤去变频器的,

      所以和变频器之间的通讯,受到的影响 --完全就没有。。。 干扰都是来自别的地方,根本就没出现过变频器的干扰传到DP总线上。

      

     如果是ABB 家族的控制器连接 西门子系列的变频器。最近我正安排人做相应的功能块库,

      力争使得傻瓜也能调试。不过还没做好。汗

 

2.  采用西门子家族的S7-300,S7-400 来连接变频器。

      最好的选择就是把变频器设置为 profidrive. 其实这样,不管是施耐德,不管是丹佛斯,还是ABB。

      设置为ProfiDrive时, 其启停指令都是一样。数据反馈格式都是一样的!

      真正就是换了一台变频器。也只是重新导入GSD,重新配置一次。

      所有相关的 指令和程序都不需要推到重来。。。

      真的是一点点都不复杂。 所以说,玩自控行业的通讯调试, 一定要学会偷懒。

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守一 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-05-14 22:36:12 3楼
 
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CEL 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-05-25 10:11:27 4楼
 

1。用plc控制两台变频器实现上述功能不是问题,无非就是通讯读写。但实际应用中这么实现效果可能不理想。

 

2。两台变频器或多台变频器组合应用时,变频器2的给定一般不是通过plc中转,而是直接从变频器1通过模拟 

口或其他方式传送到变频器2。这样时效性更好,变频器2的跟踪效果会好些。

 

3。多台变频器组合应用时,核心问题不是plc的控制,而是变频器之间的协调工作问题。例如变频器2跟踪慢了会

处于发电状态,很容易报过压故障,另外,两台变频器的功率平衡也是个不可忽视的问题。

 

4。以欧姆龙plc控制ABB变频器为例,可以通过MODBUS或PROFIBUS通讯,ABB有专门的通讯模块。

PLC可以用协议宏实现,主要工作是编写一条条的通讯协议,PLC程序倒是有宏模块容易实现。

ABB变频器有主从应用宏,分速度控制和转矩控制,主机和从机之间通过扩展模块用光纤连接,实现效果

比用PLC中转给定数据要好得多。

 

弄过四台变频器组合应用,达到理想应用效果很不容易。

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电仪人生 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-04 16:59:31 5楼
 

采用PLC通过一种相应的现场总线控制两台变频器,从而控制两台异步电动机,其中电动机1的速度实际值作为电动机2的速度实际值。我们公司的采用的主PLC控制9台电机变频器,不过没有用某台电机的实际速度作为其他电机的实际速度,这种应用一般在2台电机连轴传动中有过应用实例,这种控制应该把第一台电机做主电机控制,第二台做从电机控制主要以第一台电机的实际速度传输给PLC然后经过解标后给第二台电机变频器做为跟随控制。

 

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电仪人生 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-04 17:00:16 6楼
  试编一下看看!!!!
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budaowong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-06 21:50:21 7楼
  等待大师级人物打擂!!!!!!!!!1
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漏船酒客 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-07 15:20:51 8楼
 

通过485网络通讯,利用IVDR和IVCK命令读取和写频率。但是个人认为还是通过模拟量控制变频器的速度比较稳定和安全,通过外部控制变频器的启动和停止。

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自动化的初学者 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-07 21:12:32 9楼
  这个简单啊,可以把PLC当做主站,其他的变频柜子通过DP网线串联起来就行了,如果有特殊需要可以将各个变频柜子当做终端,不过这样太浪费CPU了吧,我们厂子是用的第一种方法,不过可以多接几个中继器啊,一般400的CPU有3个DP口,最多可以连接6个支线DP网络,
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yanwen0227 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-08 06:58:46 10楼
  在此向各位老师学习了。
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welfare87 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-08 15:19:56 11楼
  占地,回去总结      
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huangticai 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-08 23:24:30 12楼
  进来看看 学习学习,,继续努力
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{青岛肇东电气自动化有限公司} 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-10 08:54:22 13楼
  用打擂台的形式,套取程序吧??这个很容易做到啊,呵呵呵
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张洪宇 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-10 11:09:24 14楼
  这个很容易做到的,我之前做过的项目多是一个PLC控制多台变频的系统,最多的我做到14台变频,大数的是在8台左右的,基本上采用的是西门子S7-300的系统,通过Profibus总线控制变频,变频上可以使用不同品牌的变频来完成,多数的变频都配有Profibus接口模块。系统稳定的关键在于通讯的稳定,处理关键在于干扰的处理上,只要保证了通讯的畅通,其它也不过是数量的叠加。控制上根据系统的不同要求设置控制字以及变频器的控制参数,具体的控制流程上就是各有所长了。
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电仪人生 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-10 17:09:40 15楼
 
