【文章內(nèi)容簡介】 壓是由整流電路或者斬波電路輸出，通過直流中間電路的電容進行濾波平滑后產(chǎn)生的，在逆變電路中被變換為所需頻率的交流電壓。在電壓型變頻器中，還需要有專用的放電電路，防止由于能量回饋給電容時直流電壓上升，使變流器件因電壓過高而被損壞。在電流型變頻器中，整流電路給出直流電，并通過中間電路的電抗進行濾波后使電流平滑輸出，在逆變電路中，被變換為所需頻率的交流電流提供給電動機。電流型控制方式更適合于大容量變頻器。 根據(jù)電壓的調(diào)制方式分類（SPWM）變頻器電壓的大小是通過調(diào)節(jié)脈沖寬度與脈沖占空比來實現(xiàn)的。（PAM）變頻器電壓的大小是通過調(diào)節(jié)直流電壓幅值來實現(xiàn)的。在現(xiàn)代的工業(yè)調(diào)速控制裝置中，為了滿足各種工作速度的要求，目前常用的調(diào)速傳動方法有:機械式有級調(diào)速傳動、電氣和機械配合的有級調(diào)速、電氣無級調(diào)速。根據(jù)拖動系統(tǒng)采用的調(diào)速電動機種類不同，電氣無級調(diào)速系統(tǒng)分為直流調(diào)速和交流調(diào)速兩種類型。第三章 控制系統(tǒng)的設(shè)計控制系統(tǒng)核心是PLC控制部分，包括接受觸摸屏傳送的邏輯點和數(shù)據(jù)，兩個PLC的數(shù)據(jù)交換，傳送數(shù)據(jù)對變頻器實現(xiàn)控制?？刂葡到y(tǒng)結(jié)合了Siemens公司提供的S7200的控制方案和以往項目的控制系統(tǒng)設(shè)計方案而設(shè)計的，設(shè)計的控制系統(tǒng)通信圖見第5章。該項目在小型自動化項目中是比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，因此次方案能實現(xiàn)要求比較高的控制。硬件系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)大拉機的具體情況而定的，以達到系統(tǒng)高的穩(wěn)定性，可靠性和操作簡單的目的。 系統(tǒng)的硬件介紹 變頻器根據(jù)銅大拉機設(shè)備的現(xiàn)場生產(chǎn)工藝需要，這里選擇了西門子1臺6RA70和6臺6SE70系列的變頻器，分別用來控制主機，退火牽引，左、右收線和圈收7臺電動機的啟/停，頻率設(shè)定等，以達到控制要求。，其余變頻器接線與此相似要實現(xiàn)變頻器控制電機，且與PLC之間實現(xiàn)USS通訊，就需要設(shè)置變頻器的參數(shù)下面列出了一些參數(shù)的意義：，設(shè)定值18，急停；，設(shè)定值20，點動值P448設(shè)定為5%，點動；，設(shè)定值22，啟動；，設(shè)定值11，主給定；、20，設(shè)定值148，轉(zhuǎn)速顯示；、20，設(shè)定值148，速度反饋；P130，設(shè)定值11，編碼器反饋；P151，編碼器脈沖數(shù)；P131端子230，設(shè)定值0或3，視電機溫度傳感器具體情況而定，同時調(diào)整P380P381參數(shù)；P368設(shè)定值4，USS通訊；P702設(shè)定值4，過程控制字長；P703設(shè)定值4，參數(shù)控制字長；P701設(shè)定值38400，波特率；，地址（從站地址）；、設(shè)定值333，報警字送PLC；電機參數(shù)：P101，電機電壓；P102，電機電流；P104，功率參數(shù)；P105，電機功率；P107，電機頻率；P108，電機轉(zhuǎn)速；P462，上升時間；P464，下降時間。 ：主機調(diào)速器接線圖 光電編碼器光電編碼器通常分為增量式光電編碼器、絕對式光電編碼器、以及將兩者結(jié)合在一起的混合式光電編碼器。根據(jù)現(xiàn)場需要，我們選擇了增量式光電編碼器，西門子6SE64402UD318DA1。增量式光電編碼器由以下四個基本部分組成:光源、轉(zhuǎn)盤(動光柵)、遮光板(定光柵)和光敏元件。轉(zhuǎn)動圓盤上刻有均勻的透光縫隙，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期。遮光板上刻有與轉(zhuǎn)盤相應(yīng)的透光縫隙，以用來通過或阻擋光源和位于遮光板后面光敏元件之間的光線。通常，遮光板上所刻制的兩條縫隙使輸出信號的點角度相差90度，即所謂兩路輸出信號正交。在增量式光電編碼器中還備有用作參考零位的標(biāo)志脈沖或指示脈沖，圓盤每轉(zhuǎn)動一周，只發(fā)出一個標(biāo)志脈沖。因此，在轉(zhuǎn)動圓盤和遮光板相同半徑的對應(yīng)位置上刻有一道透光縫隙。標(biāo)志脈沖通常與數(shù)據(jù)通道有著特定的關(guān)系，用來指示機械位置或?qū)塾嬃壳辶?。光電編碼器的分辨能力是以編碼器轉(zhuǎn)動一周所產(chǎn)生的輸出信號基本周期數(shù)，也就是用脈沖數(shù)/轉(zhuǎn)(ppr)表示的，并以此定義為編碼器的分辨率。在工業(yè)電氣傳動中，根據(jù)不同的應(yīng)用對象，可選擇分辨率為500～5儀舊脈沖/轉(zhuǎn)的光電增量編碼器。根據(jù)現(xiàn)場實際需要，我們選擇了分辨率為2048脈沖/轉(zhuǎn)的光電編碼器，完全滿足我們的實際需要。