设为9600(9600 bit/s), 参数5203 (PARITY) 设为1 (NONE1STOPBIT);10组参数
1001(COMM 1 CW) 外部命令设为 1( 通信控制 ), 参数 1105 设为 50( 最大给定频 率 为 50 Hz); 参 数 16 组 中 的 1601 选 择COMM 1 CW( 位三 ), 即通信允许运行 , 参数 1604 选择COMM 1 CW( 位 7), 即故障通信复位。 变频器中其他参数组 , 如 1 组、 15 组等可根据相应控制要求再进行具体的设置。
(2)PLC 与变频器通信程序的设计。 MODBUS通信协议是工业控制器中常用的一种网络协议 , 是莫迪康 (MODICON) 公司于 1978 年推出的一种用于电子控制器进行控制和通信的协议。 该协议的开放性、可扩展性和标准化使之成为一个通用的工业标准 , 不同厂商生产的控制设备可以简单可靠地连成一个网络 , 进行系统的集中监控。 目前 MODBUS 协议已经成为最流行的总线通信协议之一。 本控制系统中 PLC 与变频器串行通信就使用了 MODBUS 通信协议 , 使用该通信协议 PLC 可以对变频器写控制字、读状态字等 , 实现二者之间双向 、高速的数字通信。 在 MODBUS 控制器的存储器中 , 控制字、状态字、参数和实际值的寻址 , 见下表1。
根据上面的介绍 , 使用 ABB 传动通信协议的控制字控制变频器启停的方法如下 : 设置变频器参数1001 为 1 后 , 初始化变频器控制字 , 即向 ABB 传动通信协议的控制字 (MODBUS 寄存器 40001) 中写入1142(16 进制数为 476); 延时 100 毫秒后 , 进入可进行下一步的操作 ; 停止电机 , 即主机向 ABB 传动通信协议的控制字 (MODBUS 寄存器 40001) 中 写入1143(16 进制数为 477); 启动电机 , 即主机向 ABB 传动通信协议的控制字 (MODBUS 寄存器 40001) 中写入 1151(16 进制数为 47F) 。
具体的串行通信程序需要使用西门子 S7- 200PLC 通信指令中的发送、接收指令 (XMT 和 RCV) 来实现通信数据的收发操作 , 在控制字符串发送完成后触发中断事件 26( 端口 1 发送完成 ) 再进行状态字符串的接收。 接收到的字符串还需要单独编写CRC 校验程序以便对接收到的字符进行校验 , 具体程序这里不再给出 。
6.3.3人机界面的设计
控制系统的人机界面采用的是上海步科电气Eview 触摸屏 MT510 系列 。 该款触摸屏具有界面美观、人机对话友好等优点 。 通过触摸屏窗口可以设定、修改关键运行参数和配方的下载、编辑。 同时 ,通过触摸屏可以进行空压机组操作流程、运行状态和报警的显示 , 并且可以形成实时数据曲线和数据报表以供显示和打印 。 空压机组电气控制系统触摸屏参数显示界面 , 如图 3 所示。
7总结
本文所述电气控制系统在采用 基于 MODBUS通信、使用 PLC 和变频调速技术的改造设计方案后 , 控制系统整体运行安全、稳定、可靠 , 提高了控制系统的自动化水平和管道出气压力的控制精度。同时 , 大大地节约了空压机组能源的消耗 , 降低了设备的运行成本 , 现已取得了比较明显的经济效益和社会效益。
8 参考文献
[1]洪清辉.PLC实验讲义[M].漳州:漳州师范学院出版社,2006：48-49 [2]缪常初.FX系列PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2010 [3]季汉棋. 用PLC 实现电动机的变频调速[J ] . 现代机械,2003 ,13 (6) :64 - 67.
9 附录
1 程序