采用PLC通过一种相应的现场总线控制两台变频器,从而控制两台异步电动机,其中电动机1的速度实际值作为电动机2的速度实际值。
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电仪人生 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-10 17:13:15 16楼
  采用PLC通过一种相应的现场总线控制两台变频器,从而控制两台异步电动机,其中电动机1的速度实际值反馈作为电动机2的速度实际值给定。
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张洪宇 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-11 02:00:57 17楼
 
这是314CPU通过Profibus控制的13台变频的项目
在硬件组态时通过设置PPO的类型,可采用不同PZD,然后直接用PIW就可以读入相应的状态字,状态字的类型可以在变频的参数做相应的设置就可以了,不用采用SFC14、SFC15这二个功能块来进行数据的读写。
 对于数量少的变频控制来说,通过14、15功能块来进行读写是可以行的,但如果数量多了,一是占用CPU有存贮容量,二来也会大大延长系统扫描周期,降低系统的控制精度。通过PPO类型的选择,可以选择不同的通道数。
如这个项目中,变频选用PPO4,为6PZD,占用12个地址,二个地址为一个通道,PQW488输出为控制字,PQW490为变频给定值,PIW492为运行频率/PIW494为变频运行电流/PIW496为传感器接入到AI2的模入值,想输入什么数值,就可以在变频器中做相应的设置就可以了。对于外接传感器,通过变频器来读入可节省PLC的A/D转换模块,可以降低系统硬件成本。这项目做了有5、6年了,好多东西都忘了,有失误的地方请谅解,按道理去理解就行了,具体的设置和使用,可以查相关的资料。
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张洪宇 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-11 22:43:18 18楼
 

主流的变频器,差不多都可以完成这样的功能,国产的没怎么用过,能不能这样用还不知道

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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:50:16 19楼
 

永宏PLC利用MODBUS实现控制多台变频器系统的设计

 

        以污水处理控制系统为例,介绍利用MODBUS通讯协议实现永宏PLC控制3台变频器运行系统,使得电机转速、方向、转矩以及变频器运行参数等控制变得十分容易和精确。先前的控制是采用3台变频器分别控制3台牵引电机,其转速给定是由操作面板上的操作电位器的旋转给变频器一个0——10V的电流信号,这种方式缺点是:(1)各变频器运行参数无法准确在运行中获得;(2)控制电位器由于经常旋转操作频繁,使得故障率增高;(3)由于变频器一般安装在控制柜中,较难得到其面板上的频率信息;(4)改变其运行参数,需手动多次调试;(5)自动化程度不高。因此,必需在控制方式上加以改进,采用PLC控制,利用MODBUS通讯实现用PLC控制和监控变频器的运行。

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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:50:27 20楼
  1.相关系统构成及配置

  系统采用台湾永宏股份电机有限公司的FBs-60MCT型PLC作为主控制器;

  TVF2000系列变频器用于传动控制;HITECH PWS3261触摸屏用于人-机信息交换。相关系统构成框图如图1所示。在该系统中,PLC的Port 2和变频器构成MODBUS总线,通过PLC去控制三台变频器完成系统控制需要,实现对变频器的速度设定、运行状态监控及参数交换等。


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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:50:42 21楼
  2.ModBus通讯协议

  ModBus通讯协议,是一种串行的、非同步的主从通讯协议,网络中只有一个设备能够建立协议,其它的设备只能通过提供数据响应主机的查询,或根据查询做出相应的动作。ModBus协议定义了主机查询的格式,其包括:主从机的编址方法(或广播),要求动作的功能代码,传输数据和错误校验等,或不能完成主机要求的动作,它将组织一个故障作为响应。MODBUS协议不需要特别的接口,典型的物理接口是RS485。在MODBUS通讯网络中,一般提供中ASCII和RTU两种通讯模式。

