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3500/20-01-02-00
发布时间:2018-03-30 16:42:54
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  随着自动化程度日益提高,对单台变频器的控制在许多场合已经不能满足生产的要求,必须对多台变频器进行协调控制,因此变频调速技术也逐渐朝着网络化的方向发展。为适应这一发展方向的需要,各大公司相继推出了带有标准通讯接口的通用变频器,为用户设计满足工业现场需求的控制系统带来了极大的方便。但是只有极少数公司的变频器支持标准的通信协议<例如:PROFIBUC、 CANBUS 等),实际控制系统有时会要求与不支持标准通信协议的变频器通信,普通的PLC 也不具备与第三方产品通信的能力,造成系统集成的巨大困难。让开发人员从底层开发通信协议是一项复杂且工作量相当大的工作,而且系统的可靠性也难以得到保证。基于上述问题,贝加莱2005系列 PCC(可编程计算机控制器)产品除了支持标准的通信协议之外, 还向用户提供了用于与第三方产品通信的协议开发工具———帧驱动器,用户只需要了解第三方产品的通信协议细节<包括信息帧格式的组成等>,并用帧驱动器写出与第三方产品通信协议一样的通信规约,就可方便地实现PCC与第三方产品之间的通信。
  本文利用PCC的帧驱动器,成功地实现了PCC 对多台变频器的网络控制,并且PCC 可以作为上层网络的一个节点,以实现全厂的网络化和自动化。Driveframe 是一个运行在PLC 里面的函数库,系统的串行通信程序是用B&R Automation StudioTM下的Automation Basic来开发的,作为完整的任务模块可以添加到任何其它复杂项目中,不仅能提高系统的可靠性,而且可以提高代码的可重用性,缩短项目的开发周期,使项目开发人员能够方便进行系统集成。为了扩大串行通信的有效传输距离,提高通信传输速率,增强抗干扰能力,采用RS—422/485 串行总线通信标准。

2、系统的总体设计
  变频器采用西门子的Micro Master变频器,PCC采用贝加莱的B&R2003。PCC 通过RS-485网络与多个变频器相连接,最多可达32 台,波特率为10Mb/s时,通信距离为15m;波特率为100Kb/s 时,通信距离可达1200m。每台变频器被赋予各自独立的地址码用以识别身份,这样,PCC 便能通过RS-485接口,对挂在总线的所有变频器进行控制操作。

3、利用PCC控制变频器
3.1变频器的串行通讯协议
  西门子Micromaster变频器在远程通讯时,遵循西门子的USS 通信协议。USS 通信协议由一个双向信息表组成;接受来自远程主机发送的控制信息,并反馈信息给主机作为已接收信息后的应答。其报文结构包含了参数数据和过程数据,前者用于改变变频器的参数,后者用于快速刷新变频器的过程数据,如启动停止、速度给定、力矩给定等。USS 协议的数据报文由14 个字节组成。每个字节采用2 位16 进制数的形式,遵循UART 格式:1 个起始位,8 个数据位,1 个偶校验位和1个停止位。变频器接收数据的通信协议如下:

  STX 为起始字符,02H;LGE为发送字节数, 对于Micro Master为0CH(12)个字节;ADR 为变频器的地址码,取值范围为0~31 (bit0-4位),bit5 为1 时为广播发送;PKE 为16 位的字,用来控制变频器的运行参数设置。各bit 的含义如下:

  对于Micromaster变频器,控制位为0001 时,读变频器的参数,控制位为0010 时,写参数到变频器的RAM和EEPROM,Bit11未用,置为0:IND为16 位的字,未用,置为0:VAL为16位的变频器参数值,与PKE 一起将运行参数写入到变频器中;STW 为16位的字,用来控制变频器的运行动作;HSW 为16 位的字, 用来控制变频器的输出频率, 满频时的值为16384(4000H)对应100%的输出频率,最大值为32767(8000H)对应200%的输出频率,当取值为:32768~65535 时,表示反向的输出频率从0~200%变化,电机反转;BCC 为校验字节,是前面所有字节的异或和。
  同时,变频器也向PCC 回送数据报文,其通信协议如下:

