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    發布者:顏工  發布時間:2021-11-23 09:20:00

    SIEMENS    宏維自動化科技有限公司 

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    MIDASTER系列:MDV
      2、全數字直流調速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

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      2、 邏輯控制模塊 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
      3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯.

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      1. 概述

      通常情況下,要實現HMI設備與V20變頻器的通訊,需要一個支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC,比如S7-200系列PLC。其通訊電纜連接如圖1所示。PLC的一個通訊端口與觸摸屏連接,可以采用PPI協議通訊。PLC的另一個通訊端口與V20的RS485通訊端口連接,采用MODBUS協議通訊,PLC上編寫MODBUS主站程序,V20為從站。

      圖1 觸摸屏通過PLC與V20變頻器通訊

      如果只需要對V2O變頻器做簡單的運行控制和變量監視,那么上述配置中PLC的作用僅為數據中轉。這種情況下,觸摸屏直接和V20變頻器通訊,不僅能夠實現監控功能,而且可以少用一個PLC,節省成本。采用西門子的SMART LINE系列觸摸屏能夠實現與V20變頻器直接通訊的功能。通訊電纜連接如圖2所示。SMART LINE觸摸屏作為MODBUS主站,V20為從站。

      圖2 觸摸屏直接與V20變頻器通訊

      2. 硬件設備及其安裝

      下面用一個實例來介紹Smart Line觸摸屏與一臺V20變頻器通過MODBUS通訊的實現方法。該例子中用到的主要硬件設備如表1所示,觸摸屏組態軟件為WinCC Flexible 2008 SP4 China。

      硬件安裝步驟如下:

      1)將變頻器、電機、觸摸屏固定在安裝工位上。

      2)連接變頻器到電機的動力電纜和接地電纜。

      3)連接供電電源到變頻器的動力電纜和接地電纜。

      4)連接變頻器和觸摸屏的RS485通訊電纜。觸摸屏RS485的9針接口與 V20端子對應關系:3對應P+,8對應N-。

      5)連接24V直流電源的交流進線電纜和到觸摸屏的直流供電電纜。

      3. V20變頻器參數設置

      V20變頻器要采用MODBUS通訊,可以做如下設置:

      1)變頻器恢復出廠參數:

      P0010=30

      P0970=21

      2)變頻器快速調試,選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏:

      a)設置電網頻率和功率單位

      b)輸入電機銘牌參數

      c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊

      d)選擇應用宏AP000

      Cn011連接宏對應參數如表2所示。

      3)修改MODBUS通訊參數,其它參數為Cn011連接宏默認參數:

      P2014[0]=0 不監控報文間隔時間,否則可能會報F72故障

      P2021[0]=3 MODBUS設備地址為3(與觸摸屏組態軟件中設置的從站地址一致)

      4. 觸摸屏組態

      在WinCC Flexible 2008 SP4 China軟件中組態Smart 1000 IE觸摸屏。詳細步驟如下:

      1)創建項目。

      創建一個空項目,如圖3所示。

      圖3 創建空項目

      選擇觸摸屏設備為Smart 1000 IE,如圖4所示。

      圖4 選擇Smart 1000 IE觸摸屏

      2)設置連接。

      在連接畫面中新建一個連接,相關參數設置如下:

      通訊驅動程序:Modicon MODBUS

      類型:RS485

      波特率:9600

      奇偶校驗:偶

      數據位:8

      停止位:1

      組幀:RTU Standard

      CPU類型:984

      從站地址:3

      連接設置如圖5所示。

      圖5 連接設置

      3)添加變量。

      添加與變頻器監控相關的10個變量,如表3所示。

      變量地址參照V20變頻器操作手冊,添加完成后的變量畫面如圖6所示。

      圖6 添加變量

      速度設定值變量SetPoint是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉速,此處采用變量的線性轉換屬性,將-16384對應-1500,+16384對應+1500,如圖7所示。再采用變量的限制值屬性,將變量的輸入值限制在-1600和+1600之間,如果超出該限制值的范圍,則輸入不起作用。如圖8所示。

      圖7 速度設定值變量線性轉換

      圖8 速度設定值變量限制值

      速度反饋值變量Feedback也是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)來表示-50Hz到+50Hz的轉速,此處也采用變量的線性轉換屬性,將-16384對應-1500,+16384對應+1500,如圖9所示。注意,圖9和圖7所示的線性轉換是一致的。