電機尾端安裝一個編碼器，信號反饋回變頻器，組成一個速度閉環(huán)。第四章 系統(tǒng)通信設(shè)計和調(diào)試 通信方式的選擇西門子S7系列PLC中的S7200 CPU支持多種通信協(xié)議。根據(jù)所使用的S7200 CPU，網(wǎng)絡(luò)可以支持一個或多個協(xié)議，包括通用協(xié)議和公司專用協(xié)議。專用協(xié)議包括：點對點（PointtoPoint）接口協(xié)議（PPI）、多點（MultiPoint）接口協(xié)議（MPI）、自由通信接協(xié)議、Profibus協(xié)議和USS協(xié)議。S7200 PLC有很強的通信功能，有多種通信方式可供選擇，如單主站方式、多主站方式和遠程通信方式等。（1）單主站方式在單主站方式的通信網(wǎng)絡(luò)中，PC作為單一主站，S7200作為從站，兩者之間通過PC/PPI電纜連接。這樣可以實現(xiàn)點對點通信、監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定、編程等。（2）多主站方式在多主站方式下，通信網(wǎng)絡(luò)中有多個主站，一個或多個從站。圖中，帶CP卡的計算機、文本顯示器TD200及操作面面板OP15是主站，S7200的各CPU是從站。 :單主站通信方式（3）遠程通信方式單主站方式通過調(diào)制解調(diào)器與一個或多個作為從站的S7200 CPU相連。（4）自由端口通信方式由用戶程序來控制CPU的串口通信。用戶可以利用發(fā)送/接收中斷、發(fā)送/接收指令來控制通信的操作，實現(xiàn)與打印機、CRT、條形碼閱讀器等設(shè)備的通信。通信方式按照實際的要求進行選擇，通信電纜和接口（如RS23RS4825pin to9pin Adapter）則需要硬件的支持。，可供用戶選擇。此外，S7200還可以通過EM277PROFIBUSDO模塊連接到PROFIBUSDP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，各通信卡提供一個與PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)相連的RS485通信口。 STEP7Micro/WIN32支持的硬件配置支持的硬件類型支持的波特率（Kbit/s）支持的協(xié)議PC/PPI電纜電線連接器，與PC通信口連線,PPI協(xié)議CP5511類型，PCMCIA卡, 用于筆記本電腦的PPI，MPI協(xié)議，及PROFIBUS協(xié)議CP5611PCI卡MPI集成在PG/PC的ISA卡內(nèi)用于PC的PPI,MPI及PROFIBUS協(xié)議：通過Modem的遠程通信方式在該大拉機的工藝裝置要求的基礎(chǔ)上，我們定義了項目的網(wǎng)絡(luò)通信方式，它有一個觸摸屏TP270作為上位機，可用帶有STEP7Micro/WIN32的PC機監(jiān)控，兩個S7200 PLC并兩者之間有通信，以及7個西門子的調(diào)速變頻裝置。將觸摸屏TP270和帶有STEP7Micro/WIN32的PC機作為主站，采用多主站的方式，站地址分別設(shè)為0和1，兩個PLC設(shè)為2和3，帶EM277模塊設(shè)為2與主站通信，并作為PLC之間通信的主站，7個調(diào)速變頻裝置的地址分別為410。 PLC之間的通訊 NETR（網(wǎng)絡(luò)讀）和NETW（網(wǎng)絡(luò)寫）指令兩臺PLC的CPU之間的數(shù)據(jù)通信是用NETR（網(wǎng)絡(luò)讀）和NETW（網(wǎng)絡(luò)寫）指令來實現(xiàn)的。西門子S7200 . TBL：緩沖區(qū)首地址,操作數(shù)為字節(jié)；PORT：操作端口，CPU226可為0或1，其他CPU只能為0: 網(wǎng)絡(luò)讀/網(wǎng)絡(luò)寫指令格式網(wǎng)絡(luò)讀（NETR）通信指令，通過指令指定的通信端口（PORT）從遠程設(shè)備上接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲在指定的緩沖區(qū)表（TBL）中。網(wǎng)絡(luò)寫（NETW）通信指令，通過指令的通信端口（PORT）向遠程設(shè)備寫入指令指定的緩沖區(qū)表（TBL）中的數(shù)據(jù)。緩沖區(qū)表（TBL），其中“字節(jié)0”的各標(biāo)志位及錯誤碼（4位）。 地址定義字節(jié)0DAE0錯誤碼字節(jié)1遠程的地址（被訪問的PLC地址）字節(jié)2遠程站的數(shù)據(jù)指針（指向遠程PLC存儲區(qū)中數(shù)據(jù)的間接指針）字節(jié)3字節(jié)4字節(jié)5字節(jié)6數(shù)據(jù)長度1——16（遠程站點被訪問數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）字節(jié)7數(shù)據(jù)字節(jié)0接收或發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)，116個字節(jié)，其長度在字節(jié)6中