畢業(yè)論文變頻器的遠(yuǎn)程控制

1、四 川 工 程 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文設(shè)計題目: 變頻器的遠(yuǎn)程控制專 業(yè): 作 者: 日 期:指導(dǎo)教師: 摘要本設(shè)計是一個完整的小型工程項目，變頻器的遠(yuǎn)程控制是利用uss協(xié)議實現(xiàn)plc與變頻器之間的通信，完成遠(yuǎn)程控制。通過plc外接電位器控制電機，實現(xiàn)無級調(diào)速，并在文本顯示器上顯示和設(shè)定電機轉(zhuǎn)速；同時通過plc外接按鈕或者文本顯示器實現(xiàn)電機的啟動與停止。變頻器具有調(diào)范圍寬、精度高、可靠性好、效率高、操作方便和便于與其他設(shè)備接口和通信等優(yōu)點。隨著技術(shù)的發(fā)展和價格的降低，變頻器在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來越廣泛。如果用plc的開關(guān)量、模擬量模塊與變頻器交換信息，存在占用的plc開關(guān)

2、量的i/o點數(shù)較多，易引入噪聲等；如果用plc通過通信來監(jiān)控變頻器,那么通信方式使用的接地線少,傳送量少,可以連續(xù)地對變頻器進(jìn)行監(jiān)視和控制。還可以通過通信修改變頻器參數(shù)，實現(xiàn)多臺變頻器的聯(lián)動控制和同步控制。關(guān)鍵詞：變頻器；遠(yuǎn)程控制；uss協(xié)議；文本顯示器。abstractthis design is a complete small projects, inverter remote control is the use of uss protocol for communication between plc and frequency converter, through the remo

3、te control. through an external potentiometer control motors plc to realize stepless speed regulation, and appears on the text display and set the motor speed, while an external button or text display by plc starting and stopping of the motor.inverter incorporates a wide adjustment range, precision,

4、 reliability, high efficiency, easy to operate and easy to interface with other devices and communication and so on. as technology advances and prices lower, frequency converter in industrial control applications are widely used.if plc switch, analog modules exchange information with inverter, plc s

5、witch i/o points occupied by large, easy to introduce noise; if using plc communication to monitor inverter, communication style, using a grounding wire less, less shipping, continuously monitoring and control of the inverter. parameters can be modified by the communication frequency converter, achi

6、eving more than one linkage control and synchronous control of frequency converter.keywords: converter;remote control;uss protocol;text display.目錄摘要i目錄iii第1章 緒論11.1課題研究背景和意義11.2現(xiàn)狀與發(fā)展及主要工作內(nèi)容11.3設(shè)計任務(wù)及要求1第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計22.1控制要求22.2系統(tǒng)組成22.2.1系統(tǒng)示意圖22.2.2系統(tǒng)框圖32.2.3工作條件32.3控制方案32.3.1起?？刂?2.3.2調(diào)速控制42.3.3調(diào)速模塊的切換4

7、2.3.4保護(hù)措施42.4電氣原理圖52.5通訊52.4.1 uss協(xié)議52.4.2 mpi協(xié)議8第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計93.1系統(tǒng)的硬件選型93.1.1 plc及其擴展模塊的選型93.1.4 空氣開關(guān)的選型93.1.5 直流穩(wěn)壓電源的選型93.2 變頻器和文本顯示器的簡介93.2.1 mm420變頻器93.2.2 文本顯示器103.2.3 uss通信硬件連接103.3 控制系統(tǒng)的i/o點及地址分配103.4系統(tǒng)主電路和控制電路的硬件設(shè)計11第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計124.1 編程軟件介紹124.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計分析124.3 程序流程圖144.4 程序編寫14第5章 硬件和軟件結(jié)合調(diào)試195.1

