變頻器的PROFIBUS總線控制-課件

變頻器的PROFIBUS總線控制變頻器的PROFIBUS總線控制一：車間所使用的變頻器有哪些系列1.西門子的MM440,G120，S120MM440主要用在FORI平臺和一區(qū)的涂膠機上。G120用在底盤OP線和底盤一線的升降機以及儀表板1號和2號機械手的X軸電機上。S120用在1號和2號機械手的Z軸和R軸電機上。2.SEW的MOVIFIT-FC變頻器，MOVIFIT-SC馬達啟動器FC變頻器用在底盤一的SA線、發(fā)動機鏈廊線以及BDC存儲區(qū)的轉(zhuǎn)臺和橫移機SC馬達啟動器用在發(fā)動機鏈廊線以及BDC存儲區(qū)的單滾床和雙滾床輸送3.SEW的MOVIDRIVE_MDX61B和MOVITRAC_MC07BMDX61B基本上用在升降機上，比如前圍、輪胎、座椅、門線、1號、2號、3號升降機等等，MC07B用在大線慢鏈，推車機以及簡單的滾床輸送4.門線的LJU控制器也是一種變頻器門線控制系統(tǒng)有7個DKZ，每個DKZ所控制的區(qū)域最多容納30輛LJU小車，應該由報文控制小車的數(shù)量決定的，這和變頻器的報文一樣的，如果你選擇了2個字的報文，第一個字固定的，第二個字設為速度控制，如果你想用程序來控制斜坡就不可以了，報文只有兩個字，這種情況可以選擇3個或3個字以上的報文。目前7個DKZ控制著109輛小車。對DKZ和LJU小車不是太熟悉就不介紹了。5.還有些用的比較少的變頻器，比如合裝臺的CT變頻器，三角窗的三菱FR-E540變頻器

一：車間所使用的變頻器有哪些系列1.西門子的MM440,G二：MM440和G120變頻器的控制字和狀態(tài)字的使用(MM440基本上和G120差不多，下面以G120舉例)左圖是G120的硬件組態(tài)，首先安裝G120的GSD文件，選擇的報文為350,2個控制字和2個狀態(tài)字，PROFIBUS地址為68，G120可以同時用軟件（參數(shù)P918設置范圍為1-125）和硬件DIP開關(guān)來設置DP地址地址，如果用軟件來設置DIP開關(guān)要全部撥為0，有些資料上說也可以全部撥為1，這個還沒驗證過。G120還有很多報文，標準報文1，報文352,353等等，根據(jù)實際需要控制字和狀態(tài)字的個數(shù)選擇相應的報文。下面看下報文的第一個控制字和第一個狀態(tài)字每個位的含義，都是固定的不能修改，除非使用的999自由報文，可以自由設置每位的含義。二：MM440和G120變頻器的控制字和狀態(tài)字的使用(MM4G120的第一個控制字QW1760，共16位從控制字的16位我們可以看出，只有給變頻器發(fā)送W#16#047F時，變頻器才會運行，給變頻器發(fā)送16#047E時變頻器準備運行，當位0，也就是控制字QW1760的第0位，Q1761.0為1時，變頻器就會運行。

G120的第一個控制字QW1760，共16位G120的第一個狀態(tài)字IW1760，共16位狀態(tài)字顯示的都是變頻器運行的狀態(tài)信息，比如有沒有使能，有沒有報警，有沒有準備就緒等。2號升降機的光幕報警就會導致升降機，報臂等停止動作，光幕所控制區(qū)域的變頻器的動力電源被切斷，變頻器沒有準備就緒，變頻器就不會運行，安全等級比較高。OP線的光幕等級就比較低，只是把光幕的信號點串入使能信號，沒有切斷變頻器的動力電源。平時屏蔽光幕信號要注意光幕有沒有硬接線控制動力電源。G120的第一個狀態(tài)字IW1760，共16位狀態(tài)字顯示G120的其它控制字和狀態(tài)字從PZD02開始我們開始設置第二個控制字為速度設定，第二個狀態(tài)字為實際速度顯示值，利用SCOUT和Starter來設置其它狀態(tài)字和控制字，軟件的好處就是不用記太多的參數(shù)當然參數(shù)少的也可以通過面板直接設置參數(shù)，像S120帶有工藝控制要求的參數(shù)比較多，用軟件修改起來比較方便。G120的其它控制字和狀態(tài)字從PZD02開始我們開G120的速度設定值從參數(shù)表中可以看出G120的基準為50HZ，G150的基準應該是1500r/mM是變頻器接收的過程映像值，N是我們在PLC里需要輸入的設定值G120的速度設定值從參數(shù)表中可以看出G120的基準為MM440、G120和SEW系列頻率設定值和過程映像值在程序的轉(zhuǎn)換MM440、G120的frequencysetpointinHzL#FQ_SETL5.000000e+001<RL1.638400e+004L#FQ_SET*RL5.000000e+001/RTRUNCT#CONTROL_WORD.WORD_HSW公式：PZD=頻率設定值*16384/50以雨淋線MM440舉例子（FC中的IN變量不能直接裝載到地址寄存器中）其中OP線的G120的Freqencyinx.x%SEW系列的SETPOINT_SPEED為最大轉(zhuǎn)速百分比(SPEED％)L#SETPOINT_SPEED//in%standardizedITDLDW#16#4000*DLL#100（32位的整數(shù)）/DT#PO.SETPOINT_SPEED公式：PZD=頻率設定值*164如果控制字設定的是SETPOINT