  与PCC向变频器发送的数据报文相比,变频器回送的数据报文只是以ZSW 代替了STW,HIW 代替了HSW,其余字节的含义是一样的。ZSW 是16 位的状态字,用来表示变频器的当前运行状态;HIW 也是16 位的字,代表变频器的输出频率,其意义与HSW 是一样的。
3.2 PCC 帧驱动器的配置
  PCC 是贝加莱公司于1994 年推出的新一代硬件平台,它是集计算机技术、通讯技术和控制技术(3C技术)于一体的新型控制装置。PCC 的一个显著特点是其具有强大的网络通信能力,除了标准的网络通信协议外,通过帧驱动器可以很容易地制作任意第三家的串行通信协议。利用帧驱动器编写串行通信程序比传统的通信编程方法要容易得多, 它的命令包括如下。FRM-xopen:初始化接口,为帧驱动器分配缓存,安装相关的中断处理程序。FRN-read:读数据并将其放在读缓存区。FRM-RBUF:释放读缓存区。FRM-GBUF:申请写缓存区。FRM-WRITE:将数据写入写缓存区。FRM-ROBUF:释放写缓存区。FRM-CLOSE:接口通信结束。FRM-ctrl:接口控制。串口在使用前必须初始化,设置串口操作所需要的参数, 这样在程序初始化部分需要使用
FRM-xopen(enable,adr(device),adr(mode),adr(config),status,ident)函数来初始化串口。参数mode, 是用来定义接口参数的字符串地址,其字符串格式为:


N

2X NIB Penberthy Bronze Dispenser Nozzles 1/2" 0.5" X 3/8" 0.375" 56801-002


Allen Bradley AB NEMA Size 1 Motor Starter 709-B0D103 10 HP Srs K 575 VAC Max


Allen Bradley 1771-OZL Contact Output Module 0-24V


Gould Modicon AS-B805-016 Rev: L 115V Input Module


Gould Modicon AS-B804-016 Rev: M 115V Output Module


Festo Pneumatic Cylinder 5" Stroke DZH-25-125-PPV-?A


Gould Modicon B351 Input Module


Symbol 3800LR-12 POS Barcode Scanner w/Cable


BUSS JTN60030 Fuse Block Holders 0-30A, lot of 5


GS Hevi-Duty SBW Transformer W350P 0.350 KVA


NIB Namco Proximity Switch EE 971 02103


Acopian Regulated Power Supply B24G210


NIB Wandeluh WDLFA06-AB1 Hydraulic Retract Valve I-Muff


Allen Bradley Flex I/O 24vdc Input/Output Module 1794-IB10X0B6 (IB10XOB6)


Allen Bradley FlexBus Terminal Block 5vdc 120vac 1794-TB3/A


UST Shock Relay TSB 50 230/115 VAC


Acopian Dual Output Regulated Power Supply 24S50D-24S50D


Vintage Collectable Mid Century Dazor Floating Drafting Light Fixture (P-2324)


Siemens Simantic Input Module and Westinghouse Output 6ES5 421-8MA11 NL 535


Smart Sensor SM Cone Temperature Sensor CA-1440-J-14-U-?24-R-HC


Acopian Dual Output Regulated Power Supply 24J40D-24J40D


Lot of 2 Allen Bradley 42DCB-5000 Cable Base Photoswitch


Numatics 100-115/50 110-120/60 139-395 Decco Solenoid Coil


Allen Bradley Enclosed Motor Contactor Relay w/ 208 VAC Coil


NIB Campbell #14 Steel Single Jack Chain, B/K 100'/CTN 080-1424


Square D 30 Amp Circuit Breaker 999330


Cutler Hammer Industrial 15 Amp Circuit Breaker GD 22k


NIB Bronze Carpet Plates P-64-2G-CP, lot of 2


MTL 3 Channel Switch/Proximit?y Detector Relay MTL2213


Dell Latitude Laptop Connection Hub Docking Station Stand PD01X


Telemecanique Motor Starter Contactor Integral 18, LD1-LB030 & LA1-LB019


NIB Bullet Time Delay Fuse Dual Element ECNR200 Amp, lot of 2


Allen Bradley 1494V-FS100 Power Distribution Fuse Block 3 Pole 600V 100 Amp


Westinghouse 1531786 AB DE-ION Circuit Breaker F-Frame 50 Amp 600VAC (2)