  本控制系统中,永宏PLC支持MODBUS协议,可以灵活运用ASCII和RTU两种通讯模式,TVF2000变频器支持MODBUS中的RTU通讯模式。

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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:50:59 22楼
  3.系统实现

  本控制系统主要以MODBUS通讯控制实现。因此,主控设备和受控设备必须都支持MODBUS协议,永宏PLC提供了方便快捷的MODBUS MASTER表格,直观易懂,如图2所示。其中,第0,2,4笔资料为分别写入1#2#3#变频器控制字和给定值1;第1,3,5笔资料为读取1#2#3#变频器的状态字。

  时代TVF2000系列变频器可通过串行RS485总线与外部PLC控制系统进行通讯,通讯协议为MODBUS的RTU形式,其控制命令和给定频率全部来自MODBUS通讯,其RS485总线结构如图3所示。TVF2000变频器的寄存器40001为控制字,寄存器40002为给定值1,寄存器40004为状态字,寄存器40005为实际值。其相关参数设置如下:

  5005=2 ——MODBUS通讯;

  5201=1,2,3——变频器站号;

  5202=5 ——波特率为9600bps;

  5203=0 ——无校验;

  5003=1.0 ——通讯超时时间;

  1001=10 ——外部命令1为通讯控制;

  1003=3 ——电机正反转控制;

  1104=0.1 ——频率给定最小单位0.1HZ;

  1105=50 -----最大给定频率为50HZ;

  1601=7 ------为通讯允许运行;

  1604=7 ------为故障通讯复位.

  TVF2000的菜单参数被一一影射为MODBUS协议的寄存器,MODBUS通讯对各寄存器的操作,即实现了对TVF2000中与寄存器对应的菜单参数的操作.对应的命令寄存器为40001。

  对每一台变频器进行控制时,通过HITECH触摸屏给定起停信息,变频器的位置信息如下:

  第一步,40001=0000 0000 0000 0110B 变频器进入通讯控制就绪状态;

  第二,40001=0000 0000 0000 0111B 变频器进入准备状态;

  第三,40001=0000 0000 0000 1111B 发上升沿脉冲进入运行允许状态;

  第四,40001=0000 0000 0010 1111B 启动变频器;

  第五,40001=0000 0000 0110 1111B 按给定频率值运行.

  同时,通过对存储寄存器40004(状态字)读取,可获得变频器的运行状态等信息,然后通过触摸屏显示界面,操作人员可以直观地了解变频器运行信息. 


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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:51:20 23楼
  4.程序设计

  ORG M1924

  FUN 08 7,R1000

  FUN 08 7,R1100

  FUN 08 7,R1200 /*变频器就绪*/

  ORG M1962

  FUN 150P 2,R5800,R5900 /*MODBUS通讯工作命令设定*/

  ORG M10

  FUN 08P 47,R1000

  FUN T10 100

  AND T10

  FUN 08P 111,R1000 /*启动1#变频器*/

  ORG M11

  FUN 08P 7,R1000 /*停止1#变频器*/

  ORG M12

  FUN 08P 47,R1100

  FUN T11 100

  AND T11

  FUN 08P 111,R1100 /*启动2#变频器*/

  ORG M13

  FUN 08P 7,R1100 /*停止2#变频器*/

  ORG M14

  FUN 08P 47,R1200

  FUN T12 100

  AND T12

  FUN 08P 111,R1200 /*启动3#变频器*/

  ORG M15

  FUN 08P 15,R1200 /*停止3#变频器*/


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zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:51:33 24楼
  利用MODBUS通过PLC来控制多台TVF2000变频器的运行,从满足生产设备各种不同场合和要求的需要.与原系统相比,在极大程度上提高了自动化程度,使控制变得简单和精确;而与PLC+D/A模块这一传统的控制模式相比,虽然同样可以达到控制要求,但从经济上考虑,我们一般无法接受昂贵的D/A模块,在同时控制多台变频器时,将使变得系统十分庞大,不利于系统的维护;因而,采用MODBUS等总线结构来实现生产设备控制要求,是工业控制的一种趋势.同时,随着变频技术与计算机通讯技术相结合,PLC和变频器的通讯控制将更加广泛应用于工业控制中.本文笔者多次设计相关系统运用于污水处理系统,食品、药品和化妆品等包装系统中,自动化程度大大提高,系统运行故障率则大大减少,是值得推广和应用的传动控制系统。
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花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:54:07 25楼
 

