CN108337105A - 一种变频器的总线通讯控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频器的总线通讯控制方法，包括：在变频器上安装现场总线通讯选件，设置参数，用于变频器上电后自动进入网络运营模式；将PLC与现场总线通讯主站模块连接；将所述现场总线通讯主站模块与所述现场总线通讯选件网络连接，搭建数据传输通道，组成通讯网络；将PLC与变频器建立组态；PLC控制变频器的运行。本发明结构简单，可靠性高，PLC通过现场总线通讯主站模块控制变频器的方式，变频器按要求接上主回路的动力电缆后，控制回路只需接一根网线作为通讯电缆即可。相比于传统的开关量调速和模拟量调速，节省了大量的现场布线工作，实现无极调速和精准调速，并且抗干扰性强，不易受到外部电压的波动而受到影响。

Description

一种变频器的总线通讯控制方法
技术领域
本发明涉及PLC控制技术领域，具体的说，是一种变频器的总线通讯控制方法。
背景技术
传统的变频器控制方法多采用开关量调速或模拟量调速。其中开关量调速为多段式调速，通过PLC(可编程逻辑控制器)控制继电器的吸合来接通变频器的相关数字量输入通道，达到调速的目的，这种方法不能实现无级调速，只能使变频器运行在几个特定的频率值。而模拟量调速则通过电位器将0到10V的电压信号进行分压，或直接通过模拟量输出模块将电压信号送到变频器的模拟量输入通道，从而控制变频器的输出频率，这种方法虽然可以实现无级调速，但易受干扰，控制精度低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变频器的总线通讯控制方法，用于解决现有技术中不能实现无级调速以及容易受干扰，控制精度低的问题。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现：
一种变频器的总线通讯控制方法，包括：
步骤S100：在变频器上安装现场总线通讯选件，设置参数，用于变频器上电后自动进入网络运营模式；
步骤S200：将PLC与现场总线通讯主站模块连接；
步骤S300：将所述现场总线通讯主站模块与所述现场总线通讯选件网络连接，搭建数据传输通道，组成通讯网络；
步骤S400：将PLC与变频器建立组态；
步骤S500：PLC控制变频器的运行。
工作原理：
将PLC与现场总线通讯主站模块建立连接，将现场总线通讯主站模块与现场总线通讯选件网络连接，现场总线通讯选件安装在变频器上，在将变频器与电动机连接，用于控制电动机的正转或反转。这样，PLC是总线通讯控制的运算中心，同时又是通讯数据的存储器。现场总线通讯主站模块则负责实时与变频器进行数据交换，将变频器的实时状态数据采集并发送给PLC进行处理，同时将PLC的操作指令下发给各个变频器，起到数据通讯的桥梁作用。现场总线通讯选件是安装在变频器控制板上的插件，通过通讯电缆将现场总线通讯主站模块和现场总线通讯选件连接起来，才能实现数据交换。变频器接收到PLC，根据指令控制电动机正转运行或反转运行，同时还能控制电动机的运行转速，实现精准的速度控制和定位控制功能，并且速度可以实现无极调速，由于通信线路均有现场总线通讯线路实现，因此不存在其他干扰信号。
进一步地，所述步骤S100具体包括：
步骤S110：将现场总线通讯选件安装在变频器的控制板卡上，安装位置为接口一；
步骤S120：对变频器上电，设置通讯参数；
步骤S130：变频器断电再启动；
步骤S140：变频器通讯参数生效，以网络模式运行。
工作原理：
现场总线通讯选件需要安装在变频器的控制板卡上，安装位置为CONNECTOR1，安装完毕后，需要上电对现场总线通讯选件的通讯参数进行一一设定，参数设定完毕后，变频器断电再启动，通讯参数设置生效，变频器以网络模式运行，此时变频器面板上NET灯常亮。
进一步地，所述步骤S400具体为：
步骤S410：设置PLC的参数；
步骤S420：设置变频器参数；
步骤S430：将变频器内部的缓存地址映射到PLC，完成PLC与变频器的组态。
工作原理：
分别设置PLC的参数和变频器的参数，并将PLC的参数与变频器的参数一一对应起来，完成PLC与变频器的二次开发，PLC与变频器的二次开发平台采用GX WORK2编程软件。
进一步地，所述步骤S430具体为：
步骤S431：打开内置于PLC的GX WORK2编程软件，双击“网络参数”项展开，双击“以太网/CC IE/MELSECNET”项，打开配置窗口；勾选“CC IE FIELD配置窗口中设置网络配置设置”项，网络类型选择CC IE FIELD(主站)；起始I/O号输入“0000”；
步骤S432：单击“CC IE FIELD配置设置”项，打开配置窗口；依次从右边窗口中按实际顺序选择相应模块拖入左边窗口中，在站类型中选择“通用智能设备站”，在RX/RY设置选项中，输入RX起始地址为“0000”，结束地址为“003F”，RWW/RWR设置选项中，起始地址为“0000”，结束地址为“007F”；
步骤S433：单击“刷新参数”项，在RX/RY及RWR/RWW输入变频器数量，并将变频器的内部地址映射到PLC的CPU中去，通过操作CPU中的地址来控制变频器的输入输出。
工作原理：
组态完成后，PLC实现对变频器的控制，同时组态过程中可设置PLC控制器的变频器的数量，因此可以实现一台PLC控制多台变频器，数量达到120台。
