查看: 308|回复: 4
收起左侧

[综合] PLC应用编程实践_通信方式控制变频的编程(10)

Bob 2020-4-25 22:01:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
邀请回答

马上注册,享受更多特权

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册   

x

PLC控制变频器的通信编程
       变频器内置的是Modbus-RTU从站协议,PLC以Modbus-RTU主站协议、采用变频器默认的通信格式,与之通信,最为简单。
H2U-8A91G-XP控制器COMM1~COMM3口都内置有Modbus-RTU主站协议,可以作为主站主动发起通信,用一个通信口,可同时控制主机变频器从站、风机变频器从站。
H2U系列Modbus-RTU通信编程方式,有指令法和表格法。采用表格法编程,编程简单,运行效率高,这里只讲解表格法。
1.表格通信方式可简化编程
通信指令法编程直观,但在运行中,若有一个从站的通信掉站,控制器会有等待、重发,这会延长程序执行时间,从而降低控制响应,采用通信配置表的方法,即使有从站通信掉站,也不会影响程序的扫描执行表现。
表格法的通信原理是,用户在编写用户程序时,对程序中需要通信访问的站号、触发操作M标志、读写操作类型、目标寄存器地址、数据长度、本站存放数据的缓存地址、本机通信端口等等内容,填写在Modbus通信配置表格内,随用户程序下载到控制器中。每执行一遍程序后,处理一次通信操作;若通信端口空闲,核实通信配置表中满足触发条件的配置项,按项目配置启动Modbus读或写操作通信帧发送,然后挂起通信操作继续执行用户程序,这种也称后台执行方式。配置项通信成功后,下次轮询下一配置项。

在我们的控制系统电气图中,采用控制器的COMM3通信口同时控制主机变频器和风机变频器,如下图,填写的通信配置表如下:
通信表格配置1.png
通信表格可以导出为xls格式文件,我们也可以先在xls文档中,编写好需要的通信配置,在上图窗口中“导入”到程序中,将该配置保存为一份xls文档是一个好办法。
2.合理安排通信配置的触发条件
在常用的9600bps波特率通信的情况下,一次通信问答约需30ms时间;变频器的读数每秒钟更新3~4次时观感较好,这意味着例行的通信数据项目不能太多,建议将不重要的数据配置成按需访问,表格配置中的每一配置项,可以单独设置M触发条件,M置位时才会访问该配置项,访问成功完成后,系统自动清除该触发条件,保证置位一次,访问一次。
利用配置表的这个特性,我们在编写空压机控制程序时,先规划好控制器与变频器之间需要交互的数据属性、数据收发缓存、触发变量等,填写配置表,在程序中,对这些变量进行必要的初始化赋值,程序中若要变频器起动或停止,只要置位对应的M触发标志即可。变频器的运行状态参数,则循环读取,存放于指定的寄存器,用户程序只需使用对应的寄存器值就可以了。
前面提到的对变频器参数的初始化,就可以在配置项中设置为M触发写寄存器操作,上电后,置位一次该几项M触发标志,在“上电自检状态”等待者几个M标志都被系统软件复位,表示写入完成,之后切换状态。例程如下:
变频器程序2.png
变频器的输出频率f读数变化比较快,安排为循环读取;
变频器的输出电流i读数变化比较慢,安排为每1秒读取一次;

变频器的运行状态(停、运行、故障),正常情况下,这个通信只需每秒钟读一次就可以了,但是按RUN/STOP键起停变频器命令时,顺便置位读变频器状态的M触发标志,可以及时知悉变频器状态,在界面上能马上看到系统的响应,可改善观感。

<
回复 邀请回答送花

使用道具 举报

Bob 2020-4-25 22:17:20 | 显示全部楼层

将变频驱动空压机分为若干运行状态
保持变频工频模式的控制风格相同
变频驱动空压机程序编写风格,与变频驱动的程序宜保存相似,便于编程时的对照参考,理解和记忆。
将变频驱动与工频驱动分为不同的“状态”,这样在一个程序中,包含两种驱动模式,无需考虑彼此程序之间的干涉。变频驱动的空压机程序,分为如下状态:
0:上电自检
1:正常停机状态
2:故障停机状态
4:调试状态
10:变频起动状态
11:变频运行状态
12:变频休眠判断状态
13:变频休眠状态
14:变频停机准备状态
15:停机闭锁状态
其中,状态ST0~ST4是工频、变频都有的状态,其中两种驱动方式的逻辑处理,编程时可以分别处理,以程序编写起来简单,读起来易懂为原则。
ST10~ST15是为变频驱动安排的起动、运行、休眠休眠判断、休眠、停机准备、停机闭锁等程序状态,与工频驱动方式的考虑方法相似,让显示界面,变频与工频的操作表现也能相似。我们确定每个状态需要处理的逻辑如下:
变频状态图12.png

