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        淺談工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中PLC對(duì)變頻器遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)

        2015-05-30 00:45:46覃已玲
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年36期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程控制變頻器

        覃已玲

        摘 要:文章基于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)探討可編程邏輯控制器對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制的可能性,重點(diǎn)關(guān)注控制模式和控制系統(tǒng)的研發(fā),研發(fā)出適于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且控制效果良好的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng),為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制提供了一條切實(shí)可行的途徑.以期為遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展做出一定程度的貢獻(xiàn)。

        關(guān)鍵詞:PLC;變頻器;遠(yuǎn)程控制

        1 變頻器的控制模式

        (1)僅對(duì)變頻器進(jìn)行本地操作,而且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速處在相對(duì)穩(wěn)定的情況下時(shí),可直接進(jìn)行變頻器的操作面板控制。

        (2)當(dāng)電機(jī)采用固定的幾個(gè)頻率進(jìn)行工作時(shí),一般利用變頻器的控制端子進(jìn)行控制。根據(jù)要求將相應(yīng)的邏輯代碼寫入變頻器的控制端子,并設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)速,即可通過(guò)邏輯輸入口的啟動(dòng)/停止端子實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟停動(dòng)作,還可通過(guò)預(yù)先設(shè)置速度端子進(jìn)而改變輸出頻率的大小。

        (3)通過(guò)將0-20mA或4-20mA電流信號(hào)輸入變頻器,來(lái)改變固定頻率。

        第3種控制方式是目前應(yīng)用最為廣泛的,考慮到目前面板操作已更加人性化,根據(jù)作者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),建議采用強(qiáng)制本地模式。

        2 PLC與變頻器遠(yuǎn)程通信控制的硬件連接技術(shù)

        采用PLC對(duì)變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)時(shí),關(guān)鍵部件就是變頻器的RS-485串行通信接口,將PLC的通信模塊FX2N-485-BD通過(guò)通信電纜與該接口相連,用戶就可以通過(guò)相關(guān)的輸入程序和監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)變頻器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)所采用的通信網(wǎng)絡(luò)硬件連接方案如圖1所示。其中,連接電纜總長(zhǎng)度為500米,采用多段字節(jié)的連接方式,EIA規(guī)格為RS-485。如果傳輸線路太長(zhǎng),就目前能達(dá)到的傳輸速度來(lái)看,有可能會(huì)有反射現(xiàn)象產(chǎn)生,從而影響系統(tǒng)的正常通信,而解決的途徑大多是裝設(shè)終端阻抗。按照使用要求,終端阻抗一般安裝在變頻器上,且應(yīng)是距離計(jì)算機(jī)最遠(yuǎn)的那個(gè)(RDA與RDB,終端阻抗值選擇100Ω)。但考慮到RS-485接口的特殊性,此次不予使用。

        3 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與架構(gòu)

        3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        多變頻器同步控制系統(tǒng)(如圖1所示)的組成相對(duì)來(lái)說(shuō)不太復(fù)雜,其主要包括以下幾個(gè)部分:

        (1)該系統(tǒng)采用的可編程序控制器型號(hào)是LG-K120S,可以說(shuō)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,主要是通過(guò)該部件連接其他分支,在本項(xiàng)目中擬通過(guò)RS485接口控制4臺(tái)變頻器,然后調(diào)節(jié)4臺(tái)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),最后通過(guò)減速器達(dá)到調(diào)速的目的。

        (2)采用型號(hào)為L(zhǎng)G-022IG5-4變頻器,按其使用要求輸入電壓是380V三相交流電壓,額定功率是2KW。變頻器在系統(tǒng)中充當(dāng)從站的角色,為了便于操作,通過(guò)操作為每一個(gè)變頻器設(shè)置了一個(gè)站號(hào),同樣用戶可利用PLC通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò)將工作參數(shù)發(fā)給每一個(gè)變頻器,從而更為精確進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,減小操作誤差。

        (3)作為遠(yuǎn)程操作系統(tǒng),不可或缺的需要反饋部件,在該系統(tǒng)里,KO YO-TRD100S增量型編碼器行使這一職能,主要作用是在終端設(shè)備執(zhí)行變頻器的指令的同時(shí),可帶動(dòng)編碼器產(chǎn)生相應(yīng)的反饋信號(hào)傳輸給PLC進(jìn)行計(jì)數(shù),由PID來(lái)計(jì)算。

        3.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)表

        在進(jìn)行調(diào)節(jié)控制前,首先要做的工作是根據(jù)所要達(dá)到的目的和命令代碼編寫數(shù)據(jù)表,以便PLC通過(guò)明確數(shù)據(jù)信息更好地控制變頻器。在同時(shí)發(fā)送多條報(bào)文時(shí),為了避免報(bào)文遺失、漏傳等情況的發(fā)生,通常需要添加一個(gè)報(bào)文發(fā)送管理模塊。根據(jù)程序設(shè)定,用%MSG.D位來(lái)表示報(bào)文所處的發(fā)送狀態(tài),如%MSG.D=0則說(shuō)明正在發(fā)送中,%MSG.D=1是報(bào)文發(fā)送完畢的意思。下面介紹一個(gè)實(shí)體案例,首先是通過(guò)錄入數(shù)據(jù)完成對(duì)W400的寫操作,即將代碼16 #0110、16 #0190、16 #0003、16 #0364、0、0、0放入%MW0-%MW6中,這樣也就修改了%MW4單元和完成了報(bào)文的發(fā)送,接著傳送到變頻器的W400單元,也就是所謂的CMD寄存器中。同樣地,根據(jù)表1所示,將構(gòu)建的數(shù)據(jù)放在%MW7-%MW12中,就完成對(duì)W457的讀操作。接下來(lái)的具體過(guò)程在于變頻器收到指令的正誤,如果核實(shí)正確,則根據(jù)通信協(xié)議把W457中錄入的數(shù)據(jù)傳輸給%MW11中反饋回來(lái);否則,就會(huì)顯示異常指令。

        3.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

        遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也是控制系統(tǒng)的組成,而且隨著現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的發(fā)展,遠(yuǎn)程監(jiān)控也成為一種需要。基于所應(yīng)用的控制系統(tǒng),文章擬采用LG KGL-WIN軟件,通過(guò)公用電話網(wǎng)絡(luò)就可以很方便地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。首先利用AT命令完成對(duì)撥號(hào)Modem的初始化,然后通過(guò)Modem將計(jì)算機(jī)和監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行連接,打開(kāi)計(jì)算機(jī)運(yùn)行LG KGL-WIN軟件,根據(jù)運(yùn)營(yíng)商提供的信息設(shè)置好參數(shù)后即可通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行連接和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,各種以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的操作系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,這些操作系統(tǒng)在“智能化”時(shí)代為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利。文章基于目前備受關(guān)注的PLC可編輯邏輯控制器的優(yōu)勢(shì)與特色,將PLC與變頻遙控結(jié)合起來(lái),首先從理論上和實(shí)際上探討了變頻器遙控的可行性,其次重點(diǎn)對(duì)PLC和硬件連接的技術(shù)進(jìn)行了分析,最后提出了控制系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn),從理論建模到技術(shù)層面PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制。

        參考文獻(xiàn)

        [1]蔣金周,汪小利.PLC與變頻器的通信控制[J].南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(綜合版),2005,4:30-32+39.

        [2]蔣星軍.基于遠(yuǎn)程監(jiān)控的PLC-多變頻器同步調(diào)速系統(tǒng)[J].電腦與信息技術(shù),2005,2:37-39.

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