基于PROFIBUS现场总线的PLC与传动变频器间的通讯 
 

 1  profibus现场总线概述
      profibus是一种应用较为广泛的现场总线,其总线标准是国际总线标准ie61158的重要组成部分。是一种开放式系统,令牌结构,以互联网(open system interconnection-sio)作为参考模型。有3个兼容部分组成部分即profibus-dp(decentralized periphery), profibus-pa(process automation),profibus-fms(fieldbus message specification)。其中dp是一种高速低成本通讯,用于设备级控制系统与分散式i/o的通讯。采用rs485数据接口,传输介质用光纤或双绞电缆,传输波特率从(9.6k~12m)bps,传输距离可以通过repeter进行扩展,每个dp网上可以同时配置122个从站,是一种功能强大的现场总线。下面介绍的plc和变频器间的通讯也是基于profibus-dp技术进行的。

2  profibus-dp的数据通讯格式
      传动装置通过profibus-dp网与主站plc的接口是经过通讯模块cbp板来实现的,带有dp口的s7-300和400 plc也可以通过cpu上的dp口来实现。采用rs485接口及支持(9.6k~12m)bps波特率数据传输(数据传输的结构如图1所示),其中数据的报文头尾主要是来规定数据的功能码、传输长度、奇偶校验、发送应答等内容,主从站之间的数据读写的过程(如图2所示)核心的部分是参数接口(简称pkw)和过程数据(简称pzd),pkw和pzd共有五种结构形式即:ppo1、ppo2、ppo3、ppo4、ppo5,其传输的字节长度及结构形式各不相同。在plc和变频器通讯方式配置时要对ppo进行选择,每一种类型的结构形式如下。


图1  数据传输的结构


图2 主从站间数据读写过程

ppo1 4 pkw + 2 pzd (共有6个字组成)
ppo2 4 pkw + 6 pzd (共有10个字组成)
ppo3  2 pzd (共有2个字组成)
ppo4  6 pzd (共有6个字组成)
ppo5   4 pkw+10 pzd (共有14个字组成)
      参数接口(pkw):参数id号(pke)、变址数(ind)、参数值(pwe)三部分组成。过程数据接口(pzd):控制字(stw)、状态字(zsw)、主给定(main setpoint ),实际反馈值(main actual value) 等组成,另外要了解掌握控制字和状态字每一位的具体含义,并熟悉西门子变频器参数的具体应用,在通讯参数设置时需要具体定义。

 

3   实现通讯的软硬件要求和参数设置
(1) 硬件要求
·133mhz以上且内存不小于16mb的编程器。
·西门子s7-300/400系列plc,ram不小于12kb,并带有profibus-dp接口,或是s7-400(ram不小于12kb)配cp443-5的通讯板。
·带有cbp通讯模块和带有cu2/sc的vc板的变频器
(2) 软件要求
·win 95或win nt(v4.0以上)
·step7(v3.0以上)
·安装dva-s7-sps7 
(3) 通讯设置基本步骤
·设置传动参数
· plc硬件配置
·创建数据块
·编写通讯程序
· 系统调试
(4) 传动参数的设置
·p053 = 3    参数使能
·p090 = 1    cbp板在2#槽
·p918 = 3    从站地址
·p554.1=3001  控制字pzd1
·p443.1=3002  主给定pzd2
·p694.1=968   状态子pzd1
·p694.2=218   实际值pzd2

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花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 23:56:26 26楼
 

4  plc与传动变频器通讯程序
      要实现通讯功能,正确的程序编写是非常重要的,下面将以西门子的s7-416 plc和6se70变频器为例来介绍通讯的程序编写。
(1) 基本配置和定义
基本配置如图3所示:


