1引言

muqian，shichangzhongsuochuxiandekuangyongshengjujidoushicaozuorenyuanzaixianchangzuoye，kongzhicaozuoxitongyushengjujizhixingdanyuanjiangebuyuan，xianchangcaozuorenyuanchangqichuyugaofenchenheqiangzaoyindehuanjingzhong，duishentiweihaijida。

本文設計了一種遠程控製的模式，使繩鋸機執行主體與控製係統分離，二者通過RS485總zong線xian進jin行xing控kong製zhi，操cao作zuo人ren員yuan通tong過guo控kong製zhi櫃gui上shang的de人ren機ji界jie麵mian可ke以yi同tong時shi操cao作zuo控kong製zhi數shu台tai繩sheng鋸ju機ji設she備bei
，而er且qie各ge機ji器qi運yun轉zhuan狀zhuang態tai都dou實shi時shi顯xian示shi在zai人ren機ji界jie麵mian上shang，更geng加jia清qing晰xi直zhi觀guan。

2係統結構框圖如圖1所示

圖1 係統結構框圖 

由圖1的結構框圖可以看出，係統由一台人機界麵(HMI)
、一台可編程控製器(PLC)和多台變頻器(VFD)及電機(MOTOR)構成。

PLC是控製係統的核心，HMI是控製係統與操作人員的接口

，而VFD是PLC與MOTOR電機的接口，MOTOR是執行單元。

HMI與PLC直接通過RS232控製線連接。VFD與PLC直接通過RS485控製總線進行連接
，並由PLC控製操作。MOTOR與VFD輸出直接連接
，並由VFD控製其轉速和方向。

       本ben係xi統tong結jie構gou設she計ji理li念nian在zai於yu將jiang執zhi行xing部bu分fen與yu控kong製zhi部bu分fen相xiang對dui分fen開kai隔ge離li，減jian少shao操cao作zuo人ren員yuan直zhi接jie接jie觸chu惡e劣lie環huan境jing的de時shi間jian和he次ci數shu

，更geng有you利li於yu保bao護hu操cao作zuo人ren員yuan身shen體ti安an全quan與yu健jian康kang。同tong時shi，本ben係xi統tong結jie構gou適shi合he於yu多duo台tai執zhi行xing單dan元yuan的de集ji中zhong控kong製zhi
，減jian少shao操cao作zuo人ren員yuan，提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv。

3硬件選型

按照預定設計要求，本包裝機需完成人機交互
、電機調速等功能
，主要包括以下幾個部分器件。

3.1可編程控製器(PLC)

考慮到目前的功能需求及未來擴展功能的可能性，本係統PLC選用台達DVP16ES200T，該機型內建RS-232及RS485
，兼容MODBUS ASCII/RTU通訊協議
，並帶有4路高速脈衝輸出功能，為將來係統擴展使用步進電機等器件提供保證。

台達DVP16ES200T詳細參數如表1所示。

表1 DVP16ES200T參數

由表1可以看出：台達DVP16ES200T具有4點高速脈衝輸出

，可以用於步進電機的驅動；內建RS232通訊和MODBUS通訊協議，可以同時連接人機界麵和變頻器組件；此外
，該PLC支持外圍擴展，可以連接DA模塊和IO模塊。

3.2人機界麵(HMI)

本係統人機界麵選用台達DOP-B07S515。該人機界麵為7吋屏幕，800×600分辨率
，內建128MB ROM，帶有RS-232
、RS-485通訊接口，支持USB連接電腦進行界麵修改。

該人機界麵HMI通過RS-232接口與PLC主機進行聯機通訊。

3.3變頻器(VFD)

由於現有礦用繩鋸機的主切割電機額定功率為35kW
，故本係統變頻器選用台達VFD-370F。該型號變頻器適用電機功率為37kW
，可以滿足本係統需要。

台達VFD-370F變頻器參數如表2所示。

表2 VFD-370F變頻器參數

4程序設計

本控製係統的程序設計主要在於PLC與VFD之間的RS485通訊。在本節內容中
，作者主要對程序的主體結構和一些需要注意的細節地方進行講解，並不完全涉及到本控製係統的全部詳細程序。