变频状态图22.png

为下一状态准备好控制输出
与工频驱动方式的状态转移处理相似,状态转移前,先按下一状态的改变DO输出、改变变频器起停状态,只有在核实变频器已经进入所需的运行或停止状态后,程序状态指针才转移到下一状态。
如下图例程,在ST1停机状态,按下RUN键,程序操作顺序是:
(1)      首先按下一状态ST10所需的Y4、Y7状态置位,
(2)      然后置位通信配置表中(令变频器运行)的触发标志M101,等待PLC发送令变频器运行的通信帧;
(3)      若看到D917=1,表示变频器已开始起动运行,程序就会切换到ST10状态:

变频起动程序1.png

若按RUN键后空压机并不运行,主变频器也不起动,就可以查看M101是否已置位、D917是否为1,这样就可以知道问题出在哪里了。
注意接触器的动作条件
变频器输出的是PWM波形的大功率电流给马达,虽然有效值是380Vac或更低,但其实是660Vpp的单极性脉冲电压,在变频器运行时,若接触器切断PWM输出回路,会出现接触器触点无法熄弧的问题。
如下图中的变频、工频兼容驱动的电控回路中,KM2和KM3分别用于变频器、工频回路的接通。我们要求用户在空压机停机状态下,才能进行主机变频-工频驱动方式的切换:

变频器输出切换.png
若需由变频驱动方式切换为工频驱动方式,必需先保证变频器已经停机,才能断开KM2,KM2断开后,才能接通KM3,若变频器还未停机,直接切换,可能形成变频器输出侧与交流电源的短路。
防止误操作损坏设备
控制程序中还要考虑到,变频器驱动模式运行中,如果操作人员误扳动了变频-工频驱动切换开关SW1,系统也不能出现短路事故,程序的处理方法是:变频器驱动模式中,若切换到工频模式,立即让变频器停机,系统进入停机状态,处理程序如下图中的X1上升沿处理语句。

紧急停机.png
若出现了这样的操作,希望HMI显示停机的原因,告知操作者,在上图程序中,可以将D47赋一个对应的数值。
紧急停机的设计
在空压机运行状态下,操作者按下紧急停机按钮,空压机内马达应立即停止运转,工频驱动模式比较简单,断开接触器的电源就可以了,但变频器驱动情况下,应让变频器立即停止运行,关闭PWM输出。
操作者按下紧停按钮,控制器X0端口检测到紧急停机信号,控制程序转入停机状态,仍持续向主变频器、风机变频器发送停机命令,直到变频器停机为止;
紧停信号(常开型)同时也送给了主变频器、风机变频器的DI1输入端子,因为控制器事先已给变频器DI1端口设置为外部停机信号输入(常开型),一点DI1端口开路,变频器也会立即停止运行,这与通信端口的紧急停机命令,实现双保险的效果。

回复 送花

使用道具 举报

小张同志 2020-4-26 08:28:43 | 显示全部楼层
感谢分享
回复 送花

使用道具 举报

zjw424260912 2020-4-26 09:24:57 | 显示全部楼层
感谢分享!
回复 送花

使用道具 举报

cdb2019 2020-4-26 16:47:39 | 显示全部楼层

感谢分享!
回复 送花

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册   

本版积分规则

有技术问题,就上汇川技术社区

INOVANCE汇川技术 公众号

汇川控制技术 公众号

全国服务热线:8:30-17:30

400-777-1260

苏州地址:江苏省苏州市吴中区越溪友翔路16号

深圳地址:深圳市宝安区留仙二路6号鸿荣源鸿威工业区E栋

Copyright © 2003-2100 汇川技术 Powered by Discuz! X3.4 ( 苏ICP备12002088号 )
快速回复 返回列表 返回顶部