图3  基本配置界面

主站master为cpu-416-2dp  
从站slave为6se70传动装置,profibus地址是3  
输入地址:  iw 256 ( 2 words pzd);  
输出地址:  qw256 (2 words pzd ); 
ppo类型:  3;   总线接口:  rs485。   
(2) 使用的功能块
 ob1  main cycle 主循环
 sfc14  dprd-dat 读数据系统功能块
 sfc 15  dpwr-dat 写数据系统功能块
 db100  数据存取 (dbw0 –dbw4是读出,
 dbw5-dbw8是写入)
 mw200  mw210 通讯状态显示
(3) 简单程序编写(如图4)

图4  程序编写界面

ob1
network1:  读出数据
call        sfc 14
laddr      w#16#100
ret-val    mw200
record     p#db100.dbx0.0 byte 4
network2:  显示数据
          l   db100.dbw  0
          t   mw50
        nop   0
network3:  写入数据
          l   w#16#efff
          t   db100.dbw  5
network4:  发送数据
call         sfc 15
laddr       w#16#100
record      p#db100.dbx5.0 byte 4
ret-val     mw210
把程序存储编译下装,检查传动装置的参数设置后,即可上电进行调试。
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my_gongkong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-14 00:02:03 27楼
 

 ABB变频器与西门子PLC之间的现场总线通讯技术

      Profibus 是目前工控系统中最成功的现场总线之一,得到了广泛的应用。济钢鲍德彩板有限公司煤气加压机控制系统采用Profibus-DP过程现场总线通讯技术方案,分别采用西门子的S7-300 PLC和ABB公司的ACS600变频器。

  1 系统配置及通讯协议

  (1) 系统配置

  该 系统以西门子公司和ABB公司的相关产品来实现全数字交流调速系统在Profibus-DP网中的通讯及控制原理。附图为该系统的Profibus-DP 网的网络配置图,其中PLC为西门子公司的SIMATIC S7-315-2DP,变频器为ACS600系列,NPBA-12为与变频器配套的通讯适配器。编程软件为STEP7 V5.2软件,用于对S7-300 PLC编程和对Profibus-DP网进行组态和通讯配置。上位机画面操作采用WinCC5.1进行画面编程和操作,与PLC通讯采用以太网通讯方式。

 

附图 系统网络配置图

  (2) 通讯协议

  在本系统中,S7-300 PLC作为主站,变频器作为从站时,主站向变频器传送运行指令,同时接受变频器反馈的运行状态及故障报警状态的信号。变频器与NPBA-12通讯适配器模 块相连,接入Profibus-DP网中作为从站,接受从主站SIMATIC S7-315-2DP来的控制。NPBA-12通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中,的每一个字都被编址,在 变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序,向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。

  变 频器现场总线控制系统若从软件角度看,其核心内容是现场总线的通讯协议。Profibus-DP通讯协议的数据电报结构分为协议头、网络数据和协议层。网 络数据即PPO包括参数值PKW及过程数据PZD。参数值PKW是变频器运行时要定义的一些功能码;过程数据PZD是变频器运行过程中要输入/输出的一些 数据值,如频率给定值、速度反馈值、电流反馈值等。Profibus-DP共有两类型的网络PPO:一类是无PKW而有2个字或6个字的PZD;另一类是 有PKW且还有2个字、6个字或10个字的PZD。将网络数据这样分类定义的目的,是为了完成不同的任务,即PKW的传输与PZD的传输互不影响,均各自 独立工作,从而使变频器能够按照上一级自动化系统的指令运行。

  2 STEP7项目系统组态及通讯编程

  (1) 使用STEP7V5.2组态软件,进入Hardware Configure完成S7-300 PLC硬件组态;

  (2) 选定S7-315-2DP为主站系统,将NPBA-12的GSD(设备数据库)文件导入STEP7的编程环境中,软件组态NPBA-12到以 S7-315-2DP为主站的DP网上,并选定使用的PPO类型,本设计使用PPO4,设定站点网络地址。在变频传动装置Profibus的结构 中,ABB变频器使用Profibus-DP通信模块(NPBA-12)进行数据传输,主要是周期性的:主机从从站读取输入信息并把输出信息反送给从站, 因此需要在PLC主程序中调用两个系统功能块SFC14和SFC15来读写这些数据,实现到变频器的通信控制;