    台達VFD-370F變頻器使用的RS485通訊協議為Modbus-RTU模式，物理層為兩線製RS485
，同時台達DVP16ES200T這款PLC可以選擇Modbus-RTU協議，PLC協議的選擇需要在程序的開始進行配置。圖2為PLC與VFD通訊格式初始化程序。

圖2 PLC與VFD通訊格式初始化

       配置講解：從VFD-370F說明書中得知該變頻器通訊接口為網絡接口，因此需要配置相應的接頭
，通訊電纜使用0.56mm雙絞線
，波特率為19200bps時，通訊傳輸最大距離足夠本控製係統的距離。

圖3 多台VFD與主機PLC聯機的菊花接法接線圖

    在本係統中
，多機聯機采用菊花鏈式連接方式(如圖3所示)，在兩頭各接上120Ω終端電阻。

    程序說明：PLC與VFD之間通訊格式確定的情況下，隻需要對照VFD-370F變頻器說明書中的通訊數據在PLC程序中進行配置(如表3所示)，發送給變頻器
，就可以相應地控製變頻器的運行。

表3 VFD-370F變頻器必要參數設置

5常用運行動作說明

在所有變頻器與PLC之間的RS-485總線連接完成之後
，需要對所有變頻器的一些常用運行動作進行說明。

(1)設置地址為03H的變頻器允許正反轉

說明：查閱VFD-370F變頻器操作說明書可知，H0204為VFD-370F變頻器正反轉的通訊地址，向改地址寫入允許正反轉的指令數據H00

，即可實現所需的操作。

(2)設置地址為05H的變頻器正轉且輸出頻率為50Hz

說明：查閱VFD-370F變頻器操作說明書可知，H2000為VFD-370F變頻器方向設定的通訊地址
，向改地址寫入允許正轉的指令數據H12
，即可實現電機正轉
；H2001為VFD-370F變頻器頻率設定的通訊地址
，向改地址寫入50Hz對應的的指令數據K5000，即可實現電機轉動頻率為50Hz，從而最終實現所需的操作。

如上麵兩個動作實例可見，對VFD-370F變頻器的操作控製命令隻需簡單地對照其說明書進行配置就能夠很容易地操作，而控製係統的其他操作，如控製邏輯、HMI通訊配置
、狀態采集等在此不做詳細說明。

本文僅簡述了基本的控製結構和控製操作程序語句

，讀者可根據本文的內容自己進行擴充實踐，完整地得出本係統的實際效果。

6結束語

本(ben)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)在(zai)現(xian)場(chang)測(ce)試(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)已(yi)經(jing)通(tong)過(guo)驗(yan)證(zheng)，控(kong)製(zhi)效(xiao)果(guo)和(he)操(cao)作(zuo)性(xing)達(da)到(dao)使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)的(de)認(ren)可(ke)。由(you)此(ci)可(ke)見(jian)，本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)的(de)控(kong)製(zhi)結(jie)構(gou)和(he)控(kong)製(zhi)思(si)路(lu)

，在(zai)實(shi)際(ji)環(huan)境(jing)中(zhong)具(ju)有(you)推(tui)廣(guang)性(xing)

，值(zhi)得(de)礦(kuang)用(yong)繩(sheng)鋸(ju)機(ji)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)和(he)使(shi)用(yong)單(dan)位(wei)的(de)借(jie)鑒(jian)應(ying)用(yong)。

作者簡介

石宗甜（1984-）男 工程師
，現就職於桂林電器科學研究院，主要研究方向為自動化控製係統設計開發
、高頻高壓開關電源設計研發
、嵌入式控製係統設計研發等。

參考文獻

[1]台達集團中達電通股份有限公司.DVP-PLC應用技術手冊[Z].2010.

[2]台達集團中達電通股份有限公司.DVP-PLC編程技巧大全[Z].2009.

[3]台達集團中達電通股份有限公司.DOP-B人機界麵應用技術手冊[Z].2010.

[4]台達集團中達電通股份有限公司.VFD-F變頻器應用技術手冊[Z].2008.