AB 1336 PLUS Ⅱ變頻器在總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　【摘　要】本文是Green公司CO2膨脹煙絲配套生產(chǎn)線電控系統(tǒng)下的一個子項(xiàng)目，主要論述AB 1336 PLUS Ⅱ變頻器在其生產(chǎn)線基于AB Devicenet總線控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，并在集中監(jiān)控層利用Rockwell公司強(qiáng)大的人機(jī)界面軟件RSView32進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對變頻器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
　　【關(guān)鍵詞】Devicenet，RSView32 ，1336變頻器 ，標(biāo)簽
　　Abstract　In this article the author generally introduces the application of Rockwell 1336 PLUS Ⅱ transducer in FCS control System of Dry Ice Explode Tobacco plant in Green Co.LTD，which is a accessory project of plant control System. Configuring drivers with Rockwell RSView32 software in the monitor and control level of control system，the remote monitor and control of transducer is finished.
　　Key words : Devicenet ，RSView32，1336變頻器，標(biāo)簽
　　
　　前言
　　傳統(tǒng)的PLC實(shí)行集中控制，所有的電纜都必須連接至PLC控制柜，布線和接線相當(dāng)繁瑣。變頻器本身有動力線和控制線，在大型生產(chǎn)線中應(yīng)用較多，如遇大規(guī)模的改造，其重新布線的工程量和費(fèi)用較多。AB Devicenet總線控制系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)方便、結(jié)構(gòu)靈活、安裝簡便的特點(diǎn)，省去了大量的柜間聯(lián)線，減少了安裝費(fèi)用。編程軟件和組態(tài)軟件具有在線故障診斷功能，使調(diào)試和維護(hù)更方便。本文主要論述AB 1336 PLUS Ⅱ變頻器在Green公司CO2膨脹煙絲配套生產(chǎn)線基于AB Devicenet總線控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。
　　
　　1 現(xiàn)場總線概述
　　近年來，隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，測控技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制和通信領(lǐng)域的結(jié)合應(yīng)用已經(jīng)成為大勢所趨。工業(yè)自動化目前正朝現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方向發(fā)展?；诂F(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)（FCS）成為新一代的工業(yè)控制系統(tǒng)，將逐步取代傳統(tǒng)的DCS，這是技術(shù)發(fā)展的必然要求。
　　現(xiàn)場總線（field bus）是用于最終控制設(shè)備與上層自動化控制設(shè)備之間的雙向串行通信鏈絡(luò)，采用可進(jìn)行簡單連接的雙絞線等作為總線，具有結(jié)構(gòu)簡單，執(zhí)行協(xié)議直觀，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，同時性能又能令人滿意。同時并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場的多個微機(jī)化測量控制設(shè)備之間及現(xiàn)場儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動控制系統(tǒng)[1]。
　　Devicenet是一種低成本的基于CAN（Controller Area Network）通訊總線，用于連接工業(yè)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場總線，其特點(diǎn)是低成本、開發(fā)容易、支持的廠家多，并且不需要昂貴的連接線路。由美國羅克韋爾公司支持的DeviceNet是IEC62026標(biāo)準(zhǔn)之一，網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)可采用五線制電纜，它包括了二條信號線，二條24V電源線和一條屏蔽線。DeviceNet設(shè)備可以從網(wǎng)絡(luò)上直接獲得電源，并能在線地從網(wǎng)絡(luò)上連接和切下設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)提供的電源為8安培，還可以增加冗余的電源。[2]
　　
　　2 案例廠家的電控方案
　　該生產(chǎn)線工藝流程復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備控制較多，分布在三層工房內(nèi)，控制點(diǎn)多且位置分散。廠家為避免傳統(tǒng)控制系統(tǒng)需敷設(shè)大量電纜，給設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和維護(hù)帶來很大麻煩的缺點(diǎn)，經(jīng)綜合考慮采用采用基于設(shè)備控制層、集中監(jiān)控層和生產(chǎn)管理層的三層管控一體化電控系統(tǒng)：
　　其設(shè)備控制層為AB的Devicenet網(wǎng)，主要控制底層設(shè)備；