  (3) 在主PLC程序中建立一个数据块,用于于变频器的数据通信;建立一变量表,用于观测实时通讯效果。

  3 变频器运行设置

  变频器与PLC应用Profibus-DP现场总线连成网络后,除在PLC自动化系统中进行编程外,在每个变频器上也要进行适当的参数设置。

  通讯电缆联接后,启动变频器,完成对变频器通讯参数的

  3.1 基本设置。 机电专业

  (1) 51.01—模块类型,本参数显示由传动装置探测到的模块型号。其参数值用户不可调整。如果本参数没有定义,则不能在模块与传动之间建立通讯。

  (2) 51.02—本参数选择通讯协议,“0”为选择Profibus-DP通讯协议。

  (3) 51.03—本参数为Profibus连接选择的PPO类型,“3”为PPO4,但变频器上的PPO类型应与PLC上组态的PPO类型一致。

  (4) 51.04—本参数用于定义设备地址号,即变频器的站点地址,在Profibus连路上的每一台设备都必须有一个单独的地址。本次设计中两台变频器分别为2、3号站。[1]

  3.2 过程参数的连接

  过程参数互联完成NPBA-12双端口RAM连接器与变频器相应参数的定义和连接,包括主站(PLC)到变频器的连接和变频器到主站(PLC)的连接两部分。在变频器上设定下列连接参数。 (1) 从PLC发送到传动装置变频器的PZD值

  l PZD1—控制字,如变频器的启动使能、停止、急停等控制命令;

  l PZD2—变频器的频率设定值。

  (2) 从传动装置变频器发送到PLC的PZD值

  l PZD1—状态字,如报警、故障等变频器运行状态;

  l PZD2—变频器的速度实际值、电流实际值等。

 

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hjcan 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-14 00:14:19 28楼
 

S7—300PLC、MM440变频器在铁水脱硫喷吹系统中的应用

    
  1 系统简介
  1.1 系统工艺、设备简介攀枝花钢铁集团公司铁水预处理脱硫工艺主要包括粉料储存系统、供气系统、喷吹系统和除尘系统。其中粉料储存系统主要是将脱硫剂粉料从料仓送出并经旋转给料器进入分配罐,供气系统主要对作为工作气源和载体气源的氮气进行预处理,除尘系统对铁水喷吹过程中产生的烟尘进行处理排放。
  整个工艺的关键是喷吹系统,如图1所示,主要由分配罐、喷抢和防溅罩3部分组成 分配罐的功能是向喷枪管道提供具有一定压力的粉气混合流体,即铁水脱硫剂粉料和氮气。喷枪的功能是按工艺要求将粉气混合流体喷送到不同深度要求的铁水中,使脱硫剂在上浮过程中与铁水充分接触,脱去铁水中的硫。防溅罩的功能则是降低喷吹过程中产生铁水飞溅到铁水罐外的可能性。
  1.2 系统电气控制妻求系统的电气控制要求及动作顺序如下,各动作之间具有严格的连锁关系及转换条件:
  (1)高炉铁水罐车到达脱硫位。
  (2)分配罐自动加料结束、加压结束。
  (3)防溅罩下降到下极限。
  (4)脱硫喷枪下降到其中极限位,暂停5 8后打开下料球阀、流态化阀和助吹阀开始喷吹,之后喷枪依次下降到下限1、2,3位,并在各点依次喷吹3 min,然后上升到下限2等待。
  (5)当“喷吹结束信号”到,喷枪上升到中极限暂停,关闭下料球阀和流态化阀,5 S后关闭助吹阎,最后喷枪上升到其上极限位停车。
  (6)防溅罩上升到上极限后通知现场操作人员开出铁水罐车。
  另外,为了保证喷吹效果及安全,系统将实时检测分配罐及喷吹管的压力,当分配罐压力低于O.50 MPa时,加压阀将自动打开加压,直至压力高于O.58 MPa后关闭。在喷吹过程中。当喷吹管压力小于O.45 MPa,或分配罐压力低于O.4oMPa时,系统将延时5 8自动提枪(也可手动)并紧急停车、报警。
  
