羅克韋爾自動化 1336 PLUS II變頻器在Device
一、項目簡介
上海卷煙廠570kg/h CO2膨脹煙絲生產(chǎn)線控制系統(tǒng)改造項目主控器件選型基本全部采用羅克韋爾自動化系列產(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)來構(gòu)成整個系統(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、現(xiàn)場PLC與Panel View1000掛在光纖環(huán)網(wǎng)上,通過工業(yè)以太網(wǎng)進行通訊。各生產(chǎn)線與本線內(nèi)獨立電控系統(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I/O箱、電子皮帶秤以及現(xiàn)場儀表(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)場總線技術(shù)的迅猛發(fā)展和日漸成熟,現(xiàn)場總線技術(shù)在煙機設(shè)備中得到了日益廣泛的應(yīng)用。DeviceNet現(xiàn)場總線以其優(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目中,所有變頻電機均采用AB 公司的1336 PLUS II變頻器來驅(qū)動。其中熱端CP2中主工藝風(fēng)機(功率75KW)需要精確控制,用以調(diào)節(jié)整個熱膨脹系統(tǒng)的風(fēng)速。舊系統(tǒng)采用管道中加風(fēng)門進行控制,由于整個熱膨脹系統(tǒng)是動態(tài)的,用風(fēng)門進行調(diào)節(jié)并不理想,項目改造后主工藝風(fēng)機采用變頻器控制,通過PLC進行PID運算,運算結(jié)果通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)輸出給變頻器,控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速,從而進行風(fēng)速精確、靈活控制,同時節(jié)省了能源。
1336 PLUS II變頻器通過DeviceNet與PLC通訊,實現(xiàn)對電機的控制,可讀取變頻器狀態(tài)字、運行頻率、變頻器溫度及電機電流等大量過程參數(shù);同時,也實現(xiàn)了對電機的遠(yuǎn)程啟動、停止和頻率的實時控制。使用網(wǎng)絡(luò)通訊比傳統(tǒng)的控制方式具有下述優(yōu)點:接線數(shù)量減少,采集變頻器的數(shù)據(jù)多,抗干擾能力強等。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)用于簡單的、工業(yè)用的設(shè)備(如變頻器、傳感器等)與高級設(shè)備(如控制器)之間的連接?;跇?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。本項目中主工藝風(fēng)機控制用變頻器通過1203-GK5通訊模塊與主控PLC 基架中的1756-DNB模板連接,與ControlLogix5563進行通訊。此種控制方式可以通過相應(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)控機上遠(yuǎn)程更改參數(shù)即可。1336 Plus II變頻器通過DeviceNet網(wǎng)絡(luò)得到了智能化控制。
三、DeviceNet及1336 PLUS II變頻器的設(shè)置過程
1、硬件結(jié)構(gòu)及組態(tài)軟件:
1) CONTROLLOGIX5000系列機架、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時選擇ADAPTER 2。
各項參數(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用來設(shè)定地址,出廠默認(rèn)值為63,按二進制計算。
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),進入掃描器屬性對話框,作如下配置:
1)在“Module”選項,選擇參數(shù)上載。
2)在“Scan list”選項,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,編排好輸入?yún)?shù)地址。
4)在“Output”選項,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)配置軟件中通過上載讀取所有的節(jié)點,雙擊變頻器圖標(biāo)就可以修改所有的參數(shù),主要注意事項有以下幾點:
1)變頻器參數(shù)5:ADAPTER1、2、6,與變頻器參數(shù)6進行二選一,同時關(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進行二選一,同時關(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。
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/停止/報警復(fù)位語句,使用輸出控制第一個字,PLC→1336 Plus Ⅱ,具體含義如下:
2)變頻器頻率控制語句,使用輸出控制第二個字,PLC→1336 Plus Ⅱ,頻率值讀寫,范圍:0-32767。
3)變頻器運行監(jiān)測和報警監(jiān)測語句,使用輸入控制第一個字,1336 PlusⅡ→PLC具體含義如下:
4)變頻器頻率監(jiān)測語句,使用輸入控制第二個字,1336 PlusⅡ→PLC,具體含義同輸出控制第二個字。
四、通過MESSAGE指令讀取電機其它參數(shù)
由于一塊1756-DNB網(wǎng)卡最多可以映射124個DINT字節(jié),為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源,可以通過MSG方式讀取其它所需參數(shù)。
1) RSLogix5000程序編制
下圖示例通過在Logix5000編程軟件中通過MSG指令讀取主工藝風(fēng)機運行電流值。
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)請參閱變頻器手冊中參數(shù)表。
B、通訊配置:見下圖
路徑:DNET,本項目中1756-DNB網(wǎng)卡名稱;2,固定值;8,主工藝風(fēng)機變頻器在系統(tǒng)中的D網(wǎng)地址。
五、結(jié)束語
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。
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