　　集中監(jiān)控層主站SLC504 PLC通過機(jī)架插槽上的控制網(wǎng)模塊，通過同軸電纜上與Contrologix5550 PLC以及監(jiān)控機(jī)等上AB的Controlnet控制主網(wǎng)；
　　生產(chǎn)管理層與集中監(jiān)控系統(tǒng)通過Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接，兩臺監(jiān)控機(jī)工作站、服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理機(jī)、工程師站、質(zhì)檢室工作站及打印機(jī)，均建立在同一個工業(yè)以太網(wǎng)上,與底層的設(shè)備控制層共同構(gòu)成三級管控一體化控制系統(tǒng)。
　　
　　3 變頻器上Devicenet網(wǎng)的討論
　　該系統(tǒng)把集中監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)及設(shè)備控制層主站PLC集中于中央控制室內(nèi)。設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)電控柜組及分布式I/O現(xiàn)場操作箱，負(fù)責(zé)直接控制現(xiàn)場設(shè)備及信息交換?，F(xiàn)場控制系統(tǒng)主站PLC一是采用AB公司的Controllogix5550，其上配置一塊Controlnet網(wǎng)卡[2]、三塊Devicenet網(wǎng)卡和一塊DH+網(wǎng)卡。[3]另一主站SLC504通過1756-CNBR模塊上Controlnet網(wǎng)進(jìn)行通信。電控柜組及現(xiàn)場操作箱均通過FlexI/O接入Devicenet網(wǎng)[3]。在電控柜組上設(shè)置Panelview1400作為現(xiàn)場操作界面，Panelview1400具備Devicenet接口適配器，與Devicenet網(wǎng)連接。
　　從以上配置來看，采用 Devicenet總線利于發(fā)揮其低成本、二次開發(fā)容易的特點(diǎn)，并且不需要昂貴的連接線路。若變頻器不上總線，按原控制模式放在本地，如通過PLC輸入輸出模塊接聯(lián)接線則還有線纜較多的毛??；如將控制線接入本地子站則浪費(fèi)I/O點(diǎn)，增加了I/O的模塊數(shù)，浪費(fèi)投資。若變頻器上總線則需要投入一部分接口卡1203-GK5的投資，但可通過總線實(shí)現(xiàn)控制節(jié)省了I/O點(diǎn)，[4]也能充分利用已計(jì)劃投入的 DeviceNet器件接口和費(fèi)用，特別是能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，包括本地和中控模式的手自動設(shè)置和頻率的設(shè)置，自動化程度高，且變頻器放在控制柜內(nèi)一是可方便維護(hù)，二上可降低保護(hù)等級和費(fèi)用。
　　經(jīng)以上討論和權(quán)衡，廠家決定變頻器上Devicenet網(wǎng)。
　　
　　4 解決方案
　　4.1軟硬件配置
　　序號 名稱 型 號
　　1 設(shè)備網(wǎng)通訊模塊 1203-GK5
　　2 變頻器 1336F-BRF20-AA-EN-L4 (1.5KW)8臺
　　3 變頻器 1336F-BRF30-AA-EN-L4 (2.2KW)16臺
　　4 手持操作器 1201-HA2
　　5 手持操作器連接電纜 1202-H30
　　6 安裝支座 1201-DMA
　　7 連接電纜 1202-C10（1米）
　　8 Devicenet網(wǎng)組態(tài)軟件 RSNetWorx for DeviceNet（原有）
　　9 人機(jī)界面軟件 RSView32（原有）
　　4.2 1336PlusII變頻器建立通訊的方法
　　1336 PLUS II變頻器通過網(wǎng)卡1203-GK5接入Devicenet網(wǎng)絡(luò)，并經(jīng)PLC 基架中的1756-DNB模板連接，與PLC ControlLogix5550通訊，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制，可讀取變頻器狀態(tài)字、運(yùn)行頻率、變頻器溫度及電機(jī)電流等大量過程參數(shù),見附圖1。

　　
　　
　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
　　RSView 32人機(jī)界面軟件，不直接和底層設(shè)備進(jìn)行通訊，而是通過PLC作為數(shù)據(jù)傳輸接口，即通過controlnet控制網(wǎng)絡(luò)與PLC進(jìn)行通訊，PLC再通過1756-DNB模板、Devicenet網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)卡1203-GK5作為數(shù)據(jù)傳輸載體與1336 PLUS II變頻器通訊。
　　如此使RSView32能夠方便、快捷與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，只需在控制室監(jiān)控機(jī)上遠(yuǎn)程更改參數(shù)即可。1336 Plus II變頻器通過Devicenet網(wǎng)絡(luò)得到了智能化控制，達(dá)到遠(yuǎn)程控制目的。
　　4.3 1336PlusII變頻器的底層控制的路徑
　　4.3.1 網(wǎng)卡1203-GK5接入
　　該模塊用于連接設(shè)備網(wǎng)和帶有SCANport接口的設(shè)備，如圖2所示?？刂破骶钟蚓W(wǎng)絡(luò)CAN是一種流行的、可靠的接口技術(shù)。A-B公司開發(fā)的SCANport接口正是基于CAN接口標(biāo)準(zhǔn)下開發(fā)研制的，作為變頻器和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通訊接口。通過SCANport接口，A-B公司的變頻器可以連接在設(shè)備網(wǎng)上，并作為設(shè)備網(wǎng)上的一個節(jié)點(diǎn)，和網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備進(jìn)行組態(tài)通訊。