  2 控IlIl系统的网络结构及配置
  2.1 控制系统的网络结构攀枝花钢铁集团公司以前的铁水炉外脱硫系统共有两套,各由一台低档的PLC来完成简单的电气动作控制,传动电机也只是作简单的正反转运行,自动化程度较低。
  针对新的工艺及控制要求,新系统采用了先进的西门子PROFIBUS—DP现场总线网络结构。如图2所示,s『7—300PLC作为DP主站,通过其远程分布式I/O从站ET200M对现场所有DI/DO、AI/AO设备进行连接与控制。同时,主站通过DP总线与MM440变频器进行通讯,实现了对传动电机的远程控制。
  另外,通过PROFIBUS—DP,两套系统的实时运行状况、各I/O设备及变频器的实时参数都可送至主站PIE,再由上位机pC的人机界面HMI(WinCC V5.1编写)实现对两套系统全面、直观的监控。主站PIE 还可通过通讯处理器CP341—1与其他系统的主站PIE进行工业以太网级的通信,从而实现全厂自动化网络的互连与互通。
  2.2 控制系统的具体配置主站PIE:由于系统的控制规模不大,故选用q7—300PLC(315—2DP ceu)。
  分布式I/O:选用模块化的ET200M DP从站,带IM153.1 DP接口模块。
  总线传输介质:光纤、RS一485总线连接器。
  变频器:选用西门子MICR.master44o(MM440)变频器,带PR0nBUS模板和制动电阻。
  传动设备:选用带电子制动器的鼠笼异步电机,以及减速箱、卷筒和动滑轮。
  主要1/O设备:电磁阀、压力变送器、限位开关、按钮、指示灯及控制柜显示表盘等。
  
  3 系统的PLC程序设计
  系统的PIE程序设计主要用Step7(V5.2)软件来完成,step7是SIMATIC s7—300/400 PIE组态和编程的基本软件包,用于PLC的项目管理与编程,以及各种网络通信设置。
  PLC程序设计采用了“结构化”的编程方式,即按照系统任务和设备划分为若干个功能块(耶),按照控制要求相互配合并为主循环程序(oB1)调用。这些FB中的程序是用“形参”来编写的,由于没有针对具体的i/o地址,因此可作为通用程序块在具体使用时,两套喷吹系统都可以调用这些FB块,且只需要将各自的实际i/o地址(实参)来代替相应FB块中的“形参”即可,这样就大大减轻了程序编写的工作量。
  这些FB块具体包括自动程序、控制台/机旁两地手动与检修程序、PIE 与变频器通信程序、显示报警程序、主要执行设备定期检修提示程序以及系统初始化与复位程序。
  当然,程序设计中最为关键的是自动程序,它是一个典型的顺序控制。按照系统的工艺及控制要求,自动程序的各步序之间都有严格的转换条件和连锁关系,以确保系统工艺的顺利完成。自动程序的流程图及说明如图3所示。
  
  4 系统的变频器控制设计
  4.1 变频器的选择由于系统的传动对象都为典型的位能负载,所以传动装置必须具有很大的启动转矩、平滑的启动/停车曲线以及良好的制动、定位性能。
  西门子MM440变频器适用于各种变速驱动装置,也非常适用于吊车和起重系统。选择MM440对电机进行一对一的控制,并通过其PROFIBUS模板实现与主站PIE 的DP通信,将是一个很好的传动改造方案。
  通过埘负载转矩及电机容量的计算,选择了带有电子制动器的三相鼠笼异步电机,包括喷枪电机(15 kw/6极)两台和防溢罩电机(11 kw/4极)两台。加以一定的裕量,选择了3AC380—44)O V 18.5 kW和15 kW 的MM440变频器各两台。
  4.2 电机运行特点分析聂变频器参数设置根据异步电机的机械特性,当位能负载提升时,电机处于止向电动状态,工作于第一象限。当负载下降时,在很大的负载转矩作用下,电机将从反向电动状态最终过渡到再生发电制功状态,工作于第四象限。
  由于MM440变频器内置了制动单元,只需要选择适当的制动电阻就町防止电机因再生发电制动而产生的过电压,并将其产生的能量通过制动电阻释放,达到良好的电气制动效果。
  为保证负载启动、停车安全,选择了带有电子制动器的相鼠笼电机,由变频器的一个继电器输出控制电机的制动器,并在电机启动前的最小频率(3 nz)时延时0.5 s释放抱闸,在电机停车前的最小频率(3 Hz)时投入抱闸并延时1 s,从而达到了良好的机械制动效果,保证了提升机构的安全。
  另外,MMd40还设置了s型加速曲线,使电机的启/停过程更加平滑、稳定,从而大大减少了对负载的机械冲击,提高了定位的准确性。
  在变频器参数的具体设置时,首先要根据电机的铭牌,对变频器进行快速参数化,之后根据具体的控制特点,再进行更详细的参数设置。
  4.3 MM440与主站PI 的PROFIBUS—DP通信要实现MM440与主站PLC的PROFIBUS—DP通信,需要完成以下两个步骤:
  (1)在MM440中设置通信参数,如表2所示。(注:cB为PROFIBUS通信模板。)(2)在Step7软件中进行硬件组态,选择MM440的PPO类型(例如都为PPO1:4 PKW/2 PZD),设置各变频器的总线站地址(4、5、7、8)。建立数据块DB1 DB4分别与各MM440的PkW、VZD对应,用以存储各自的通信数据。最后调用DP读/写专用系统功能块SFC14/SFC15来完成PLC与各MM440之间“控制字/状态字、主给定/主实际值”的通信。
  当然,还可通过两门子传动控制软件DriveMoniter在上位机Pc上进行变频器的参数设置与监控。总之,控制方式较为灵活。
  