      圖9 速度反饋值變量線性轉換

      4)添加畫面。

      項目生成時已經有一個模板和一個畫面,此例僅用到一個畫面。修改畫面的名字為V20_Monitor,如圖10所示。

      圖10 編輯之前的畫面V20_Monitor

      5)編輯模板。

      模板中的對象在選擇使用模板的畫面中會顯示出來,此處把西門子的LOGO和退出Runtime的按鈕放置在模板中,如圖11所示。

      圖11 編輯模板

      然后在按鈕的事件屬性中添加函數。在按鈕STOP RT事件屬性的單擊事件下添加StopRuntime函數,如圖12所示。

      圖12 退出運行畫面按鈕事件設置

      6)編輯畫面。

      在V20_Monitor畫面中放置IO域、文本域、按鈕、棒圖、圓形等對象。在文本域中輸入相應的文本,設置字號、顏色等,將相關對象分類排列整齊,完成后的V20_Monitor畫面如圖13所示。

      圖13編輯完成的畫面V20_Monitor

      給10個IO域分別連接10個變量。

      其中控制字1和狀態字1采用16進制顯示,控制字1類型模式為輸入/輸出,狀態字1類型模式為輸出,如圖14所示。

      圖14 控制字1對應IO域常規設置

      轉速設定、實際轉速、輸出電壓、直流電壓采用帶符號整數顯示,轉速設定類型模式為輸入/輸出,其它三個變量類型模式為輸出,如圖15所示。

      圖15 實際轉速對應IO域常規設置

      輸出頻率、輸出電流、輸出轉矩、輸出功率采用帶符號整數顯示,并移動小數點2位,類型模式為輸出,如圖16所示。此處移動小數點2位的作用是將通訊接收到的值除以100并顯示在觸摸屏上,這樣做的理由是V20變頻器在發送這些值時將實際值乘了100。

      圖16 輸出電流對應IO域常規設置

      除了用IO域來顯示實際轉速的數值外,還采用棒圖這種圖形化的形式來顯示實際轉速,編輯完成的棒圖外觀如圖17所示。

      圖17 編輯完成的棒圖外觀

      設置棒圖的常規屬性,其中連接變量為Feedback,值設為2000,小值設為-2000,如圖18所示。

      圖18 棒圖常規屬性設置

      設置棒圖的外觀,如圖19所示。

      圖19 棒圖外觀屬性設置

      設置棒圖刻度,如圖20所示。

      圖20 棒圖刻度屬性設置

      運行指示燈用來指示變頻器是否處于運行狀態,連接變量為StsWord1的第2位,運行時顯示綠色,非運行時顯示白色。其外觀動畫設置如圖21所示。

      圖21 運行指示及其外觀動畫設置

      反轉指示燈用來指示變頻器是否處于反轉狀態,連接變量為StsWord1的第14位,反轉時顯示綠色,非反轉時顯示白色。其外觀動畫設置如圖22所示。

      圖22 反轉指示及其外觀動畫設置

      故障指示燈用來指示變頻器是否處于故障狀態,連接變量為StsWord1的第3位,故障時顯示紅色,非故障時顯示綠色。其外觀動畫設置如圖23所示。

      圖23 故障指示及其外觀動畫設置

      接著設置4個按鈕的功能,此處在按鈕的單擊事件下添加不同的函數來實現不同的功能。

      啟動按鈕:添加SetValue函數,變量為CtrlWord1,值為1150(16進制047E)。再添加SetBitInTag函數,變量仍為CtrlWord1,位為0,如圖24所示。每次按下啟動按鈕,觸摸屏將先發送047E,再發送047F給V20變頻器,實現啟動功能。

      圖24 啟動按鈕事件設置

      停止按鈕:添加ResetBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為0,如圖25所示。每次按下停止按鈕,控制字1的第0位將被復位為0,觸摸屏將發送047E給V20變頻器,實現OFF1停車功能。

      圖25 停止按鈕事件設置

      反向按鈕:添加InvertBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為11,如圖26所示。每次按下反向按鈕,控制字1的第11位將做非運算,觸摸屏將相應的正轉或反轉指令發送給V20變頻器,實現轉向反向功能。

      圖26 反向按鈕事件設置

      故障確認按鈕:添加SetBitInTag函數,變量為CtrlWord1,位為7。再添加ResetBitInTag函數,變量仍為CtrlWord1,位為7,如圖27所示。每次按下故障確認按鈕,觸摸屏將先發送1狀態的故障確認位,再發送0狀態的故障確認位給V20變頻器,給故障確認位一個上升沿,實現故障確認功能。xyxhn666

      圖27 故障確認按鈕事件設置

      5. 系統運行效果

      完成上述步驟之后,下載組態程序至觸摸屏中。實際運行效果證明:SMART LINE觸摸屏與V20變頻器通訊正常,觸摸屏可以通過四個按鈕控制變頻器運行、停止、反向以及故障確認;變頻器相關變量和狀態可以在觸摸屏上正確顯示。變頻器運行時觸摸屏顯示畫面如圖28所示。

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