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    變頻器調(diào)速系統(tǒng)性能測(cè)試是一項(xiàng)非常重要的測(cè)試指標(biāo)。

    本文是變頻器調(diào)速系統(tǒng)性能測(cè)試下的一個(gè)子項(xiàng)目，旨在結(jié)合當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域普遍采用的開放式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)――設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet），利用Rockwell公司強(qiáng)大的人機(jī)界面軟件RSView32進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

    本文以A-B公司的1336PlusII變頻器為主要研究對(duì)象和控制對(duì)象，以基于CAN協(xié)議開發(fā)的設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet）為底層數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，以太網(wǎng)（EtherNet）為頂層信息傳輸介質(zhì)，首先通過設(shè)備網(wǎng)組態(tài)軟件RSNetworx for DeviceNet把變頻器的數(shù)據(jù)采集到1747-SDN掃描模塊中，利用1203-GK5設(shè)備網(wǎng)通訊模塊與1336PlusII攜帶的SCANport接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)設(shè)備網(wǎng)掃描模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行梯形圖編程，完成變頻器的數(shù)據(jù)讀寫和狀態(tài)控制。再通過組態(tài)RSView32人機(jī)界面軟件完成上位機(jī)的人機(jī)接口控制和參數(shù)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制。

    應(yīng)用本文所設(shè)計(jì)的RSView32遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，用戶可以在人機(jī)界面上任意控制變頻器，并且可以進(jìn)行參數(shù)的讀寫操作，全中文操作界面，非常方便國(guó)內(nèi)用戶使用和操作1336PlusII變頻器。該平臺(tái)還內(nèi)置了RSView32的Active X控件RSTrendX，能夠直觀、實(shí)時(shí)觀測(cè)到當(dāng)前變頻器輸出頻率、輸出電壓、輸出電流的變化。

1. 1336PlusII變頻器總體介紹 

1.1性能

    1336PlusII變頻器提供非常簡(jiǎn)單的參數(shù)設(shè)定和操作、罕見的靈活性和突出的控制功能，無(wú)論是簡(jiǎn)單的速度控制，還是強(qiáng)大的矢量控制變頻器的轉(zhuǎn)矩性能，均能滿足應(yīng)用要求。1336PlusII變頻器采用最新的IGBT（絕緣柵雙極型三極管）功率模塊和高級(jí)的控制算法，以提供任何速度下的平穩(wěn)性能、超常的轉(zhuǎn)矩性能，使電動(dòng)機(jī)低噪音、高效率地運(yùn)行。

1.2 特點(diǎn)

  ◆  在全速范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)突出轉(zhuǎn)矩性能的無(wú)速度傳感器矢量控制。

  ◆  v/f控制方式仍然有效，可以通過參數(shù)設(shè)定。
 
  ◆  模擬量I/O選件。
 
  ◆  插板式通信選件。
 
  ◆  自動(dòng)整定易于無(wú)速度傳感器矢量設(shè)定。
 
  ◆  負(fù)載丟失檢測(cè)
 
  ◆  超前動(dòng)作限流保護(hù)，提供優(yōu)良性能和靈活應(yīng)用。
 
  ◆  選擇編碼器作反饋遠(yuǎn)件，調(diào)速精度能達(dá)0.1%
 
  ◆  在全速范圍內(nèi)，對(duì)電動(dòng)機(jī)提供可編程的速度敏感I²T電子過載保護(hù)。
  
  ◆  對(duì)正在旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)上電時(shí)，提供飛速起動(dòng)。
 
  ◆  利用S曲線加速和減速，對(duì)速度變化提供[平滑控制。
 
  ◆  為簡(jiǎn)單的過程控制，提供內(nèi)置的完整的PI調(diào)節(jié)軟件。
 
  ◆  載波頻率可調(diào)。
 
  ◆  人機(jī)接口和通信可選件之間，使用SCANport通訊協(xié)議。
 
  ◆  控制板上的狀態(tài)二極管（LED）可顯示電源、運(yùn)行、停止和故障狀態(tài)。

1.3 可編程功能

    1336PlusII變頻器可通過面板上的人機(jī)接口模塊（HIM）編程，設(shè)定各種參數(shù)，以滿足不同場(chǎng)合應(yīng)用要求，具體可編程功能如下：
 
