【正文】 若寫(xiě)入出錯(cuò)，錯(cuò)誤代碼為非零值。若能正確讀取數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤代碼返回 0000(HEX)。1：寫(xiě)入 EEPROM 表 FRA740 變頻器狀態(tài)字定義表 變頻器通訊程序 在編寫(xiě)變頻器通訊程序時(shí)，首先應(yīng) 該讀取變頻器的狀態(tài)字，判斷變頻器是否準(zhǔn)備就緒，如果沒(méi)有就緒則判斷是否存在故障，若有故障要判斷故障的類(lèi)型，給出相關(guān)的故障提示信息。如果位 10 是0,變頻器將以從 前的控制方式繼續(xù)工作。 本文中 FRA740 采用 PP03 的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu) .即使用過(guò)程通道 (PZD)控制和監(jiān)測(cè)變 頻器的工作，而沒(méi)有使用參數(shù)通道 (PKW)修改變頻器的內(nèi)部參數(shù)。 (5)如果在周期工作中不器要 PKW 參數(shù)通道的信息而只需要 PZD 過(guò)程通道的信息 .則任 務(wù) ID 被發(fā)布為“無(wú)任務(wù) (用 0 表示 )”。 (2)主站必須重復(fù)地發(fā)送任務(wù)報(bào)文直到從從站那里得到相應(yīng)的應(yīng)答報(bào)文。變址 IND的 0 到 7位為帶數(shù)組的參數(shù)尋址提供數(shù)組下標(biāo) .決定訪問(wèn)數(shù)組參數(shù)的哪一個(gè)元素。 PKW 參數(shù)通道的第一個(gè)字是參數(shù)標(biāo)識(shí)符 PKE。這一機(jī)理確定了參數(shù)在兩個(gè)通訊伙伴之間 (如PLC 和變頻器之間 )的傳輸方式。參數(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)行存取傳動(dòng)系統(tǒng)的所有參數(shù)。 協(xié) 議 結(jié) 構(gòu)（ 頭 部 ） 參 數(shù) 通 道（ P K W ）過(guò) 程 通 道（ P Z D )有 效 數(shù) 據(jù)協(xié) 議 結(jié) 構(gòu)（ 尾 部 ）圖 PROFIBUSOP 報(bào)文中有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 變速驅(qū)動(dòng)行規(guī)對(duì) PPO 的結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)度作了更具體的規(guī)定，常用的參數(shù)過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象 PPO 一共有 5 種類(lèi)刑，按照可用數(shù)據(jù)有無(wú)參數(shù)通道及過(guò)程通道的數(shù)據(jù)字的多少來(lái)劃分： (1)可用數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)區(qū)而無(wú)參數(shù)區(qū)，有兩字或六個(gè)字的過(guò)程數(shù)據(jù)，如 PP03和 PP04； (2)可用數(shù)據(jù)有參數(shù)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，且有兩個(gè)字、六個(gè)字或是個(gè)字的過(guò)程數(shù)據(jù)，如 PP0 PP0 PP05。 I P CP L C電 機(jī)電 機(jī)變 頻 器變 頻 器M P IP R O F I B U S D P? ? ? ?控 制 層執(zhí) 行 層監(jiān) 控 層 圖 于 PofibusDP 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 變頻器數(shù)據(jù)通訊的實(shí)現(xiàn) 參數(shù)設(shè)置 在進(jìn)行設(shè)備通訊之前 .必須對(duì)變頻器的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置 .首先在 A7NP 卡上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址，必須要與 STEP 7 硬件組態(tài)中設(shè)置的地址完全一致，這個(gè)設(shè)置主要通過(guò) A7NP 上 SW3, SW1 兩個(gè)旋鈕開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)的，另外其他主要參數(shù)設(shè)置如表 所示，它們是在 FRA740 的操作面板設(shè)置的。第一類(lèi) DP 主站（ DPM1）是中央 中央可編程控制器 ，如 PLC． PC等。 DP 從站帶看門(mén)狗 定時(shí)器（ Watchdog Timer）。輸入或輸出的同步。 6功能： DP主站和 DP從站間的循環(huán)用戶(hù)有數(shù)據(jù)傳送。循環(huán)主－從用戶(hù)數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主－主數(shù)據(jù)傳送。 2總線存?。焊髦髡鹃g令牌傳遞，主站與從站間為主－從傳送?？