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基于PROFIBUS-DP现场总线的远程调速系统设计

发布日期:2012-09-13   作者:中国矿业大学信息与电气工程学院 朱 帅   浏览次数:49903
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【摘   要】:首先提出了系统的实现方案,其次介绍了现场总线技术以及系统中的硬件设备,利用USS协议指令设计了控制变频器的PLC程序。最后使用组态王软件开发了系统的监控画面。系统设计好后,调试并运行所设计的系统,实现了在上位机组态王监控画面中对远程变频器的输出频率(电机转速)进行实时监控的功能。


4组态王设计监控画面
组态王把每一台与之通讯的设备看作是外部设备,为实现组态王和外部设备的通讯,组
态王内置了大量设备的驱动作为组态王和外部设备的通讯接口, 在开发过程中只需根据工程浏览器提供的“设备配置向导”一步步完成连接过程即可实现组态王和相应外部设备驱动的连接。在运行期间,组态王就可通过驱动接口和外部设备交换数据,包括采集数据和发送数据和指令。
在组态王中设计系统的监控画面、定义画面中各图标和指示灯等对应的变量名并设计监控画面的命令语言。监控画面如图4所示。

图4 监控画面

各图标和指示灯等对应的变量名如下:“启/停”按钮对应内存离散型变量a1;“转速设定”游标对应I/O实型变量v3;“实际转速”仪表以及仪表上面的字符串对应I/O实型变量v10。
监控画面的命令语言:
if (a1==1)
{BitSet (v2, 0, 1);}
else
{BitSet (v2, 0, 0);}
命令语言的说明如下:
如果a1等于1,则将变量v2的第0位置1,否则将变量v2的第0位置0。由于变量v2的第0位对应于PLC程序中的V2.0,所以可以通过“启/停”按钮控制远程电机的启动和停车。
在STEP7中调试系统成功后,打开设计好的组态王运行画面。运行中的组态王监控画面如图5所示。

图5 运行画面

在组态王的监控画面中对基于现场总线技术的远程调速控制系统进行运行及监控是很方便的。例如,将“转速设定”的游标设置到某一数值上,然后按下“启/停”按钮(ON),则设定值可以很快的传送到远程变频器,从而控制电机的速度;同时,电机的实际转速经相同路径返回到组态王监控画面中的“实际转速”仪表上显示出来。如再次按下“启/停”按钮(OFF),则变频器的输出频率(电机转速)从设定值一直下降到0。这样,就实现了在上位机中通过现场总线对远程的变频器进行实时监控的功能。
5结束语
采用PROFIBUS-DP现场总线技术可以保证数据传输的距离和速度以满足远程控制的需要;S7-200 PLC采用USS通信协议控制变频器是一种使用方便,控制功能较强的方法;通过组态王软件设计的监控画面可以很方便的对现场的设备进行监控。
作者简介
朱 帅(1985-)男 研究生在读,现就读于中国矿业大学信息与电气工程学院,研究方向为智能电气与安全。
参考文献
[1]SIEMENS. MICROMASTER 440操作说明书[Z].西门子(中国)有限公司,2001.
[2]SIEMENS. MICROMASTER 440使用大全[Z].西门子(中国)有限公司,2001.
[3]西门子(中国)有限公司,USS协议介绍[M].西门子(中国)有限公司,2006.
[4]孙志刚,朱德森.USS协议和Modbus协议的实现[J].机械与电子,2001(5):53-56.
[5]张松顺,谢汝生.通过USS协议实现变频器的PLC控制[J].工业仪表与自动化装置,2001(5):7-11.
[6]北京亚控自动化软件科技有限公司.组态王使用手册[M].北京亚控自动化软件科技有限公司,1999.

 
 
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