  5 结束语
  PLC、变频器以及现场总线技术在铁水预处理脱硫喷吹控制系统中的应用,大大提高了系统的自动化装备水平,使系统生产的连续性、准确性、可靠性大幅度提高,使系统的传动性能有了较大的改善,并有效地减小了电机启动电流对电网的冲击,同时还实现了对生产过程和现场设备的HMI远程监控,构建了较为完善的自动化网络结构。通过对旧的自动化系统的成功改造,配合炉内脱硫的先进工艺,使铁水预处理脱硫的产量和质量都匕了一个新台阶,取得了良好的技术、经济效益。在近期的三期改造中,采用了改进工艺的新3}}喷吹系统即将建成投产。

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玻璃的心 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 19:59:10 29楼
 

一等奖1名,50MP获得者:
电仪人生                     jy7898818

二等奖7名,10MP获得者:
展翅飞翔                  qiaopeng1231
my_gongkong        my_gongkong
zxjjynl                        zxjjynl
花开_花落               the_wise
hjcan                        hjcan
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张洪宇                      zhy_csl163



三等奖1名,30积分获得者:
QQ流浪汉                    byp75120
自动化的初学者          自动化的初学者
漏船酒客                      fenglinkelin

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tianjunyang 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-28 10:40:52 30楼
  回复内容:
对:zxjjynl 关于4.程序设计

  ORG M1924

  FUN 08 7,R1000

  FUN 08 7,R1100

  FUN 08 7,R1200 /*变频器就绪*/

  ORG M1962

  FUN 150P 2,R5800,R5900 /*MODBUS通讯工作命令设定*/

  ORG M10

  FUN 08P 47,R1000

  FUN T10 100

  AND T10

  FUN 08P 111,R1000 /*启动1#变频器*/

  ORG M11

  FUN 08P 7,R1000 /*停止1#变频器*/

  ORG M12

  FUN 08P 47,R1100

  FUN T11 100

  AND T11

  FUN 08P 111,R1100 /*启动2#变频器*/

  ORG M13

  FUN 08P 7,R1100 /*停止2#变频器*/

  ORG M14

  FUN 08P 47,R1200

  FUN T12 100

  AND T12

  FUN 08P 111,R1200 /*启动3#变频器*/

  ORG M15

  FUN 08P 15,R1200 /*停止3#变频器*/


内容的回复:

能不能把梯形图贴上去啊,我想学习一下!谢谢!
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zhou-jw-2004 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-09-19 19:54:18 31楼
 

想保存好的文章,怎么操作啊?

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万里鹏程飞 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-09-26 20:33:53 32楼
  学习了各位大侠,内容很多,很详细。
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唐小龙 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2014-12-03 21:08:26 33楼
 

学习了各位大侠,内容很多,很详细。  


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战狼 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2016-05-26 17:19:04 34楼
 

回复内容:

对: 电仪人生 ... 内容的回复!

 您好

如何给两台电动机给速度


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luwenfeng188 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-07-04 11:05:36 35楼
 

学习了各位大侠,内容很多,很详细。

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