8、 uss協(xié)議與mm420變頻器的通信195.1.1安裝指令庫195.1.2編寫通訊程序，編譯下載程序195.1.3設(shè)置mm420變頻器參數(shù)，接好電動機205.1.4連接網(wǎng)絡(luò)線215.2聯(lián)機調(diào)試21結(jié)論22參考文獻(xiàn)23附錄24附錄一24附錄二25第1章 緒論1.1課題研究背景和意義計算機及通訊技術(shù)已成為工業(yè)環(huán)境中大部分解決方案的核心部分，其在系統(tǒng)中的比重正在迅速增加。在工業(yè)控制中，交流電機的拖動越來越多的采用變頻器完成，不僅作為一個單獨的執(zhí)行機構(gòu)，而是隨著不斷的智能化，同遠(yuǎn)程計算機之間可以通過各種通訊方式結(jié)合成一個有機的整體。在實際工程實施時，變頻器的啟動、停止、方向、告警、故障指示以及故障復(fù)位

9、等控制通常為端子排開關(guān)信號控制方式，速度控制采用模擬量給定值控制方式來完成。由于變頻器的輸出端會產(chǎn)生強烈的干擾信號，控制器有時會造成誤動作的情況。當(dāng)控制距離遙遠(yuǎn)時，還存在敷線工程量過大的問題。隨著現(xiàn)場總線的底層控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，變頻器生產(chǎn)廠家推出了具有數(shù)據(jù)通信功能的產(chǎn)品，采用rs-485通信接口用于系統(tǒng)配置和監(jiān)控是一種低成本的連接方案。1.2現(xiàn)狀與發(fā)展及主要工作內(nèi)容uss是西門子公司為變頻器開發(fā)的通信協(xié)議，可以支持變頻器同pc或plc之間建立通信連接，常適合于規(guī)模較小的自動化系統(tǒng)。它以主從方式構(gòu)成工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)站，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個主站，131個從站，各站點有唯一的標(biāo)識碼識別。這種結(jié)構(gòu)的特點是:用單一的

10、、完全集成的系統(tǒng)來解決自動化問題。所有的西門子變頻器都可以采用uss協(xié)議作為通信鏈路。數(shù)字化的信息傳遞，提高了系統(tǒng)的自動化水平及運行的可靠性，解決了模擬信號傳輸所引起的干擾及漂移問題。通信介質(zhì)采用rs-485屏蔽雙絞線，最遠(yuǎn)可達(dá)1000m，因此可有效地減少電纜的數(shù)量，從而可以大大減少開發(fā)和工程費用，并極大地降低客戶的啟動和維護(hù)成本；通信效率較高，可達(dá)187.5kbit/s。對于有10個調(diào)速器，每個調(diào)速器有6個過程數(shù)據(jù)需刷新的系統(tǒng)，plc的典型掃描周期為幾百毫秒，采用與profibus相似的操作模式，總線結(jié)構(gòu)為單位站、主從存取方式，報文結(jié)構(gòu)具有參數(shù)數(shù)據(jù)與過程數(shù)據(jù)，前者用于改變調(diào)速器的參數(shù)，后者用

11、于快速刷新調(diào)速器的過程數(shù)據(jù)，如啟動停止、速度給定、力矩給定等。具有極高的快速性和可靠性。利用西門子變頻器的主機上提供的uss接口，僅在終端機中插入rs-485通信板，就可實現(xiàn)變頻器的全部遠(yuǎn)程控制。1.3設(shè)計任務(wù)及要求利用uss協(xié)議實現(xiàn)plc與變頻器之間的通信，完成遠(yuǎn)程控制。通過plc外接電位器控制電機，實現(xiàn)無級調(diào)速，并在文本顯示器上顯示和設(shè)定電機轉(zhuǎn)速；同時通過plc外接按鈕或者文本顯示器實現(xiàn)電機的啟動與停止。在設(shè)計中，要了解以下幾點:1.了解改造工程的工作流程,正確分析改造對象和改造任務(wù)；2.掌握完整的控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試方法；3.按國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范完成相關(guān)圖紙；4.學(xué)會論文的寫作方法和技

