浅谈工业现场总线的变频器远程控制组态

宋健

摘要：变频调速是目前国际上最先进的调速技术，由于变频器的主回路采用了大功率的晶体管模块，控制回路采用了大规模的集成电路，再加上多种保护功能和自诊断现实功能，另外变频器内置有丰富的软件功能，外设多个控制端子和外部计算机通讯接口，很容易实现自动控制和过程控制。变频器远程控制通过一个开放的网络实现底层设备直接和上层控制器进行通信，无需通过大量硬接线与I/O模块连接。

关键词：变频器；组态；逻辑控制

中图分类号： TN773文献标识码：A

采用公共标准的TCP/IP以太网和DeviceNet将PC机、可编程逻辑控制ControlLogix5555和变频器PowerFlex70连接在一起，通过PC机设置变频器PowerFlex70的各个参数，对可编程逻辑控制器进行编程并运行，通过人机界面来控制变频器PowerFlex70的输出实现无级调速[1]。本文以AB系列产品介绍现场总线的变频器远程控制在汽车工业设备生产过程中的应用。

1. 变频器远程控制设备组成：

（1）变频器PowerFlex70

（2）ControlLogix5555、PC上位机

（3）试验主控台一个、网线若干

（4）电机一台

原理图

2.AB系列变频器远程网络组态：

（1）启动RSLinx软件，单击Communication，选中Configure Drivers组态以太网。

（2）打开RSNetWorx for Device软件，组态DeviceNet网络。

（3）进入DeviceNet组态画面，点击online图标，选择扫描 网络所需的通信适配卡，我们选用的是1756-DNB/A DeviceNet，扫描完毕，若发现所需使用的设备没有组态上，那么检查硬件接线是否有问题。

（4）进行数据映射，将DeviceNet上的变频器PowerFlex70的数据映射到1756-DBNB/A中，点击Input标签，系统已经自动的映射了数据区，如果需要取消原映射，先选择要取消的设备然后点击Unmap，那么映射的数据区就会取消。若对某设备映射数据区，选择该设备，然后点击Automap，即可重新分配了。在此次组态中我们将变频器的输入映射到1:I.Data[0]（32位），输出数据的映射的方法类同与输入数据的映射方法，我们将变频器的输出映射到1:O.Data[0]（32位），在此不再详述。

（5）在此次试验中我们要对变频器进行网络控制，因此对变频器的一些参数必须进行适当的设置。双击变频器的图标。然后选择Parameters标签，接着会弹出对话框，选择Upload，从变频器上上载参数，结束之后按下表设置变频器参数[2]。

参数号 参数名称 参数值

90 Speed Ref A Sel DPI port 5

400 DPI I/O Cfg ╳╳╳00001

注：变频器MOTOR DATA组中的设定值须按变频器输出所带负载的情况设定。设置完毕后，下载至变频器中。

3.逻辑控制编程：

（1）启动RSLogix5000，首先选择File/New，新建一个控制器test，对ControlLogix5555控制器上使用的I/O模块进行配置。

（2）编制梯形图程序，需要说明的是梯形图中用到的变量如同编写高级语言程序一样需要先定义后使用。

（3）选择通讯路径，并将编制好的程序下载到处理器中。按 按钮选择通讯路径，如图所示，选好路径后按‘Download完成下载，并通过下拉菜单选择‘Run mode示处理器处于‘RUN状态。梯形图程序编制完毕[3]。

（4）以上实现了变频器PowerFlex70的远程控制，为了更方便的实现控制的目的，我们通过RSView32软件组态人机界面对变频器实现控制。组态人机界面主要工作包括配置OPC Server、添加标签数据库、设定显示界面以及添加相应按钮和显示文本。

4. 变频器远程控制的优势：

经过实际应用，在汽车工厂应用变频器远程控制有很多值得借鉴的优点

（1）变频器有省电调速的功能，对与电机的保护功能，PLC是一个可编程序控制器，能够实现逻辑，模拟量，数字量及远程控制，有些电气控制用继电器无法完成的控制一般在plc上都能实现。

（2）PLC可以根据综合情况判断电动机的工作情况是否正常，除了可以调电机转速、正反转外，还可以发出报警信号。

（3）可以用程序调电机转速、正反转。电机编程运行。可以再上位机查看电机的运行情况，具有诊断功能。

（4）变频器远程控制应用在安全生产、提升效率等方面发挥了重要的作用，设备和网络具备优越的灵活性、可维护性和可扩展性，更为突出的是，工控系统与网络通信技术的结合，给企业带来了经济和社会效益。

参考文献：

[1].培训资料 Allen-Bradley DeviceNet电缆系统 (Cat. No. DN-6.7.2)

[2].张华 Allen-Bradley DeviceNet 网络组态 Lab7-2.

[3].CCR通用汽车标准