  ◆  雙重加速和減速特性。
 
  ◆  三級(jí)跳躍頻率。
 
  ◆  直流注入制動(dòng)。
 
  ◆  動(dòng)態(tài)制動(dòng)。
 
  ◆  轉(zhuǎn)差補(bǔ)償。
 
  ◆  負(fù)轉(zhuǎn)差補(bǔ)償（下垂特性）
 
  ◆  曲線加/減速特性。
 
  ◆  交流輸入掉電在起動(dòng)模式。
 
  ◆  超前動(dòng)作電流限幅。
 
  ◆  最后四個(gè)故障存儲(chǔ)。
 
  ◆  飛速起動(dòng)。
 
  ◆  七級(jí)預(yù)置速度。
 
  ◆  可屏蔽設(shè)定。

1.4 1336PlusII參數(shù)介紹

    1336PlusII變頻器共有293個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)劃分為各個(gè)文件組，每個(gè)文件組下面有若干個(gè)參數(shù)列表，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的參數(shù)號(hào)。參數(shù)名可通過HIM上的LCD顯示，并能夠進(jìn)行相關(guān)的讀寫；參數(shù)號(hào)則提供給PLC編程使用，以數(shù)字方式替代LCD上顯示的文本方式。

1.5參數(shù)文件組結(jié)構(gòu)

2. RSView 32與1336PlusII建立通訊的方法和路徑

    RSView 32作為工業(yè)控制人機(jī)界面軟件，它并不是直接和底層設(shè)備進(jìn)行通訊，而是通過PLC作為數(shù)據(jù)傳輸接口，用網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸載體，建立從車間級(jí)底層設(shè)備到監(jiān)控級(jí)工作站的一整套系統(tǒng)。本課題正是基于DeviceNet、EtherNet作為網(wǎng)絡(luò)傳輸載體，SLC5/05作為數(shù)據(jù)處理器，使RSView32能夠方便、快捷與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，達(dá)到遠(yuǎn)程控制目的。

下圖所示是本課題將要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)總框圖：

3.1747-SDN設(shè)備網(wǎng)掃描模塊

    1747-SDN設(shè)備網(wǎng)掃描模塊是SLC處理器和設(shè)備網(wǎng)上的有關(guān)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的主要部件。它相當(dāng)于一個(gè)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)DeviceNet上的設(shè)備信息，并供處理器進(jìn)行讀寫操作。它不斷的對(duì)DeviceNet上所連的設(shè)備進(jìn)行掃描，并且用新的掃描結(jié)果更新DeviceNet上的設(shè)備映象到處理器內(nèi)存中輸入部分地址以便于處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，同時(shí)，把處理器處理的結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到DeviceNet設(shè)備網(wǎng)中。1747-SDN有兩種存儲(chǔ)格式，

    一種是以M文件方式存儲(chǔ)設(shè)備的信息；

    另一種格式是以離散量輸入輸出（DIO）存儲(chǔ)設(shè)備的信息。DIO格式處理器能夠直接辨認(rèn)，即SLC能夠直接處理DIO格式，但這種格式只能用于單點(diǎn)的輸入輸出，不足以處理多個(gè)字文件；而M文件格式能夠處理多個(gè)字，由于SLC不直接支持M格式的文件，在處理時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)換成N文件格式，這時(shí)處理器對(duì)N文件進(jìn)行讀寫操作時(shí)，就好像直接處理M文件。本課題正是以這種方式來(lái)處理對(duì)M文件的讀寫問題的。