偩€循環(huán)時(shí)間必須要比主站（ PLC）程序循環(huán)時(shí)間短。它與 PROFIBUSPA（ Process Automation ）、 PROFIBUSFMS (Fieldbus Message Specification )共同組成了 PROFIBUS 標(biāo)準(zhǔn) 。 電源整 流濾 波制 動(dòng)逆 變電動(dòng)機(jī)回 饋 電 路L C 濾 波 變頻器的主電路圖 現(xiàn)代變頻器采用微計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)構(gòu)成，并提供了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)通訊接口和內(nèi)置協(xié)議 (如 PROFIBUS, CCLINK 等 )，為變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了必要的基礎(chǔ)。 可知，定子電壓與磁通和頻率成正比，當(dāng) U 不變時(shí)， f 和 ? 成反比， f 的升高勢(shì)必導(dǎo)致磁通的降低。在整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程中，都可以保持有限的轉(zhuǎn)差功率，具有高精度、高效率的調(diào)速性能。 3 PLC 與變頻器的通訊 根據(jù)掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)的控制要求選擇三菱公司的 FRA740 變頻器，下面分析 SIMENZ S7300 PLC 與 FRA740 在 PROF1BUSDP 網(wǎng)絡(luò)中通訊的實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)過(guò)電壓、欠電壓保護(hù) 當(dāng)系統(tǒng)電壓超過(guò)額定電壓 15％時(shí)，啟動(dòng)時(shí)低于額定電壓 75％或長(zhǎng)時(shí)間低于額定電壓 85％時(shí)，主控器動(dòng)作，發(fā)出電壓異常故障信息，使電機(jī)停止，電壓正常時(shí)自動(dòng)復(fù)位。煤機(jī)電器系統(tǒng)以自動(dòng)空氣斷路器作為饋電開(kāi)關(guān)，自動(dòng)空氣斷路器具有良好的滅弧裝置，斷流能力強(qiáng)。 當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)斷相或三相不平衡率達(dá)到 60％時(shí)，主控器發(fā)出電機(jī)斷相故障，使電機(jī)停止，按復(fù)位鍵復(fù)位。過(guò)載動(dòng)作后，使電機(jī)停止， 3 分鐘自動(dòng)復(fù)位。與電流繼電器和熔斷器不同，熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時(shí)過(guò)載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)。對(duì)應(yīng)熱敏電阻阻值為 1KΩ2KΩ。當(dāng)電機(jī)停止后，粘連回路投入檢測(cè)，真空管無(wú)粘連，延時(shí) 2 秒漏檢繼電器吸合，檢測(cè)各回路漏電。流入大地的電流，叫做漏電電流。 漏電閉鎖故障是在各電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行之前檢查并顯示。 油泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)載、過(guò)流、三相不平衡、斷相等故障時(shí)， PLC 接受電流互感器采集的 電流信號(hào)通過(guò)程序運(yùn)算，使輸出點(diǎn) CZ221 斷電，接觸器 KM1 斷開(kāi)主回路，運(yùn)行的油泵電機(jī)停止。用瓦斯斷電儀和甲烷傳感器監(jiān)測(cè)礦井下的瓦斯?jié)舛龋送膺€有電機(jī)溫度，液位、油溫、位移等傳感器的信號(hào)， PLC 接受電流互感器、熱敏電阻、零續(xù)電流互感器、漏電閉鎖等信號(hào)，并將計(jì)算出來(lái)的信號(hào)有效值與預(yù)先設(shè)定的相應(yīng)整定值進(jìn)行比較判斷，若在一定時(shí)限內(nèi)，采樣 到的信號(hào)有效值都在設(shè)定的故障范圍值之內(nèi)，則認(rèn)為有故障產(chǎn)生，并由 PLC 發(fā)出故障控制信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行跳閘斷電和報(bào)警，或是切斷電鈴和照明燈的電源，并送液晶屏和顯示視窗顯示故障信息，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電控系統(tǒng)的保護(hù)功能。 保護(hù)回路 電路 的組成 保護(hù)回路主要是由電流互感器 TA1TA12,電機(jī)內(nèi)熱敏電阻，低壓漏電檢測(cè)，漏電閉鎖檢測(cè)回路等組成。油泵 停止，運(yùn)行中的截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)將停止。 SB3 為截割急停，按下截割急停截割電機(jī)不能啟動(dòng)，截割狀態(tài)顯示“按復(fù)位復(fù)位” ，需按復(fù)位鍵解鎖。