12、巧。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1控制要求變頻器的遠(yuǎn)程控制要求如下：1. 利用uss協(xié)議實現(xiàn)plc與變頻器之間的通信，完成遠(yuǎn)程控制；2.文本顯示器顯示和設(shè)定電機轉(zhuǎn)速；3.文本顯示器上操作實現(xiàn)電機的起?？刂?；4.plc外接按鈕實現(xiàn)電機的起?？刂疲?.plc外接電位器，可實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的無級調(diào)速。2.2系統(tǒng)組成2.2.1系統(tǒng)示意圖本系統(tǒng)由plc、變頻器、文本顯示器、電位器、計算機和直流電機等組成。系統(tǒng)示意圖如下:圖2-1 系統(tǒng)示意圖2.2.2系統(tǒng)框圖由電位器或文本顯示器作為輸入信號，信號經(jīng)plc處理后，通過uss通信協(xié)議將控制信號送給變頻器，變頻器控制電機的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制。當(dāng)電機啟動后，用文本顯

13、示器或外接按鈕切換調(diào)速模塊，實現(xiàn)多地控制。系統(tǒng)框圖如下：圖2-2 系統(tǒng)框圖2.2.3工作條件1.mm420變頻器；2.供電：三相4線，380v；3.plc；4.交流電機。2.3控制方案2.3.1起?？刂?.文本顯示器起動在文本顯示器上設(shè)置啟動按鈕和停止按鈕，當(dāng)按下某一按鈕時，控制信號由文本顯示器輸入給plc，以實現(xiàn)電機的啟?？刂?。2.按鈕起動按下啟動按鈕，電機啟動；按下停止按鈕，電機停止。2.3.2調(diào)速控制1.文本顯示器在文本顯示器速度設(shè)定區(qū)域輸入電機轉(zhuǎn)速設(shè)定值后，電機以當(dāng)前設(shè)定轉(zhuǎn)速運行。2.電位器調(diào)節(jié)電位器旋鈕，改變模擬量輸入的大小，經(jīng)plc處理后將速度控制信號輸出給變頻器，以實現(xiàn)電機無極調(diào)

14、速的目的。2.3.3調(diào)速模塊的切換1.文本顯示器在文本顯示器上設(shè)置調(diào)速模塊切換開關(guān)，當(dāng)開關(guān)閉合時，系統(tǒng)采用文本顯示器的速度給定信號作為控制信號。當(dāng)開關(guān)斷開時，系統(tǒng)采用電位器的模擬量輸入信號作為速度控制信號。2.按鈕在系統(tǒng)采用文本顯示器的速度給定信號作為控制信號時，按下切換按鈕，系統(tǒng)切換為以電位器的模擬量輸入信號作為控制信號。當(dāng)系統(tǒng)采用電位器的模擬量輸入信號作為控制信號時，按下切換按鈕，系統(tǒng)切換為以文本顯示器的速度給定信號作為控制信號。2.3.4保護(hù)措施1.接地保護(hù)接地為防止觸電或保護(hù)設(shè)備的安全,把plc、變頻器和電機等設(shè)備的金屬底盤或外殼接上地線。2.短路保護(hù)熔斷器做短路保護(hù)，dz系列的空氣開

15、關(guān)是帶有漏電保護(hù)的小型斷路器也具有短路保護(hù)。3.過載保護(hù) mm420變頻器帶有過載保護(hù)功能。2.4電氣原理圖圖2-3 電氣原理圖2.5通訊2.4.1 uss協(xié)議1. uss通信協(xié)議概述在自由端口模式下,s7-2oo的通信接口支持與mircomaster變頻器通信的uss通信協(xié)議。所有的西門子變頻器均帶有一個rs-485串行通信接口。plc作為主站，最多31個變頻器作為通信鏈路中的從站。根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播方式，可以訪問需要通信的變頻器。主站才有權(quán)利發(fā)出通信請求報文，報文中的地址字符指定要傳輸數(shù)據(jù)的從站。從站只有在接收到主站的請求報文后才可以向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，從站之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。us

