1336 PLUS II變頻器在DeviceNet中的應(yīng)用

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

上海卷煙廠570kg/h CO₂膨脹煙絲生產(chǎn)線控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目主控器件選型基本全部采用羅克韋爾自動(dòng)化系列產(chǎn)品。全線控制網(wǎng)絡(luò)選用工業(yè)以太網(wǎng)作為控制系統(tǒng)的主干網(wǎng)，采用環(huán)形結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，另外兩層控制系統(tǒng)選用AB公司的ControlNet 及DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。中控室監(jiān)控機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)PLC與Panel View1000掛在光纖環(huán)網(wǎng)上，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。各生產(chǎn)線與本線內(nèi)獨(dú)立電控系統(tǒng)之間的通訊采用AB公司的ControlNet網(wǎng)絡(luò)通訊，Logix5563與FLEX I/O現(xiàn)場(chǎng)I/O箱、電子皮帶秤以及現(xiàn)場(chǎng)儀表（如水分儀、變頻器、E3 Plus等）之間通訊采用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)。

二、DeviceNet及1336 PLUS II變頻器的應(yīng)用

隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的迅猛發(fā)展和日漸成熟，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在煙機(jī)設(shè)備中得到了日益廣泛的應(yīng)用。DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線以其優(yōu)越的性能，同樣受到了更廣泛的青睞。1336 PLUS II變頻器提供非常簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)定和操作，控制方法新穎、應(yīng)用靈活并且功能卓越。

上海卷煙廠膨脹煙絲線改造項(xiàng)目中，所有變頻電機(jī)均采用AB 公司的1336 PLUS II變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)。其中熱端CP2中主工藝風(fēng)機(jī)（功率75KW）需要精確控制，用以調(diào)節(jié)整個(gè)熱膨脹系統(tǒng)的風(fēng)速。舊系統(tǒng)采用管道中加風(fēng)門進(jìn)行控制，由于整個(gè)熱膨脹系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的，用風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)并不理想，項(xiàng)目改造后主工藝風(fēng)機(jī)采用變頻器控制，通過(guò)PLC進(jìn)行PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)輸出給變頻器，控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而進(jìn)行風(fēng)速精確、靈活控制，同時(shí)節(jié)省了能源。

1336 PLUS II變頻器通過(guò)DeviceNet與PLC通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，可讀取變頻器狀態(tài)字、運(yùn)行頻率、變頻器溫度及電機(jī)電流等大量過(guò)程參數(shù)；同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止和頻率的實(shí)時(shí)控制。使用網(wǎng)絡(luò)通訊比傳統(tǒng)的控制方式具有下述優(yōu)點(diǎn)：接線數(shù)量減少，采集變頻器的數(shù)據(jù)多，抗干擾能力強(qiáng)等。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)用于簡(jiǎn)單的、工業(yè)用的設(shè)備（如變頻器、傳感器等）與高級(jí)設(shè)備（如控制器）之間的連接。基于標(biāo)準(zhǔn)的控制域技術(shù)，這一開放的網(wǎng)絡(luò)提供了許多廠商設(shè)備之間的可相互操作性，其中包括1336 PLUS II變頻器的通訊。本項(xiàng)目中主工藝風(fēng)機(jī)控制用變頻器通過(guò)1203-GK5通訊模塊與主控PLC 基架中的1756-DNB模板連接，與ControlLogix5563進(jìn)行通訊。此種控制方式可以通過(guò)相應(yīng)的編程軟件察看或修改1336 PLUS II變頻器內(nèi)部的300多條參數(shù)，如電機(jī)的電流、溫度、轉(zhuǎn)速等都可以由DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集獲得，只需在控制室觸摸屏或監(jiān)控機(jī)上遠(yuǎn)程更改參數(shù)即可。1336 Plus II變頻器通過(guò)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)得到了智能化控制。

圖一：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

三、DeviceNet及1336 PLUS II變頻器的設(shè)置過(guò)程

1、硬件結(jié)構(gòu)及組態(tài)軟件：

1) CONTROLLOGIX5000系列機(jī)架、CPU、電源模板、DEVICENET網(wǎng)卡。

2) 1336 PLUS II變頻器、1203-GK5網(wǎng)卡、1202-C03連接電纜。

3) RSLOGIX5000編程軟件、1756-CP3傳輸電纜。

4) RSNETWORX FOR DEVICENET網(wǎng)絡(luò)配置軟件。

2、網(wǎng)卡1203-GK5的硬件設(shè)置：

1）在網(wǎng)線上的連接方法：按顏色連接，網(wǎng)線的5根線說(shuō)明：V+（紅線）、CANH（白線）、SHIELD（亮線）、CANL（藍(lán)線）、V-（黑線）。

