羅克韋爾自動化 AB 變頻器一卡多機通訊在造粒設備上的應用

在造粒類設備上，變頻器大量使用，我們一個造粒設備OEM用戶在最近某項目中需要25臺3.7至7.5KW變頻器。
　　按照一般設計思路，用戶在PLC、上位機、通訊、變頻器的選型上習慣使用同一品牌的產品。而能夠做到以上產品都具備且性價比都比較優秀的品牌并不太多。ROCKWELL產品優勢較為明顯，但我們仍然需要幫助用戶仔細優化方案，節約用戶成本，方能在競爭中占據主動。
　　設備示意圖如下所示：
　　

　　 用戶提供原始設計，大概方案為某品牌S7－300 PLC一套，ProfiBus總線方案，25臺MM440變頻器（包含25只ProfiBus通訊卡）。按此方案，我們提出的方案為Controllogix 一套，DeviceNet總線方案，25臺PowerFlex 40（包含5只DeviceNet通訊卡）。變頻器通訊連接示意圖如下所示。
　　

　　兩個方案對比，很明顯Controllogix控制器相對S7－300 PLC優勢較大；網絡方面ProfiBus受站數量限制速度優勢大大減弱；變頻器方面PowerFlex 40的品質更受用戶的歡迎。從成本上比較，我們在控制器部分的成本較高，但是我們節省了20只變頻器通訊卡。結合起來看，總體價位基本持平，但我們提供的是更高性能的控制器和更好品質的變頻器。而因為我們的透明化通訊技術，用戶在節省項目開發調試時間方面同樣獲益。
　　這就是我們PowerFlex 4系列變頻器一卡多機技術的優勢。每5臺變頻器只需要一只DeviceNet通訊卡即可形成網絡連接。如上圖所示，其中4臺變頻器是通過變頻器自帶的RS485接口通過菊花鏈的形式連接到DeviceNet（EntherNet亦可）通訊卡上的，這樣25臺變頻器就只需要配置5只DeviceNet通訊卡。
　　變頻器上通訊卡（22-COMM-D的安裝如圖：
　　

　　22-COMM-D上共有兩組開關，一組用于DeviceNet節點及波特率設定，一組用于選擇22-COMM-D工作于DeviceNet單節點方式還是一卡多機方式。參數設置上一般將J1所有開關均設定為Close 狀態；為實現一卡多機，J2首先設定到1X位置，完成變頻器及22-COMM-D的參數設定后，再將開關設定到5X位置。
　　J2開關示意圖如下，詳細可參考22-COMM-D手冊。
　　

　　如下圖：DSI網絡布線
　　

　　如下圖：連接DSI網絡
　　

　　如下圖所示，J2改為5X以后，通過RSNetworx對網絡進行掃描，結果如下：
　　

　　重新設定22-COMM-D的I/O字節數因為每個變頻器占用兩個I/O字，所以將字節數改為5（變頻器數量）*2（每個變頻器占用兩個I/O字）*2（每個字包含兩個字節）=20
　　

　　檢查I/O映射表，確認確認變頻器的命令字、速度給定字在處理器I/O映像表中的位置。
　　

　　I:1.1 :RS485 節點1命令字
　　I:1.2 :RS485 節點1速度給定字
　　I:1.3 :RS485 節點2命令字
　　I:1.4 :RS485 節點2速度給定字
　　I:1.5 :RS485 節點3命令字
　　I:1.6 :RS485 節點3速度給定字
　　I:1.7 :RS485 節點4命令字
　　I:1.8 :RS485 節點4速度給定字
　　I:1.9 :RS485 節點5命令字
　　I:1.10 :RS485 節點5速度給定字
　　
　　組態好網絡并分配映像地址，在控制器中編程是相對方便的。我們在開發造粒設備過程中，AB變頻器一卡多機功能得到充分發揮。用戶成本得到節約，系統性能得到保障，也為AB產品在該行業的進一步推廣奠定良好基礎。
　　在實際應用中，不僅是PowerFlex 40，PowerFlex 4、PowerFlex 400也可以參照本應用靈活品質。希望本文能給廣大ROCKWELL用戶起到借鑒的作用。