16、s通信容易實現(xiàn)，硬件成本低。報文格式簡單，數(shù)據(jù)傳輸靈活高效。使用uss協(xié)議的優(yōu)點如下：（1）uss協(xié)議對硬件設(shè)備要求低，減少了設(shè)備之間布線的數(shù)量。（2）無需重新布線就可以改變控制功能。（3）可通過串行接口設(shè)置來修改變頻器的參數(shù)。（4）可連續(xù)對變頻器的特性進(jìn)行監(jiān)測和控制。（5）利用s7-200 cpu組成uss通信的控制網(wǎng)絡(luò)具有較高的性價比。2. uss專用指令(1)uss_int指令1) 僅限為通信狀態(tài)的每次改動執(zhí)行一次uss_init指令。使用邊緣檢測指令，以脈沖方式打開en輸入。欲改動初始化參數(shù)，執(zhí)行一條新的uss_init指令。2) 字節(jié)“mode”輸入數(shù)值選擇通信協(xié)議：輸入值1將端口分

17、配給uss協(xié)議，并啟用該協(xié)議；輸入值0將端口分配給ppi，并禁止uss協(xié)議。3) 雙字“baud”將波特率設(shè)為1200、2400、4800、9600、19 200、38 400、57 600或115 200。4) 雙字“active”表示激活驅(qū)動器。某些驅(qū)動器僅支持地址031。每一位對應(yīng)一臺變頻器，如圖22-3所示。如第0位為1表示激活0號變頻器，激活的變頻器自動地被輪詢，以控制其運行和采集其狀態(tài)。 指令如下所示:圖2-3 uss初始化指令 (2)uss_ctrluss_ctrl指令用于控制處于激活狀態(tài)的變頻器，每臺變頻器只能使用一條該指令。 指令說明：5) uss_ctrl（端口0）或uss

18、_ctrl_p1（端口1）指令被用于控制active（激活）驅(qū)動器。uss_ctrl指令將選擇的命令放在通信緩沖區(qū)中，然后送至編址的驅(qū)動器drive（驅(qū)動器）參數(shù)，條件是已在uss_init指令的active（激活）參數(shù)中選擇該驅(qū)動器。6) 僅限為每臺驅(qū)動器指定一條uss_ctrl指令。7) 某些驅(qū)動器僅將速度作為正值報告。如果速度為負(fù)值，驅(qū)動器將速度作為正值報告，但逆轉(zhuǎn)d_dir（方向）位。8) en位必須為on，才能啟用uss_ctrl指令。該指令應(yīng)當(dāng)始終啟用。9) run表示驅(qū)動器是on還是off。當(dāng)run（運行）位為on時，驅(qū)動器收到一條命令，按指定的速度和方向開始運行。為了使驅(qū)動器運

19、行，必須符合以下條件：a) drive（驅(qū)動器）在uss_init中必須被選為active b) off2和off3必須被設(shè)為0。c) fault（故障）和inhibit（禁止）必須為0。10) 當(dāng)run為off時，會向驅(qū)動器發(fā)出一條命令，將速度降低，直至電動機停止。off2位被用于允許驅(qū)動器自由降速至停止。off2被用于命令驅(qū)動器迅速停止。11) resp_r （收到應(yīng)答）位確認(rèn)從驅(qū)動器收到應(yīng)答。對所有的激活驅(qū)動器進(jìn)行輪詢，查找最新驅(qū)動器狀態(tài)信息。每次s7-200從驅(qū)動器收到應(yīng)答時，resp_r位均會打開，進(jìn)行一次掃描，所有數(shù)值均被更新。12) f_ack（故障確認(rèn)）位被用于確認(rèn)驅(qū)動器中的故