2）在V+（紅線）、V-（黑線）上外接24VDC電源。

3）使用網(wǎng)卡1203-GK5時(shí)選擇ADAPTER 2。

各項(xiàng)參數(shù)可以使用硬件DIP開關(guān)設(shè)置，也可以在配置軟件中通過(guò)參數(shù)設(shè)置（使用軟件參數(shù)設(shè)定網(wǎng)絡(luò)地址SW2-7、SW2-8必須在ON位置）。

3、網(wǎng)卡1203-GK5的DIP開關(guān)設(shè)置：

1）在1203-GK5上SW2組DIP撥碼1-6用來(lái)設(shè)定地址，出廠默認(rèn)值為63，按二進(jìn)制計(jì)算。

其它數(shù)值依此類推。

2）在1203-GK5上SW2組DIP撥碼7-8用來(lái)選擇波特率。

3）在1203-GK5上SW1組DIP撥碼1-8設(shè)置。

4、在DEVICENET網(wǎng)絡(luò)配置軟件中，雙擊掃描器（1756-DNB/A）圖標(biāo)，進(jìn)入掃描器屬性對(duì)話框，作如下配置：

1）在“Module”選項(xiàng)，選擇參數(shù)上載。

2）在“Scan list”選項(xiàng)，配置好設(shè)備排序，建議在設(shè)備編排地址階段，做好規(guī)劃，方便使用。

3）在“Input”選項(xiàng)，編排好輸入?yún)?shù)地址。

4）在“Output”選項(xiàng)，編排好輸出參數(shù)地址。

5）可以修改輸入?yún)?shù)/輸出參數(shù)的字節(jié)長(zhǎng)度（默認(rèn)為4字節(jié)輸入/4字節(jié)輸出）。

6）配置完畢，選擇下載。

5、配置DEVICENET網(wǎng)絡(luò)，只要地址不重復(fù)，通訊速率一致，就能夠在DEVICENET網(wǎng)絡(luò)配置軟件中通過(guò)上載讀取所有的節(jié)點(diǎn)，雙擊變頻器圖標(biāo)就可以修改所有的參數(shù)，主要注意事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：

1）變頻器參數(shù)5：ADAPTER1、2、6，與變頻器參數(shù)6進(jìn)行二選一，同時(shí)關(guān)系輸出控制字的選擇。

2）變頻器參數(shù)6：ADAPTER1、2、6，與變頻器參數(shù)5進(jìn)行二選一，同時(shí)關(guān)系輸出控制字的選擇。

3）推薦使用DIP開關(guān)設(shè)置地址和通訊速率。

圖二：變頻器參數(shù)

6、在RSLOGIX5000編程軟件中組態(tài)好硬件，下載到CPU中；編好基本的語(yǔ)句并下載，默認(rèn)的輸入字節(jié)為4，輸出字節(jié)為4。

1）變頻器啟動(dòng)/停止/報(bào)警復(fù)位語(yǔ)句，使用輸出控制第一個(gè)字，PLC→1336 Plus Ⅱ，具體含義如下：

2）變頻器頻率控制語(yǔ)句，使用輸出控制第二個(gè)字，PLC→1336 Plus Ⅱ，頻率值讀寫，范圍：0-32767。

3）變頻器運(yùn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警監(jiān)測(cè)語(yǔ)句，使用輸入控制第一個(gè)字，1336 PlusⅡ→PLC具體含義如下：

4）變頻器頻率監(jiān)測(cè)語(yǔ)句，使用輸入控制第二個(gè)字，1336 PlusⅡ→PLC，具體含義同輸出控制第二個(gè)字。

四、通過(guò)MESSAGE指令讀取電機(jī)其它參數(shù)

由于一塊1756-DNB網(wǎng)卡最多可以映射124個(gè)DINT字節(jié)，為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，可以通過(guò)MSG方式讀取其它所需參數(shù)。

1）RSLogix5000程序編制

下圖示例通過(guò)在Logix5000編程軟件中通過(guò)MSG指令讀取主工藝風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流值。

2）MESSAGE指令配置

A、基本配置：見下圖

類型：CIP Generic；Class Code：f（固定值）；Attribute:1（固定值）；Instance：1，代表電壓值；其它具體參數(shù)請(qǐng)參閱變頻器手冊(cè)中參數(shù)表。

B、通訊配置：見下圖

路徑：DNET，本項(xiàng)目中1756-DNB網(wǎng)卡名稱；2，固定值；8，主工藝風(fēng)機(jī)變頻器在系統(tǒng)中的D網(wǎng)地址。

五、結(jié)束語(yǔ)

1336 PLUS II變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在應(yīng)用DeviceNet總線控制后，大大地增加了變頻器控制的靈活性，而且可以監(jiān)視、控制更多的過(guò)程參數(shù)，使用戶可以方便地獲得變頻器的更加全面的信息，為設(shè)備安全、高效的運(yùn)行創(chuàng)造了有力條件。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使1336 PlusII變頻器控制上發(fā)生了巨大的變化，使變頻器控制更智能、更易使用。