SPEED，不是以轉(zhuǎn)速的最大百分比，1個過程映像值=0.2rpm轉(zhuǎn)速和頻率之間的關(guān)系:n=60f/P=30f后面設計到控制字和狀態(tài)字時以發(fā)動機鏈廊線的FC程序講解。MM440、G120和SEW系列頻率設定值和過程映像值在程序G120和MM440通過Drivemonitor、Starter和SCOUT軟件P參數(shù)備份利用Starter和SCOUT軟件通過PCAdapterusb可以調(diào)試MM440和G120，S120。MM440系列變頻器PROFIBUS接口不提供DC24V輸出，G120系列CU240S控制單元PROFIBUS接口提供24V輸出，但是容量有限，不足以使PCAdapterusb工作，無法與變頻器通訊。采用右面的連接方式，將PCAdapter電纜接口通過帶編程口的總線連接器連接到CPU集成的DP接口上，PCAdapter就可以和變頻器通訊。西門子還有一個軟件叫Drivemonitor,這個軟件只能備份USS通訊的變頻器MM440，V20等等。不能備份G120，S120等。G120和MM440通過Drivemonitor、Star用BOP-2面板來備份G120參數(shù)1、采用BOP-2可以簡單方便的實現(xiàn)G120的基本調(diào)試、參數(shù)顯示、報警故障的診斷和參數(shù)的備份和下載，包括從RAM拷貝數(shù)據(jù)到ROM，參數(shù)備份到BOP-2，從BOP-2下載參數(shù)到變頻器，備份數(shù)據(jù)到MMC/SD卡，從MMC/SD下載參數(shù)到變頻器2、BOP-2采用的是232接口與主控單元CU通信的，可以支持的主控單元CU有CU230P-2，CU240B-2，CU240E-2，從固件版本FW4.3SP2以后都可以采用BOP-2進行調(diào)試，支持G120二代變頻器，不支持一代，我們車間使用的基本是一代。用BOP-2面板來備份G120參數(shù)1、采用BOP-2可以簡單G120和MM440的抱閘控制（MCO7B的抱閘于此類似）

不管是G120，MM440還是SEW的變頻器，為了不破壞變頻器的輸出基本上都用變頻器的輸出控制中間繼電器，再用中間繼電器來控制接觸器，從而控制電機的抱閘。左圖為G120的3個輸出端，兩個繼電器型和一個晶體管型的。對于總線控制的G120和MM440變頻器，要使用抱閘功能需修改以下參數(shù)：P732=52.C，電動機抱閘投入

P1215=1，使能抱閘制動。P1216=1.5，抱閘打開延時。P1217=1.5，抱閘關(guān)閉延時.

變頻器的輸出端子功能定義就是狀態(tài)字的16位，上面52.C就是狀態(tài)字中的BIT12，意思是抱閘投入使用。G120和MM440的抱閘控制（MCO7B的抱閘于此類似）SEW異步電機制動器的接線（變頻器控制的電機和非變頻器控制的電機接法）對于單速電機，為方便客戶使用，在電機出廠時SEW公司已將制動器控制電源接好，電源直接從電機接線柱上引取，當電機得電時電機運轉(zhuǎn)，制動器也同時釋放，當電機斷電時電機停轉(zhuǎn)，制動器也同時鎖緊當使用機座號63--100的電機，電機通常為