20、障。當(dāng)f_ack從0轉(zhuǎn)為1時，驅(qū)動器清除故障圖。 13) dir（方向）位用來控制電動機轉(zhuǎn)動方向。14) drive（驅(qū)動器地址）輸入是micromaster驅(qū)動器的地址，向該地址發(fā)送uss_ctrl命令。有效地址：031。15) type（驅(qū)動器類型）輸入選擇驅(qū)動器的類型。將micromaster 3（或更早版本）驅(qū)動器的類型設(shè)為0，將micromaster 4驅(qū)動器的類型設(shè)為1。16) speed_sp（速度設(shè)定值）是作為全速百分比的驅(qū)動器速度。speed_sp的負(fù)值會使驅(qū)動器反向旋轉(zhuǎn)方向，其范圍為-200.0%200.0%。17) “fault”表示故障位的狀態(tài)（0無錯誤，1有錯誤），驅(qū)

21、動器顯示故障代碼（有關(guān)驅(qū)動器信息，請參閱用戶手冊）。欲清除故障位，糾正引起故障的原因，并打開f_ack位。18) inhibit表示驅(qū)動器上的禁止位狀態(tài)（0不禁止，1禁止）。欲清除禁止位，故障位必須為off，運行、off2和off3輸入也必須為off。19) d_dir表示驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)方向。20) run_en（運行啟用）表示驅(qū)動器是在運行（1）還是停止（0）。21) speed是以全速百分比表示的驅(qū)動器速度，其范圍為：-200.0%200.0%。22) staus是驅(qū)動器返回的狀態(tài)字原始數(shù)值。23) error是一個包含對驅(qū)動器最新通信請求結(jié)果的錯誤字節(jié)。uss指令執(zhí)行錯誤主題定義了可能因執(zhí)

22、行指令而導(dǎo)致的錯誤條件。24) res p_r （收到的響應(yīng)）位確認(rèn)來自驅(qū)動器的響應(yīng)。對所有的激活驅(qū)動器都要輪詢最新的驅(qū)動器狀態(tài)信息。每次s7-200接收到來自驅(qū)動器的響應(yīng)時，每掃描一次，resp_r位就會接通一次并更新所有相應(yīng)的值。2.4.2 mpi協(xié)議mpi(multipointinterface)是simatic s7 多點通信的接口，是一種適用于少數(shù)站點間通信的網(wǎng)絡(luò)，多用于連接上位機和少量plc之間近距離通信。mpi的通信速率為19.2k12mbit,但直接連接s7-200cpu通信口的mpi網(wǎng)，其最高速率通常為187.5kbit/s（受s7-200cpu最高通信速率的限制）。在mpi

23、網(wǎng)絡(luò)上最多可以有32個站，一個網(wǎng)段的最長通信距離為50米（通信波特率為187.5kbit/s時），更長的通信距離可以通過rs-485中繼器擴展。mpi允許主主通信和主從通信，每個s7-200cpu通信口的連接數(shù)為4個。此處用于文本顯示器與s7-200間的數(shù)據(jù)交換。第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計3.1系統(tǒng)的硬件選型3.1.1 plc及其擴展模塊的選型在本系統(tǒng)中，plc主要起控制作用，將plc外接按鈕的數(shù)字量信號和文本顯示器的控制信號進(jìn)行采集和分析，并送給變頻器，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。對plc的要求如下：1.數(shù)字量輸入 2個；2.模擬量輸入 1個；3.rs-485 接口 2個。綜合考慮，s7 200系列plc中s

24、7-200xp cn ac/dc/rly有，通信速率為9.6, 19.2 和187.5k波特率，32本機集成模擬量輸入點數(shù)為2輸入模擬量輸入類型為單端輸入電壓范圍10 v。由于自帶模擬量輸入端口，減少了擴展模塊的使用，降低了系統(tǒng)的成本。另外，s7-200較s7-300而言，價格低廉，使用方便，i/o占用較少，編程方便等優(yōu)點。3.1.4 空氣開關(guān)的選型目前家庭使用dz系列的空氣開關(guān)（帶漏電保護(hù)的小型斷路器），常見的有以下型號/規(guī)格：c6、c10、 c25、c32、c40、c60、c80、c100、c120等規(guī)格，其中c表示脫扣電流，即起跳電流。由分析可知，系統(tǒng)額定電流為：4.6a,脫口電流為：6

