PLC通过现场总线控制变频器

PLC通过现场总线控制变频器的运行

设计一个实际工程中用过的PLC通过现场总线控制变频器的例子（如：西门子PLC通过Profibus现场总线控制MM440变频器或6se70系列变频器；再如罗克韦尔的PLC通过DeviceNet总线控制其SSc160系列变频器或PowerFlex4,40,400,PowerFlex70,700,700s,700L等类型的变频器），需要把PLC型号、相应的变频器型号、各种参数及情况、控制系统实现的功能等说明清楚，贴出程序并加以说明。

一、先说说配置情况吧；

1、硬件配置：

1.1 PLC，使用的是ABB AC500系列的CPU+CM578扩展模块。任何一款AC500的CPU都可支持，只需额外增加一块通讯模块即可实现现场总线的方式。目前我介绍的是CM578通讯模块，该模块是支持CANopen现场总线的。

1.2 变频器，邦飞利ACT401系列变频器+CM-CAN通讯模块。ACT401系列变频器是邦飞利公司应用当今先进的电机磁场定向控制理论，采用高性能的功率模块，利用德国先进的变频器制造工艺，制造出的新一代变频器。CM-CAN通讯模块是ACT401系列变频器通讯子板，用于将变频器扩展到CANopen网络中。

2、拓扑结构

使用SyCon软件实现网络拓扑以及PDO的配置。

从上图可以看出，CM578作为CANopen主站，ACT401系列变频器作为CANopen从站。地址分别设置为4和90。通信波特率为：500kbit/s.

通过SyCon配置的基本情况是：PLC对变频器的控制字和给定频率（PDO1（rx）），以及变频器的状态字与变频器实际输出频率（PDO2（tx））。控制字是指PLC对变频器发出的控制字以及故障复位指令；状态字是指变频器当前的状态机以及故障位的状态。

二、控制情况

1、PLC根据变频器状态机的状态，通过送给变频器相应的控制字来实现对变频器的控制，PLC送给变频器的控制字是通过PDO来实现的。具体控制逻辑图如下。

2、基本控制程序：

变频器远程控制

IF OConVerter

THEN

(*OConVerter 为PLC发出的控制指令*)

CASE UINT_TO_BYTE(IConVerter_control)

OF (*IConVerter_control为变频器的状态字*)

16#40:

OConVerter_control:=16#06;

(*OConVerter_control为PLC发出的控制字*)

16#21:

OConVerter_control:=16#07;

16#23:

OConVerter_control:=16#000F;

(*变频器运行*)

ELSE

;

END_CASE

ELSIF NOT IConVerterErrBit

THEN (*IConVert erErrBit 为变频器状态字中的故障位*)

OConVerter_control:=0;

ELSE

;

END_IF

以上就是根据二.1中的逻辑图编写的最基本的控制。

三、变频器参数设置

1、电机参数的设置，包括额定电压、额定电流、额定速度等电机固有参数，这些参数根据实际电机情况做不同修改。

2、V/f特性设置。根据频率控制连接的三相电机的电压设定V/f特性。对于电机在相应工作点输出的转矩，也需要成比例地控制频率与电压的关系。当变频器输出电压/输出频率比例为常数时，三相电机在额定工作范围的磁通量也保持恒定。

3、电流限制。为了避免连接的负载突变导致变频器故障，设置限流功能，可对变频器的过载预留值进行优化处理。

4、频率斜坡（Fequency Ramps）设置，以下参数是针对8.8KW做的设置，其他根据不同功率做调整

0-100Hz 加速时间：4s；

0-100Hz 减速时间：4s；

S曲线加速时间：0.5s；

S曲线减速时间：0.5s。

5、CAN总线通信波特率、总线ID设置。与PLC那边设置一样，变频器地址为90。通信波特率为：500kbit/s.

基于PROFIBUS现场总线的PLC与传动变频器间的通讯

1、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。

数据传输的结构

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。

2、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

3、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

基本配置如所示:

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）

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。

| 2011-03-26 20:30:51 5楼

飘在半途中

支持下国产：

用汇川的PLC和汇川MD320变频器用CAN BUS 通讯

模拟量通过人机写入：

部分程序如下：

变频器参数设置：

F0-02=2

F0-03=9

运行正常！

| 2011-03-28 17:20:42 6楼

玻璃的心

看来门前比较冷落呀！！！！！| 2011-03-28 19:43:07 7楼

广州啊四

呵呵，总线的没用过，来此看看，充下电！！！大家支持下！让我们不懂的学习学习！！！

| 2011-03-28 20:30:32 8楼

漂泊的风云

谢谢，分享。让我们不懂的学习学习！！！

| 2011-03-29 10:12:25 9楼

Override

菜鸟来学习。。。。。。

555555怎么才能进入工控领域搞PLC呐？

| 2011-03-29 11:00:00 10楼

玻璃的心

回复内容：

对：Override 关于

内容的回复：

从打擂台开始撒，从找网络找资料开始。

| 2011-03-29 21:38:39 11楼

ligang12310

回复：zxjjynl zxjjynl

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