3.1 1203-GK5設(shè)備網(wǎng)通訊模塊

1）該模塊用于連接設(shè)備網(wǎng)和帶有SCANport接口的設(shè)備，如圖示：

2）該模塊背板上有兩排DIP開關(guān)，用于設(shè)置節(jié)點(diǎn)號(hào)、波特率、數(shù)據(jù)通道等。

3）1203-GK5與帶有1747-SDN模塊的SLC連接示意圖：

4）1203-GK5數(shù)據(jù)鏈路I/O示意圖：

3.2 1770-KFD設(shè)備網(wǎng)與RS-232接口模塊
   
    該模塊是一個(gè)連接計(jì)算機(jī)串口和設(shè)備網(wǎng)之間的掃描模塊，配合RSNetworx for DeviceNet軟件用于組態(tài)設(shè)備網(wǎng)上的各個(gè)設(shè)備信息，譬如依次掃描網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，上載、下載節(jié)點(diǎn)設(shè)備參數(shù)，并可以在線監(jiān)控設(shè)備，非常方便。唯一的不足是它不能直接編程來(lái)操作設(shè)備（不過可以直接修改參數(shù)），編程時(shí)必須把設(shè)備信息組態(tài)到1747-SDN里，然后根據(jù)掃描上來(lái)的信息進(jìn)行編程。

1）圖4-5，1770-KFD外觀圖功能描述


2）圖4-6，1770-KFD與主機(jī)連接示意圖


4.2.2 組態(tài)界面

    注意：進(jìn)行設(shè)備網(wǎng)組態(tài)時(shí)，有時(shí)您的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上不被標(biāo)識(shí)，即掃描網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只掃描到該設(shè)備的節(jié)點(diǎn)，具體是什么設(shè)備卻沒有在組態(tài)界面上顯示出來(lái)，這時(shí)您無(wú)法進(jìn)行該設(shè)備的上載或下載操作。解決的方法是通過EDS進(jìn)行人工掃描，把設(shè)備的各種信息一步步掃瞄到網(wǎng)絡(luò)上。EDS（電子數(shù)據(jù)表）是一個(gè)專門由設(shè)備制造商提供的文本文件，該文件存儲(chǔ)設(shè)備的各種重要信息，包括參數(shù)信息、輸入/輸出信息等。

3.3 掃描到設(shè)備網(wǎng)上的1336PlusII

    作用描述：當(dāng)把變頻器掃描上來(lái)時(shí)，您就可以從變頻器上載參數(shù)到設(shè)備網(wǎng)上，即您可以在組態(tài)界面上觀察到變頻器的各個(gè)參數(shù)；也可以下載參數(shù)到變頻器，即您可以修改變頻器的參數(shù)，然后通過下載方式，來(lái)完成您的任務(wù)。
下圖是變頻器的部分參數(shù)在設(shè)備網(wǎng)組態(tài)軟件上的列表：

3.4 1747-SDN組態(tài)過程

    作用描述：1747-SDN作為設(shè)備上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，它支持用戶把所有要進(jìn)行組態(tài)的設(shè)備信息掃描到1747-SDN里，并存放起來(lái)，等待編程。至于掃描多大的字?jǐn)?shù)，由用戶根據(jù)設(shè)備的情況或編程的需要來(lái)自行定義。該界面正是提供給用戶進(jìn)行設(shè)備掃描時(shí)的組態(tài)界面；掃描時(shí)，先選擇“Scanlist”，您將會(huì)觀察到所有的設(shè)備列表。如圖所示：

    選中1336 PLUS Drive，單擊     ，將會(huì)出現(xiàn)下面的畫面：

選擇“Input”和“Output”，以M文件方式進(jìn)行掃描，M1，M0各個(gè)掃描10個(gè)字（默認(rèn)值是4個(gè)字）。

    單擊“AutoMap” ，輸入輸出各10個(gè)字將會(huì)保存在1747-SDN的M1和M0文件里，輸入文件范圍是M1:1.0~M1:1.9；輸出文件范圍是M0:1.0~M0:1.9 。 至于為何要各掃描10個(gè)字，那是根據(jù)1336 PLUS自身的情況而決定的，其實(shí)并不是映射的字?jǐn)?shù)越多越好，但是如果少了往往會(huì)不夠用。
做完這一步，變頻器在1747-SDN里的組態(tài)（映射）過程基本結(jié)束，下一步將要介紹如何根據(jù)映射的數(shù)據(jù)進(jìn)行梯形圖編程。

4. RSView32 for 1336PlusII的實(shí)現(xiàn)

    整個(gè)人機(jī)界面系統(tǒng)分成兩大部分，第一部分是變頻器人機(jī)接口控制模塊，第二部分是參數(shù)監(jiān)控模塊。

第一部分示意圖，圖4-51

總體圖設(shè)計(jì)

趨勢(shì)圖