25、a。所以選擇dz47-63 c6和dz47-63 c10的空氣開關(guān)。3.1.5 直流穩(wěn)壓電源的選型開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。它的作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，對plc輸入點、模擬量輸入端口提供穩(wěn)定可靠的直流電源。系統(tǒng)對直流穩(wěn)壓電源的要求是：輸入電壓dc24、輸入電壓ac220、輸入功率20w。所以選擇s-100-24型號直流穩(wěn)壓電源。3.2 變頻器和文本顯示器的簡介3.2.1 mm420變頻器mm420 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，從單相電源電壓，額定功率120w 到三相電源電壓，額定

26、功率11kw 可供用戶選用。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（igbt）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機提供了良好的保護(hù)。mm420 具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是數(shù)量眾多的簡單的電動機控制系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動裝置。由于mm420 具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于更高級的電動機控制系統(tǒng)。3.2.2 文本顯示器td 設(shè)備是一種低成本的人機界面（hmi），使操作員或用戶能夠與應(yīng)用程序進(jìn)行交互。td400c可以查

27、看、監(jiān)視和更改應(yīng)用程序固有的過程變量。它是一個 2 行（大字體）或 4 行（小字體）的文本顯示設(shè)備，可以與 s7-200 cpu 連接。顯示器為背光液晶顯示（lcd），分辨率為 19264。td400c 通過 td/cpu 電纜從 s7-200 cpu 獲得供電，或者也可由單獨電源供電。3.2.3 uss通信硬件連接1.通信注意事項(1)條件許可的情況下，uss主站盡量選用直流型的cpu。當(dāng)使用交流型的cpu22x和單相變頻器進(jìn)行uss通信時，cpu22x和變頻器的電源必須接成同相位的。(2)一般情況下，uss通信電纜采用雙絞線即可，如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線。(3)在采用屏蔽雙絞線作為

28、通信電纜時，把具有不同電位參考點的設(shè)備互聯(lián)后在連接電纜中形成不應(yīng)有的電流，這些電流導(dǎo)致通信錯誤或設(shè)備損壞。要確保通信電纜連接的所有設(shè)備公用一個公共電路參考點，或是相互隔離以防止干擾電流產(chǎn)生。屏蔽層必須接到外殼地或9針連接器的1腳上。(4)盡量采用較高的波特率，通信速率只與通信距離有關(guān)，與干擾沒有直接關(guān)系。(5)終端電阻的作用是用來防止信號反射的，并不用來抗干擾。如果通信距離很近，波特率較低或點對點的通信情況下，可不用終端電阻。(6)不要帶電插拔通信電纜，尤其是正在通信過程中，這樣極易損壞傳動裝置和plc的通信端口。2.s7-200與mm440變頻器的連接將mm440的通信端子14和15分別接至

29、s7-200通信口的3號與8號針即可。3.3 控制系統(tǒng)的i/o點及地址分配表3-1 i/o分配表符號地址作用注釋sb1i0.0系統(tǒng)啟動sb2i0.1系統(tǒng)停止常閉sb3i0.2切換3.4系統(tǒng)主電路和控制電路的硬件設(shè)計根據(jù)電氣原理圖，硬件設(shè)計如下：圖3-1 硬件設(shè)計實物圖第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 編程軟件介紹本系統(tǒng)使用的是step于開發(fā)用戶程序，又可實時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。plc控制程序由一個主程序、若干子程序構(gòu)成，程序的編制在計算機上完成，編譯后通過pc/ppi電纜把程序下載到plc，控制任務(wù)的完成，是通過在run模式下主機循環(huán)掃描并連續(xù)執(zhí)行7-micro/win32,它是西門子公司專為s