△/Y220VAC/380VAC當使用機座號112以上的電機（包括112機座），電機通常為

△/Y380VAC/660VACSEW異步電機制動器的接線（變頻器控制的電機和非變頻器控制的變頻器控制的電機抱閘接線機座號63-100的單速電機機座號112以上的單速電機變頻器控制的電機抱閘接線機座號63-100的單速電機機座號1非變頻器控制的抱閘接線機座號63-100的單速電機機座號112以上的單速電機非變頻器控制的抱閘接線機座號63-100的單速電機機座號11制動器快速制動的使用，通過改變制動整流塊的接線方式，可使制動器變?yōu)榭焖僦苿舆\行，制動速度為普通制動的5倍以上，在驅(qū)動控制中可提高定位精度，在升降驅(qū)動中，如提升機，叉式升降機等建議使用快速制動。變頻器控制SEW電機時制動器的接線制動器快速制動的使用，通過改變制動整流塊的接線方式，可使制動具有單軸和多軸控制功能的S120S120有兩種形式AC/AC是用于單軸功能的裝置DC/AC是用于多軸系統(tǒng)的裝置這兩種形式的S120都具有基本定位功能：1.點動（JOG):用于手動方式移動軸，通過按鈕使軸運行至目標點。2.回零（Homing/reference):用于定義軸的參考點或運行中回零,更換新的伺服電機時要重新定義參考點。3.限位（Limits):用于限制軸的速度、位置、包括軟限位和硬限位。4、程序步（Traversingblocks):共64個程序步，可以自動連續(xù)執(zhí)行一個完整的程序也可單步執(zhí)行5、直接設定值輸入/手動設定值輸入（Directsetpointinput/MDI):目標位置及運行速度可由上位機控制具有單軸和多軸控制功能的S120S120有兩種形式更換新的伺服電機時，編碼器的實際位置不再是原來的實際位置，機械手的校準位置，抓取位置，行進位置，安裝位置都發(fā)生了變化，所以要通過回零來校準。更換新的伺服電機時，編碼器的實際位置不再是原來的實際位置，機S120通過111報文來實現(xiàn)BasicPosition功能右側(cè)為儀表板機械手的Z和R軸的S120項目，所使用的報文為接受12個控制字和發(fā)送12個狀態(tài)字的111報文來實現(xiàn)對Z軸和R軸同時動作的基本定位功能。使用的軟件為SCOUT，版本號V4.3S120通過111報文來實現(xiàn)BasicPositiS120的111報文12個控制字PZD1：控制字1PZD2：位置控制字1PZD3：位置控制字2PZD4：控制字2PZD5：OVERRIDE值PZD6-PZD7：設定目標位置PZD8-PZD9：設定目標速度PZD10：加速值PZD11：減速值PZD12：自由連接PZD1-PZD4每個字的每一位的含義見EXCEL表格S120的111報文12個控制字PZD1：控制字1S120的111報文12個狀態(tài)字狀態(tài)字主要顯示的是軸的相關(guān)信息S120功能很強大，參數(shù)相當多，時間有限這里就不再詳述，有興趣的可以研究下1號和2號機械手的S120項目和PLC程序如何寫的。S120的111報文12個狀態(tài)字狀態(tài)字主要顯示的是軸的DFP21B通訊板控制的MC07B變頻器的應用一個DFP21B的PROFIBUS通訊模板可以連接一個MC07B（第一個FSC11B的S1撥到ON），也可以連接多個MCO7B（最后一個變頻器的FSC11B的S1撥到ON即可，其余的S1和S2撥到OFF）。FSC11B上的通訊口為485通訊口，可以用USB11A通訊線來備份變頻器參數(shù)。從變頻器的GSD文件可以查到最多可以連接八個變頻器。DFP21B通訊板控制的MC07B變頻器的應用一個MC07B變頻器的組態(tài)以及控制字和狀態(tài)字我們可以看到此DFP21B連接了5個變頻器，每個變頻器接收3個控制字，發(fā)送3個狀態(tài)字。組態(tài)的5個變頻器怎么與物理連接的5個變頻器相對應呢？

參數(shù)P881（SBUS地址），設置值位1到8，能把組態(tài)的五個變頻器和物理連接的五個變頻器對應起來。變頻器P881設定值就為當前變頻器在其所在系統(tǒng)總線上物理連接的變頻器序號。P884為其SBUS的通訊速度。MC07B變頻器的組態(tài)以及控制字和狀態(tài)字我們可以看MC07B的3個控制字，第一個字控制信號的（一般的我都把第一個字設為Controlword1），第二個字速度設定（一般都最大轉(zhuǎn)速的百分比），第三個字斜坡設定