进一步地，所述步骤S432中的RX/RY为变频器内部的输入输出点，所述输入输出点用于控制电动机正转或反转。
工作原理：
每个变频器分别控制一个电动机，不同的电动机实现不同的功能，分别用于速度控制、旋转速度和定位控制等。其中变频器的输入输出点输出控制电动机的旋转方向和旋转角度，用于实现无极调速。
进一步地，所述输入输出点包括输入点RX和输出点RY，所述输入点RX和输出点RY分别有64个。
工作原理：
变频器内部有64个输入及64个输出信号，分别以RX及RY表示，在总线通讯控制中，用于精确控制电动机的旋转方向和旋转角度。
进一步地，所述现场总线通讯选件包括Profibus-DP、CANopen、Modbus、RTU、Ethernet和EviceNet。
工作原理：
现场总线通讯选件采用Profibus-DP、CANopen、Modbus、RTU、Ethernet和EviceNet中的任意一种，用于实现与现场总线通讯主站模块的通信，用于传输通讯数据。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明结构简单，可靠性高，PLC通过现场总线通讯主站模块控制变频器的方式，变频器按要求接上主回路的动力电缆后，控制回路只需接一根网线作为通讯电缆即可。相比于传统的开关量调速和模拟量调速，节省了大量的现场布线工作，，实现无极调速和精准调速，并且抗干扰性强，不易受到外部电压的波动而受到影响。
(2)可控变频器数量多，采用现场总线通讯主站模块控制变频器的方式，在同一个网络号中，可支持120个变频器在线同时运行。
附图说明
图1为本发明中的数据流图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种变频器的总线通讯控制方法，包括：
步骤S100：在变频器上安装现场总线通讯选件，设置参数，用于变频器上电后自动进入网络运营模式；
步骤S200：将PLC与现场总线通讯主站模块连接；
步骤S300：将所述现场总线通讯主站模块与所述现场总线通讯选件网络连接，搭建数据传输通道，组成通讯网络；
步骤S400：将PLC与变频器建立组态；
步骤S500：PLC控制变频器的运行。
工作原理：
将PLC与现场总线通讯主站模块建立连接，将现场总线通讯主站模块与现场总线通讯选件网络连接，现场总线通讯选件安装在变频器上，在将变频器与电动机连接，用于控制电动机的正转或反转。这样，PLC是总线通讯控制的运算中心，同时又是通讯数据的存储器。现场总线通讯主站模块则负责实时与变频器进行数据交换，将变频器的实时状态数据采集并发送给PLC进行处理，同时将PLC的操作指令下发给各个变频器，起到数据通讯的桥梁作用。现场总线通讯选件是安装在变频器控制板上的插件，通过通讯电缆将现场总线通讯主站模块和现场总线通讯选件连接起来，才能实现数据交换。变频器接收到PLC，根据指令控制电动机正转运行或反转运行，同时还能控制电动机的运行转速，实现精准的速度控制和定位控制功能，并且速度可以实现无极调速，由于通信线路均有现场总线通讯线路实现，因此不存在其他干扰信号。
实施例2：
在实施例1的基础上，结合附图1所示，所述步骤S100具体包括：
步骤S110：将现场总线通讯选件安装在变频器的控制板卡上，安装位置为接口一；
步骤S120：对变频器上电，设置通讯参数；
步骤S130：变频器断电再启动；
步骤S140：变频器通讯参数生效，以网络模式运行。
工作原理：
现场总线通讯选件需要安装在变频器的控制板卡上，安装位置为CONNECTOR1，安装完毕后，需要上电对现场总线通讯选件的通讯参数进行一一设定，参数设定完毕后，变频器断电再启动，通讯参数设置生效，变频器以网络模式运行，此时变频器面板上NET灯常亮。通讯参数如表1和表2所示。
表1-变频器参数
表2-变频器的I/O
实施例3：
在实施例2的基础上，结合附图1所示，所述步骤S400具体为：
步骤S410：设置PLC的参数；
步骤S420：设置变频器参数；
步骤S430：将变频器内部的缓存地址映射到PLC，完成PLC与变频器的组态。
工作原理：
分别设置PLC的参数和变频器的参数，并将PLC的参数与变频器的参数一一对应起来，完成PLC与变频器的二次开发，PLC与变频器的二次开发平台采用GX WORK2编程软件。
进一步地，所述步骤S430具体为：
步骤S431：打开内置于PLC的GX WORK2编程软件，双击“网络参数”项展开，双击“以太网/CC IE/MELSECNET”项，打开配置窗口；勾选“CC IE FIELD配置窗口中设置网络配置设置”项，网络类型选择CC IE FIELD(主站)；起始I/O号输入“0000”；
步骤S432：单击“CC IE FIELD配置设置”项，打开配置窗口；依次从右边窗口中按实际顺序选择相应模块拖入左边窗口中，在站类型中选择“通用智能设备站”，在RX/RY设置选项中，输入RX起始地址为“0000”，结束地址为“003F”，RWW/RWR设置选项中，起始地址为“0000”，结束地址为“007F”；
步骤S433：单击“刷新参数”项，在RX/RY及RWR/RWW输入变频器数量，并将变频器的内部地址映射到PLC的CPU中去，通过操作CPU中的地址来控制变频器的输入输出。
工作原理：
组态完成后，PLC实现对变频器的控制，同时组态过程中可设置PLC控制器的变频器的数量，因此可以实现一台PLC控制多台变频器，数量达到120台。组态程序软件的变量设置如表3，结构体设置如表4。