30、imatic s7-200系列可編程序控制器研制開發(fā)的編程軟件，它是基于windows的應(yīng)用軟件，功能強大，既可用用戶程序來實現(xiàn)的。4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計分析硬件連接確定之后，系統(tǒng)的控制功能主要通過軟件實現(xiàn)，結(jié)合變頻器的遠(yuǎn)程控制要求，對軟件設(shè)計分析如下：1.使用標(biāo)志位對信號進(jìn)行傳遞 文本顯示器和plc外接按鈕實現(xiàn)電機的起?？刂?同時需要實現(xiàn)文本切換和電位器的調(diào)速。采用標(biāo)志位對信號進(jìn)行傳遞有效的減少了掃描時間。2.用比較指令對偏差的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理由于變頻器中的頻率設(shè)定范圍的百分比形,選用的線性電位器調(diào)速存在一定的誤差，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換會出現(xiàn)大于100%和小于0%的情況，所以這時可以采用比較指令，大于

31、100%的數(shù)據(jù)取100%，小于0%的數(shù)據(jù)取0 處理，避免出現(xiàn)故障。3.用字符串對電機的狀態(tài)進(jìn)行顯示文本顯示器可實時對電機進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)電機的狀態(tài)可將實時數(shù)據(jù)通過字符串送到文本顯示器進(jìn)行顯示。效果如下圖： 圖4-1系統(tǒng)運行狀態(tài)1圖4-1系統(tǒng)運行狀態(tài)24.3 程序流程圖 4.4 程序編寫1.程序初始化程序初始化的同時，給文本顯示器給定一個速度，若以文本啟動，則有一定的轉(zhuǎn)速。2.電機的起動與停止3.故障報警 4.調(diào)速模塊的切換 5.采集電位器數(shù)據(jù)并保存6.小于0%時,將0.0送到變頻器。7.大于100%時，將100.0送到變頻器8.大于100%時,將100%送到變頻器。9.小于0%,將0到變頻器。1

32、0.uss協(xié)議程序初始化11.變頻器控制指令12.將系統(tǒng)狀態(tài)送到文本顯示器顯示13.顯示電位器調(diào)速狀態(tài)14.文本顯示器調(diào)速狀態(tài)第5章 硬件和軟件結(jié)合調(diào)試5.1 uss協(xié)議與mm420變頻器的通信5.1.1安裝指令庫在使用uss協(xié)議之前，需要先安裝西門子的指令庫。uss協(xié)議指令在指令樹的“指令庫”文件夾中，安裝方法如下：1.打開文件夾2.雙擊開始安裝3.安裝完畢，打開編程程序5.1.2編寫通訊程序，編譯下載程序1.初始化通訊設(shè)置-初始化程序 uss_init2.變頻器控制指令程序-變頻器控制指令uss_ctrl只要i0.1接通，則0號變頻器運行；i0.2接通，變頻器按自由慣性停車；i0.3接通，

33、變頻器快速停車；i0.4接通，變頻器故障復(fù)位；i0.5接通，變頻器輸出所帶電機正轉(zhuǎn)。 改為vd205.1.3設(shè)置mm420變頻器參數(shù)，接好電動機1.變頻器恢復(fù)到出廠設(shè)置p0010=30p0970=1 2.參數(shù)設(shè)置p0003=3 啟用所有參數(shù)的讀寫訪問（專家級模式）p0010=1 啟用快速調(diào)試模式p0304=380v 電機額定電壓，根據(jù)實際所接電機設(shè)置p0305= 2.1a 電機額定電流，根據(jù)實際所接電機設(shè)置p0307= 50hz 額定功率，根據(jù)實際所接電機設(shè)置 p0310=50hz 電機額定頻率，根據(jù)實際所接電機設(shè)置p0311= 1410r/min 據(jù)實際所接電機設(shè)置p0010=0p0700=5 控制由uss控制p1000=5 頻率由uss控制p1120=2s 加速時間設(shè)置成2秒，根據(jù)實際情況設(shè)置p1121=2s 減速時間設(shè)置成2秒，根據(jù)實際情況設(shè)置p2009=0 不規(guī)格化 uss 通信設(shè)定值，即設(shè)定為變頻器中的頻率設(shè)定范圍的百分比形式p2010=6 rs485通訊設(shè)置成9600波特率p2