再次瞬時(shí)按風(fēng)機(jī)按鍵，主控器端子 CZ224 斷開(kāi)AC220V,接觸器 KM4 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為風(fēng)機(jī)電機(jī)已正常停止，粘連檢測(cè)投入，不正常發(fā)出“風(fēng)機(jī)粘連”故障信息。再次瞬時(shí)按二運(yùn)按鍵，主控器端子 CZ223 斷開(kāi) AC220V,接觸器 KM3 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為二運(yùn)電機(jī)已正常停止，粘連投入檢測(cè)，不正常發(fā)出“二運(yùn)粘連”故障信息。截割停止后狀態(tài)信息顯示“截割停止” 。定時(shí)時(shí)間到， CZ228 斷開(kāi) AC120V,電鈴?fù)Ｖ梗瑫r(shí)液晶屏上截割 狀態(tài)信息變?yōu)椤敖馗畲龁ⅰ? ，此時(shí)截割電機(jī)處在等待啟動(dòng)狀態(tài)，在此狀態(tài)下再次按下截割按鈕，主控器端子 CZ222 輸出 AC220V，接觸器 KM2 吸合，截割電機(jī)啟動(dòng)，其常開(kāi)觸點(diǎn) 閉合，接通截割計(jì)時(shí)表 H2，截割開(kāi)始計(jì)時(shí)。再次瞬時(shí)按油泵按鍵，主控器控制接觸器 KM1 斷開(kāi)， 斷開(kāi)，主控器檢測(cè)到輸入信號(hào)斷開(kāi)，認(rèn)為電機(jī)已停止，粘連檢測(cè)回路投入，此時(shí)若檢測(cè)到真空管下端帶電，認(rèn)為真空管粘連，發(fā)出“油泵粘連”故障信息。 油泵啟動(dòng)、停止 進(jìn)入電機(jī)啟動(dòng)畫(huà)面后，液晶屏僅顯示油泵電機(jī)的狀態(tài)信息“油泵停止” ?？刂苹芈吩韴D如圖 。 油 泵 啟 動(dòng)截 割 啟 動(dòng)二 運(yùn) 啟 動(dòng)風(fēng) 機(jī) 啟 動(dòng)油 泵 運(yùn) 行 確 認(rèn)截 割 運(yùn) 行 確 認(rèn)二 運(yùn) 運(yùn) 行 確 認(rèn)風(fēng) 機(jī) 運(yùn) 行 確 認(rèn)油 泵 停 止截 割 停 止二 運(yùn) 停 止風(fēng) 機(jī) 停 止反 相瓦 斯 斷 電各 電 機(jī) 漏 電各 絕 緣 檢 測(cè)其 他 故 障 保 護(hù)截 割 溫 度 檢 測(cè)電 源 電 壓油 泵 電 流截 割 電 流二 運(yùn) 電 流復(fù) 位H M I人 機(jī) 界 面K A 1K A 2K A 3K A 4警 鈴指 示 燈通 信接 口+ 2 4 VLP L CMM輸 入I 0 . 0I 1 1 . 7變 頻 器 圖 PLC 外部接線圖 同時(shí) PLC 接受電流互感器的信號(hào)、瓦斯繼電器信號(hào)、漏電檢測(cè)信號(hào)、KM1KM4 反饋信號(hào)、電機(jī)溫度保護(hù)信號(hào)，通 過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電控系統(tǒng)的保護(hù)功能。電源變壓器為 圖 控制電源 原理圖 1140V 和 660V 通用。實(shí)際操作過(guò)程中， RC 取值范圍為 : C=~,R=100~200Ω。另一方面，可減小過(guò) 電壓的的角頻率 0w 。 為防止系統(tǒng)內(nèi)部瞬間過(guò)電壓沖擊（主要為斷路器、接觸器開(kāi)斷產(chǎn)生的操作過(guò)電壓）對(duì) 重要電氣設(shè)備的損傷，通行的做法是在靠近斷路器或接觸器位置安裝氧化鋅避雷器（ MOA）或阻容吸收器進(jìn)行沖擊保護(hù)。 KM1KM1.2TA1TA2TA3U11V11W1175KWM1125ARC 1KM2KM2.2TA4TA5TA6U21V21W21135KWM2250ARC 2KM3KM3.2TA7TA8TA9U31V31W3115KWM3125ARC 3KM4KM4.2TA10TA11TA12U41V41W4137KWM4125ARC 4QSA B CKA前級(jí)電源先導(dǎo)回路24VGX5PLC聯(lián)鎖門(mén)聯(lián) 鎖電源 聯(lián) 鎖U1 V1 W1阻容 吸收阻容 吸收阻容 吸收阻容 吸收油泵截割二運(yùn)風(fēng)機(jī)RSTUVW變 頻 器粘連檢測(cè) 圖 掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)主電路圖 電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)其閉合時(shí)主回路各接觸器上端得電。操作箱與開(kāi)關(guān)箱之間通過(guò)工業(yè)上常用的 RS485 通訊，穩(wěn)定性高，僅用兩芯信號(hào)線便可實(shí)現(xiàn)對(duì)油泵、截割、二運(yùn)、風(fēng)機(jī)的開(kāi)停以及顯示各電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、截割電機(jī)負(fù)荷、工作電壓和各種故障信息，大大減少了操作箱與開(kāi)關(guān)箱之間的連線，操作箱電纜采用 快速接頭連接方式，安裝方便，可靠性高。 