MC07要運行起來，要給第一個控制字發(fā)送6即可運行，控制字的第0位和西門子控制字的第0位不同。MC07B的3個控制字，第一個字控制信號的（一般的我都把第一Controlword2的定義Controlword2的定義MC07B狀態(tài)字：第一個字反應的是變頻器的狀態(tài)信息，第二個字變頻器的實際運行速度，第三個字是變頻器運行的實際電流。我們還可以看到，第一個字的高字節(jié)反應的是變頻器的報警代碼，條件是變頻器報警了顯示的才是代碼，此時第一個字的BIT5=1.MC07B狀態(tài)字：第一個字反應的是變頻器的狀態(tài)信息，第二個字除了100和101參數(shù)設為總線控制外，還需設置如下參數(shù)。MC07B和MDX61B相對簡單，這里就不在多說了。P02過程映像值和速度設定_HZ之間存在164的關(guān)系，速度設定值——hz乘以164所得的值就是P02過程映像值。876參數(shù)一定要設成YES，否則即使你設置了100和101總線控制，變頻器也不會被控制，P0要有使能，變頻器才能接收到控制字。除了100和101參數(shù)設為總線控制外，還需設置如下參數(shù)。MCMVIFIT-FC（FC是變頻器，所以控制字1的16位和MC07基本一致）

此為BDC區(qū)RB109滾床的FC組態(tài)。輸入共九個字節(jié)，輸出共六個字節(jié)。圖中2號和3號通道中的輸入為變頻器的狀態(tài)字，i1110.0到i1117.7總共8個字節(jié)，5號通道為變頻器的數(shù)字量輸入信號1個字節(jié)i1118.0到i1118.7，輸入總共九個字節(jié)。3號通道中的輸出為變頻器的控制字，Q1110.0到Q1115.7，共六個字節(jié)。3通道中的3個狀態(tài)字和3通道中的3個控制字。3個狀態(tài)字為：狀態(tài)字1，電流顯示，狀態(tài)字2；3個控制字為：控制字1，速度設定，斜坡設定。MVIFIT-FC（FC是變頻器，所以控制字1的16位和MC下面的九個字節(jié)和組態(tài)圖中的連續(xù)的九個字節(jié)輸入是一一對應的。其中組態(tài)中的IB1112對應下面的2.0，就是故障代碼，平時如果變頻器報錯，在沒有操作面板時我們可以用這個字節(jié)監(jiān)控變頻器的報警代碼，當I1113.5為1（對應下面的3.5）時，IB1112顯示的就是變頻器的報警代碼。馬達啟動器SC與此一樣，同樣可以監(jiān)控報警代碼。下面的九個字節(jié)和組態(tài)圖中的連續(xù)的九個字節(jié)輸入是一一對應的。其下面是監(jiān)控時的畫面，我們可以看到，i1113.5為1，此時IB1112顯示的是31,31就是故障代碼，查看手冊得知故障為溫度傳感器啟動。下面i1113.2為變頻器通過總線控制。下面是監(jiān)控時的畫面，我們可以看到，i1113.5為1，此時ISC馬達啟動器（SC馬達啟動器是MOVIFIT系列中的一種，可以一拖一，也可以一拖二，當一個SC控制一個電機的時候，電機可以正傳，也可以反轉(zhuǎn)，當SC控制兩個電機的時候，電機只能正傳，不能反轉(zhuǎn)（SC一拖二沒有反轉(zhuǎn)功能）

3通道中的輸入2PI為SC的兩個狀態(tài)字，一個電機一個狀態(tài)字，M1的狀態(tài)字為IW962,M2的狀態(tài)字為IW964；1PO為SC的控制字QW962。SC是馬達啟動器，不像FC變頻器，SC不能變速，所以SC組態(tài)中是沒有速度設定和斜坡設定的。SC馬達啟動器（SC馬達啟動器是MOVIFIT系列中的一種，下圖為SC啟動器M1的狀態(tài)字_PI_StaWord1（以發(fā)動機鏈廊線的程序為例說明狀態(tài)字和控制字的每個字節(jié)的意思）。其中IB962為故障代碼，IB963為M1的運行狀態(tài)。M2的狀態(tài)字_PI_StaWord2與此類似，其中IB964為M2的故障代碼，IB965為M2的運行狀。下圖為SC啟動器M1的狀態(tài)字_PI_StaWord1（以發(fā)動下圖為SC啟動器的M1和M2的控制字：

Q963.0為M1的使能，Q963.1為M2的使能，Q963.2為M1的反轉(zhuǎn)使能，（當ReverseM1為1時，M1可以反轉(zhuǎn)）。Q963.6為復位。

M1可以反轉(zhuǎn)的條件是：當SC帶一個電機時，M1可以正轉(zhuǎn)也可以反轉(zhuǎn)（ReverseM1=1)

SC帶兩個電機時，M1，M2可以正轉(zhuǎn)，M1和M2都不能反轉(zhuǎn)，SC一拖二時沒有反轉(zhuǎn)功能。

下圖為SC啟動器的M1和M2的控制字：

Q963.0為M1的通過DBG60B高級操作面板來操作SEW變頻器搜索到的0為下蓋，1為上蓋，選擇1進入控制單元。通過面板可以備份和導入?yún)?shù)，也可以手動