中達電通股份有限公司   PLC 產品處         李  振

 

摘要：本文主要介紹在高壓變頻器電氣控製係統中采用台達AE係列觸摸屏與西門子S7-200係列PLC以及客戶自己開發的單片機嵌入式通訊裝置形成的高壓變頻器控製係統。

 

隨著國家能源法律的頒布與實施，節能成為國家發展經濟的一項長遠戰略方針。而變頻器作為一種調速節能的產品
，在石油、化工、建材、電力、礦山、塑料、冶金、水利等工業生產中發揮著越來越重要的作用，成為工業生產以及日常生活中不可或缺的工具。而PLC、HMI
、單(dan)片(pian)機(ji)等(deng)作(zuo)為(wei)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)中(zhong)的(de)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)核(he)心(xin)，這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)的(de)功(gong)能(neng)與(yu)性(xing)能(neng)關(guan)係(xi)著(zhe)整(zheng)個(ge)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。本(ben)文(wen)以(yi)山(shan)東(dong)某(mou)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)生(sheng)產(chan)的(de)高(gao)壓(ya)變(bian)頻(pin)器(qi)為(wei)例(li)，介(jie)紹(shao)了(le)台(tai)達(da)AE係列觸摸屏在高壓變頻器上的應用
，以供大家參考。

 

    高壓變頻器的電櫃結構由多個並列單櫃組成

，每個單櫃擔負完全不同的係統功能
，外形如圖1所示，係統結構如圖2所示。

 

    係統在控製係統中采用台達AE係列觸摸屏，通過COM3實現與西門子S7-200係列PLC的通訊，同時，通過COM1與COM2特有的宏指令功能實現與單片機的通訊。實現對高壓變頻器的啟動/停止
、運行頻率、上升下降時間、工作曲線、V/F曲線、死區補償、低頻補償等參數的設定以及輸出頻率、輸出電壓
、輸出電流、運行狀態等參數的讀取，如圖3所示。

 

通過AE係列觸摸屏的COM1通訊口特有的宏指令功能實現與高壓變頻器主板顯示單片機的通訊，主板顯示單片機通訊協議分述如下。

（1）物理接口：異步傳輸方式，1個起始位，1個停止位，無校驗，電氣接口為RS232C，傳輸速率為19200bit/s。

（2）傳輸數據幀格式：

其中：

    報文長度L(07H)為發送的總字節數；幀校驗和（CS）為啟動字符至校驗和前的數據單字節算術累加和的低字節；命令代碼（C）定義如下：

 

在設定的參數中：用兩個字節，低字節在前
，高字節在後；命令發送後
，如果接收正確就返回字節A0H代碼，如果接收不正確就不返回任何代碼。

（3）讀運行參數與狀態：發送命令為：68H  07H  01H  01H  00H  71H  16H，返回14個字節定義如下：

其中：

 

返回的字節中，低位在前，高位在後，全是十進製數。

運行狀態：16位
，低位在前（第8字節），高位在後（第9字節）
，組成一個字：

位0：1――開機，0――停機

位1：硬件過流保護
，1――保護，0――無保護

位2：PDP保護，1――保護，0――無保護

位3：外部異常保護
，1――保護，0――無保護

位4：備用

位5：軟件過流保護，1――過流
，0――無過流（過流1分鍾）

位6：1.8倍過流
，1――過流，0――無過流

位7：1――外控狀態
，0――內控狀態

高8位：01――硬件保護，02――PDP保護，03――外部異常
，04――備用
，05――過流
，06――1.8倍過流。

校驗碼為從第2字節到第12字節的算術累加和的低字節：鏈路用戶數據(兩個字節)：低位在前，高位在後
；幀校驗和(CS)：啟動字符至校驗和前的數據單字節算術累加和的低字節；結束字符：16H。

通過AE係列觸摸屏的COM2通訊口特有的宏指令功能實現與高壓變頻器單元故障檢測單片機的通訊，單元故障檢測單片機通訊協議分述如下。

（1）物理接口：異步傳輸方式，1個起始位
，1個停止位，無校驗，電氣接口為RS232C，傳輸速率為19200bit/s。

（2）請求數據宏指令：E9。E9返回數據格式如下：

（3）E9返回數據內容定義：第2、3
、4、5、6、7字節：每2位表示一個單元：00――正常，01――溫度，10――過壓，11――過流，每字節四個單元
，由高到低順序排列。

第 8，9字節定義如下：

（3）在每相的變流單元故障數中，如果單元數超過7時
，均為111，即最大為7

，後位0和位1配合主板通信中的01H命令代碼使用：

命令格式：68H
，07H，01H，第9字節： OR 01H；第8字節校驗和：16H；校驗碼：第10字節
，為字節2-字節9累加和的低字節數。

對於一相10個功率單元的10KV變頻器時，返回數據比原來多2個字節，在第7個字節和8個字節間加入2個字節，整個數據長度變為13個字節，其他數據結構定義不變，校驗碼為字節2到字節11累加和的低字節數。其中新加第8字節和第9字節定義如下：

 

本係統采用了台達AE係列觸摸屏解決方案
，通過AE係xi列lie觸chu摸mo屏ping特te有you的de宏hong指zhi令ling功gong能neng實shi現xian與yu兩liang塊kuai單dan片pian機ji的de通tong訊xun，即ji有you效xiao降jiang低di了le成cheng本ben，也ye使shi自zi由you通tong訊xun的de方fang式shi變bian得de簡jian單dan易yi用yong。完wan善shan的de故gu障zhang檢jian測ce功gong能neng

，保bao證zheng設she備bei運yun行xing可ke靠kao。人ren性xing化hua的de編bian程cheng軟ruan件jian，給gei客ke戶hu編bian程cheng工gong作zuo帶dai來lai了le極ji大da的de方fang便bian，新xin的de控kong製zhi係xi統tong不bu僅jin給gei客ke戶hu帶dai來lai了le成cheng本ben的de極ji大da優you化hua
，並bing且qie能neng更geng好hao的de根gen據ju工gong藝yi的de要yao求qiu進jin行xing修xiu改gai設she計ji
，進jin一yi步bu提ti高gao了le客ke戶hu在zai行xing業ye中zhong的de競jing爭zheng力li，依yi靠kao台tai達da大da陸lu子zi公gong司si中zhong達da電dian通tong強qiang大da的de銷xiao售shou與yu售shou後hou支zhi持chi網wang絡luo，使shi客ke戶hu的de設she備bei在zai任ren何he地di方fang均jun可ke享xiang受shou快kuai捷jie
、便利、優質的售後服務。

 

參考文獻（略）