Square D 15 Amp I-Line Circuit Breaker FA32015 3 Pole 240 VAC


Turck/Eurofast Cable U2173


Viega Propress Bronze Union 1/2"x1/2" 79125 Lot of 2


Westinghouse 0.100 KVA LCO Transformer 1F455


ISSC 0030009018B 621-2150 Honeywell Module


Refurbished Bimba FO-091.5-M Pneumatic Cylinder, 1-1/16" Bore, 1-1/2" Stroke


Refurbished Bimba Flat II Cylinder FT-041.75-M


Used Bimba Flat II FOR-021.5-4RNTE?E0.25 Pneumatic Cylinder 3 3/4" Shaft


Lug Torque Cu/Al Conductor 375 IN-LBS


Viega Propress Bronze Adapter 1/2"x1/2" 77892 Lot of 7


Magnetic 2008C 15PSIG 0-8 Inches of Water 4" Pressure Gauge


Magnetic 2008 15PSIG 0-8 Inches of Water 4" Pressure Gauge


NIB LoveJoy Curved Jaw Coupling CJ 100 Spider 92A 685144 61457


NIB Spears Industrial Ball Valve 1" PVC 1829-010 PSI 235


Schrader Bellows Econo-Ram II Pneumatic Cylinder FW2A100831 1.5" Stroke 2" Bore


T-bar 2 Position Switch Box 25 Pin 5722* Rev E Lot of 2


Case/Box of 24 Air Filters 10.5 x 24.5 x 2


Socomec 31673005 FuserBloc Enclosure w/AC23A Switch


Stockham 1/2" Brass Globe Valve B-22T, lot of 3


SAP/MEX Cable Photoelectric 5 Pin 20220843


Allen Bradley Power Supply 1794-ASB2 Ser, D


Bimba Flat-1 Pneumatic Pancake Cylinder 1.5" Stroke FO-501.5CMT


Allen Bradley 1771-IA (120V) AC Input Module


Allen Bradley 1771-OA (120V) AC Output Module


Allen Bradley 1771-OBD Output Module 10-60 VDC


Allen Bradley 1771-OB (12-24V) DC Output Module


Allen Bradley 1771-SIM 8-Point Discrete I/O Simulator Module


Dwyer Capsuhelic Inches of Water 0-10 Pressure Gauge 500 PSIG Max Oxygen


Bimba Flat I Pneumatic Cylinder FOR-021.5-4RHDN?TEE2.7


Acme 150 VA Industrial Control Transformer TA-1-81304


Cutler Hammer Eaton FS360015A Circuit Breaker 15A 3 Pole


12" Elevator T-Plate T127 (30) P1272ITPL


Allen Bradley Flex I/O 24vdc Output Module 1794-OB16


Allen Bradley Flex I/O 24vdc Input Module 1794-IB16


Allen Bradley Flex I/O 24vdc Power Supply RIO Adapter 1794-ASB


VITTA-BRAZ 1777 ADHESIVE COATED BRAZ-TAPE .010 X 1 X 25


Sigma Electronics VDA-26 Video Distribution Amplifier


 Gender Changer 5199906 Lot of 3


Electrical Enclosure Steel Junction Box A-700 8CH


Square D Motor Contactor Starter NEMA Size 1 600VAC 10HP 8502


Emerson ACDC Power Supply 115/230 VAC 800 Watt REV803B-2330-00?00


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