表3-变量
类 标签名 数据类型
VAR_GLOBAL VF1 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF2 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF3 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF4 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF5 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF6 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF7 inverter_vel
VAR_GLOBAL VF8 inverter_vel
表4-结构体
进一步地，所述步骤S432中的RX/RY为变频器内部的输入输出点，所述输入输出点用于控制电动机正转或反转。
工作原理：
每个变频器分别控制一个电动机，不同的电动机实现不同的功能，分别用于速度控制、旋转速度和定位控制等。其中变频器的输入输出点输出控制电动机的旋转方向和旋转角度，用于实现无极调速。
进一步地，所述输入输出点包括输入点RX和输出点RY，所述输入点RX和输出点RY分别有64个。
工作原理：
变频器内部有64个输入及64个输出信号，分别以RX及RY表示，在总线通讯控制中，用于精确控制电动机的旋转方向和旋转角度。
实施例4：
在以上实施例的基础上，结合附图1所示，所述现场总线通讯选件包括Profibus-DP、CANopen、Modbus、RTU、Ethernet和EviceNet。
工作原理：
现场总线通讯选件采用Profibus-DP、CANopen、Modbus、RTU、Ethernet和EviceNet中的任意一种，用于实现与现场总线通讯主站模块的通信，用于传输通讯数据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，包括：
步骤S100：在变频器上安装现场总线通讯选件，设置参数，用于变频器上电后自动进入网络运营模式；
步骤S200：将PLC与现场总线通讯主站模块连接；
步骤S300：将所述现场总线通讯主站模块与所述现场总线通讯选件网络连接，搭建数据传输通道，组成通讯网络；
步骤S400：将PLC与变频器建立组态；
步骤S500：PLC控制变频器的运行。
2.根据权利要求1所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：
步骤S110：将现场总线通讯选件安装在变频器的控制板卡上，安装位置为接口一；
步骤S120：对变频器上电，设置通讯参数；
步骤S130：变频器断电再启动；
步骤S140：变频器通讯参数生效，以网络模式运行。
3.根据权利要求2所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述步骤S400具体为：
步骤S410：设置PLC的参数；
步骤S420：设置变频器参数；
步骤S430：将变频器内部的缓存地址映射到PLC，完成PLC与变频器的组态。
4.根据权利要求3所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述步骤S430具体为：
步骤S431：打开内置于PLC的GX WORK2编程软件，双击“网络参数”项展开，双击“以太网/CC IE/MELSECNET”项，打开配置窗口；勾选“CC IE FIELD配置窗口中设置网络配置设置”项，网络类型选择CC IE FIELD(主站)；起始I/O号输入“0000”；
步骤S432：单击“CC IE FIELD配置设置”项，打开配置窗口；依次从右边窗口中按实际顺序选择相应模块拖入左边窗口中，在站类型中选择“通用智能设备站”，在RX/RY设置选项中，输入RX起始地址为“0000”，结束地址为“003F”，RWW/RWR设置选项中，起始地址为“0000”，结束地址为“007F”；
步骤S433：单击“刷新参数”项，在RX/RY及RWR/RWW输入变频器数量，并将变频器的内部地址映射到PLC的CPU中去，通过操作CPU中的地址来控制变频器的输入输出。
5.根据权利要求4所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述步骤S432中的RX/RY为变频器内部的输入输出点，所述输入输出点用于控制电动机正转或反转。
6.根据权利要求5所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述
输入输出点包括输入点RX和输出点RY，所述输入点RX和输出点RY分别有64个。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种变频器的总线通讯控制方法，其特征在于，所述现场总线通讯选件包括Profibus-DP、CANopen、Modbus、RTU、Ethernet和EviceNet。
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