变频器综合实践 第4讲 变频PLC控制系统的综合实践.pdf

越 变频卿 Lc T heCompreh ensivePracticeof ACinveter 变频器综合实践 n }．． ． ． ． ． ．．．．．．．．．．．．二 第4讲变频P L C控制系统的综合实践 李方园1973 一 男，浙江舟山人，毕业于浙江大学电气自 动化专业．高级工程师，长期从事于变频 器等现代工控产品的应用与研究工作。 摘要在工业自动化控制系统中，比较常见的是变频器和PL C的组合应 用。通过 多种多样的PLC控制变频器的方法，构成了不同类型的变频P LC 控制系统。在变频 P L C控制系统设计中，其硬件结构中最重要的就是接口 部分，根据不 同的 信号连接，其接口邮分也需要相应改变。其软件结构应 遵循可靠、简单、界面友好等基本原则。 关键词P LC控制t硬件结构t信号连接t软件结构 A bstr actIntheautom ationcont r o lsystcm ，the comb inationbetw een P L Cand ACinverter ar e nor mall yu se d．Wi t Ilthek inds ofP L CandACinverterconnec tion，m oreandm or eACinverterP L Ccont r o lsystem saleoccur ring．Inthese systems，the m ostimportanthaldw al e str uctureistheint er faceanditshoul dbe changedaccordingtothedifferentsignals．T hes oftw are st ruc ture shoul dbe an - dertheprinci pl eofthe r el iab i l ity,simpleness andfriendlyinterface． KeywordsPL Ccont ro l；H ar dw ar e structure；S ignalconnection；Software structur e 在工业自动化控制系统中，比较常见的是变频器和PLC的 组合应用，并且产生 了多种多样的P LC控制变频器的方法，构 成了不同类型的变频P LC控制系统。 可编程控制器P LC 是 一 种数字运算与操作的控制装 i江工商职业技术学院李方医 置，它作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的 各个领域。由于P L C可 以用软件来改变控制过程，并有体积 小、组装灵活、编程简单、抗干扰 能 力强 及 可靠性高等特 点，特别适用于恶劣环境下运行。由此可见，变频P LC控制系 统在变频器相关的控制中属于最通用的 一 种控制系统。 一 个变频PLC控制系统通常由三部分组成，即变频器本 体、可编程控制器PLC部分、变频器与PLC的接口部分。 变频P LC控制系统的硬件结构中最重要的就是接口部分， 根据不同的信号连接，其接I1部分也相应改变。接1 21部分主 要有以下几种类型 -一 t■ 。’7 。』一． ， ’ 、 变频器的输入信号中包括对运行／停止、正转／反转、微动 等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继 电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件如 晶体管 与P L c相连，从而获取运行状态指令，如 图1所示。 酩蘼 葺忙f一压虻3计m t■Et蠢loOHt 运行信号的连接方式 20 ’1O年02月刊 自动口匕博览 匿 垫复礓逅 下转50页 2010年02月刊 自勋 化l博览 【I 虱 应用 3网线下载任务由于 一 般工控现场 的环境比较恶 劣，现场调试如果可以通过网络来下载程序可 以免去了不少 的工作量。 2 调试与试用 在开发阶段 的调试中，用普通PC机来模拟 现场设 备， 通过本系统把 “ 现场设备 ” 连到 以太网上面，再 通过 以太网 跟现场监控的P C机连接。整个过程如 “ 现场设备 ” 本系统 以太网 监控PC机。设备端应用串口助 手来发送、接收和分析数据，监控PC机端用W o nderWare的 IOS E R V E RI ]组态软件来做现场的监控， 监控PC机的网口用 网络抓包软件来监视和分析数据。 经过对系统的模拟现场 的试验调试和验证，系统基本上 达到 了监控现场数据采集和数据处理的要求，通信的速度和 通信的稳定性能满足 一 般工业现场的应用要 求。为了进 一 部 调试分析，把本系统安装到某大楼现场设备的监控系统中， 本系统的运行基本上达到了实际项目的要求。 3 总结与展望 本文基于A MR9与RT -L INU X的工业以太网方案而设计的 嵌入式系统，采用基于A R M920T核的3C2410高端处理 器和 实时嵌入式R T -Li nux操作系统”’， 完全适合于工业以太网控制 系统的要求。该系统可 以实现现场总线协 议到以太网协议的 通信转换和数据传输，这样，工控现场就可以通过以太网进 行统 一 的信息管理和数据监控，由于设备通信协议的不兼容 而形成的工控领域现场信息管理的 不统 一 将会得到进 一 步的 解决，现场的 设备还可以通过以太网连接到 世界各地进行监 控。 该系统现 在已经实现 的M O DBUS 协议和 一 些设备供应商 的 自定义的协议和以太网的转换 ，下 一 步将要支持更多的现 场总线协议的转换，最终 的 系统定位是实现工控领域现场通 信的统 一 标准oPcl t务。够 参考文献 [I】M ichael K．Johns on，ErikW．Tr oan．L inux应用程序开 发[ M ] ．北京电子工 业出版社。2005 ． 【 2 】 2华清远见嵌入式培训中心．嵌入武LinuxC语 言应 用程序设计【 M ] ．北京 人民邮电出版社，2007， 【 31孙红波．AR M 与嵌入式技术[M】 ．北京电子工业出版社，2006． f 4】马忠梅，李善平，康慨，叶椭 ．ARM L inux嵌入式系统教程fM ] ．北京北 京航空航天大学出版社，2004 ． [5】A L ESSANDRORUB IN I，J ONA T HAN C OR B E T ．L I N U X设备驱动程序 【 M 】 ．北京中国电力出版社，2002． 【 6 】 韩 山，郭云，付海艳．A RM 微处理器应用开发技术详解与实例分析[M 】 ．北 京清华大学出版社，2007 ． 【 7】杨水清，张剑，施云飞．AR M 嵌入式Li nux系统开发技术详解[M 】 ．北京电 子工业出版社，2008 ． 【 8】任哲，潘树林。房红征．嵌入式操作系统基础uC／O S II1Li nux[M ] ．北京 北京航空 航天大学出版社，2009． 上接4 3页 格书的总体要求和控制 系统具体要求 ，确定应用程序的基本 结构，按程序设计标准绘制出程序结构框图 ，然后在根据要 求，绘制出各功能单元的详细功能框图。 3编写程序编写程序就是根据设计 出的框图逐条地 编写控制程序，这是整个程序设计工作的核心部分。 4程序测试和调试程序测试和调试不同，软件测试 的目的是尽可能多地发现软件中的错误，软件调试的任务是 进 一 步诊断和改正软件中的错误。 5编写程序说明书程序说明书是对程序的综合说 明，是整个程序设计工作的总结。 -毋 图6 PL C水位控制流程图 参考文献 【 1】李方园．变频器行业应用实 践【 M 】 ．北京中国电力出版社．2006．5． [2】李方园 ．变频器自动化工程实践[M 】 ．北京电子工业出版社．2007．4． 【 3】张燕宾，胡纲衡，唐瑞球．使用变频调速技术培训教程[M】 ．北京机械工 业出版社．2004 ．8． [4]吴忠智，吴加林 ．变频器应用手册第2版 【M ] ．北京机械工业出版社 2003．4． [5】吴忠智，黄立培，吴加林 ．调速用变频 器及 配套设备选用指南[M 】 ．北京 机械工业 出版社 ．2002．4． 匡I 虱 自i 由化l博笕 201O年02,EJq i J