按下截割按鍵，首先啟動(dòng)預(yù)警，預(yù)警一定時(shí)間（時(shí)間長(zhǎng)短可修改）后才啟動(dòng)截割電機(jī)。按下急停按鈕所有電機(jī)將不能啟動(dòng)。 開(kāi)關(guān)箱位于掘進(jìn)機(jī)本體的左后方， 掘進(jìn)機(jī)的主要電器元件都安裝在此開(kāi)關(guān)箱內(nèi)，開(kāi)關(guān)箱的主腔和接線腔均為隔爆型結(jié)構(gòu)，接線腔和殼體上均設(shè)有接地螺栓。 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 比較內(nèi)容 繼電器接觸器系統(tǒng) 可編程控制器（ PLC）系 統(tǒng) 控制方式 采用硬件接線，利用繼電器觸點(diǎn)的串并聯(lián)或延時(shí)實(shí)現(xiàn)邏輯控制 采用存儲(chǔ)邏輯，將邏輯程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，改變程序既可改變控制邏輯 控制速度 依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，頻率低，一般為毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象 由程序控制半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)控制，速度快，一般為微秒級(jí)，無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象 延時(shí)控制 靠時(shí)間繼電器滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)，繼電器精度低且易受環(huán)境影響，時(shí)間調(diào)整困難 由半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，精度高，不受外界影響，時(shí)間易調(diào)整 可靠性 硬件接線多且復(fù)雜，可靠性低 用軟件取代了很多繼電器功能，接線少，可靠 性高 系統(tǒng)維護(hù)工作量 硬件復(fù)雜，觸點(diǎn)多，維護(hù)量大，故障率高，維修麻煩 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)量小，有故障記錄維修簡(jiǎn)單 設(shè)計(jì)施工調(diào)試 必須按順序進(jìn)行，周期長(zhǎng) 施工可與程序設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，周期短 系統(tǒng)價(jià)格 使用繼電器接觸器，價(jià)格較低 使用大規(guī)模集成電路，價(jià)格較高 電氣設(shè)備參數(shù)及特征 表 PLC 與繼電器控制系統(tǒng)的比較 主要用途及適用范圍 掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備安裝在 EBZ135 型雙電壓掘進(jìn)機(jī)上，其隔爆型結(jié)構(gòu)適用有瓦斯及煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中。 10：人機(jī)界面功能 人機(jī) 界面功能提供操作者 以監(jiān)視機(jī)器 /過(guò)程工作必需的信息。 8：實(shí)時(shí)通信和冗余互備功能 實(shí)時(shí)通信實(shí)現(xiàn)了總線網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)絡(luò)下 PLC系統(tǒng)對(duì)信息處理的實(shí)時(shí)要求，冗余互備功能則體現(xiàn)了一般工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全性與穩(wěn)定性的最基本要求。新一代的 PLC 還能進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算。為了既能完成對(duì)模擬量的 PID 控制，又不加重 PLC 的 CPU 負(fù)擔(dān)，一般選用專(zhuān)用的 PID控制模塊實(shí)現(xiàn) PID 控制。 4：步進(jìn)控制 PLC 具有步進(jìn)（順序）控制功能。一般計(jì)數(shù)器的技術(shù)頻率較低。時(shí)間設(shè)定值既可以由用戶(hù)在編程時(shí)設(shè)定，也可以由 操作人員在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)人 — 機(jī)對(duì)話裝置實(shí)時(shí)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)具體的定時(shí)控制。采用 PLC 可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種開(kāi)關(guān)量的控制，用來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制和順序控制。它采用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用戶(hù)程序，通過(guò)數(shù)字或模擬的輸入 /輸出來(lái)完成一系列邏輯、