基于以太网的VVVF参数在线监控系统

基于以太网的VVVF参数在线监控系统1引言

随着工业自动化以及电力电子技术的飞速进展，VVVF的使用越来越广泛，而计算机技术尤其是以太网网络技术的进展，使得远程掌握变得简洁可行。而现有的介绍如何利用软件在线对VVVF调速系统的参数进行调整的文章不多，本文就是要介绍使用Rockwell公司的RSView32软件对Allen-Bradley公司1305变频调速器参数进行在线读写掌握，最终实现对三相沟通异步电机的掌握。

2相关硬件

2.1以太网简介

以太网系统最早是由施乐(Xerox)公司创建的，现在使用的以态网(EtherNet)采纳总线式拓扑结构和IEEE802.3标准的CSMA/CD(载波侦听多点存取/冲突检测)协议。以太网是目前应用最为广泛的计算机网络，与现场总线相比，它具有成本低廉，通信速率高(目前比较普遍的以太网通信速率为10M)，开放性好，协议简洁且可植性强以及可持续进展潜力大等优点。因此可以预见的是，不断完善的工业以太网技术一旦解决原有的以太网通信实时性、缺合适的工业掌握应用层规范、网络平安威逼等技术难题，以太网将全面应用于工业掌握网络。

2.2设备网简介

在设备层采纳的设备网(DeviceNet)网络是一种低层网络，设备网(DeviceNet)网络是90年月中期进展起来的一种基于CAN技术的开放型符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络。它通过一根电缆将诸如可编程序掌握器、传感器、HIM、变频器等现场智能设备连接起来，是一种分布式掌握系统。设备网与一般的通信总线相比具有突出的高牢靠性实时性和敏捷性。其主要特点可以概括如下:

(1)采纳基于CAN的多主方式工作;(2)采纳非破坏性总线逐位仲裁技术;(3)设备网上可以容纳多达64个节点地址;(4)采纳短帧结构传输;(5)通信介质为独立双绞线;(6)支持设备的热插拔。

2.31203通讯模块

1203的前面板上具有SCANport和DeviceNet通讯接口、SCANport和DeviceNet状态指示灯。SCANport通讯接口和1305连接，由DeviceNet网络供应24VDC电源。SCANPort是一种设备通信接口，是Allen-Bradley公司开发的一种CAN(ControlAreaNetwork)接口标准，可以为网络中各个网络设备供应直接的、数字的通信链路，可将具有SCANport接口的全部设备连接到设备网网络。利用SCANport接口，通过定义Ｉ/Ｏ映象表、输入/输出映象表，既可以向与其相连的拖动设备发送命令，掌握设备运行;又可以从设备读取数据，监视设备的状态。不同的设备，对规律命令、规律状态等信号的位(或字)会有不同的含义。1203底板有SW1、SW2两个DIP开关，其定义如下:

ＳＷ1-1=On，表示选通数据链路Ａ，ＳＷ1-2～ＳＷ1-4=On，分别表示选通数据链路Ｂ～Ｄ;ＳＷ2-1～ＳＷ2-6可以选择0～63的节点地址;ＳＷ2-7和ＳＷ2-8可用来选择数据传输速度，可有125Ｋ、250Ｋ和500Ｋ三种选择。ＳＷ2-7=On、ＳＷ2-8=On时，通信模块的节点地址和数据速度是由设备网的内部程序设定，用设备网管理软件调整相应参数的数值，可以实现节点地址和数据传输速度的程序设定。

3系统结构和网络组成

系统如图1采纳以太网＋设备网的通讯体系,以太网作为信息管理子层，用于上位机传送调度指令和信息，可以实现比较长的空间跨距传输数据;设备网通过一个开放的网络，将底层的设备直接和车间级掌握器相连，而无需通过硬线将它们与I/O模块连接。

图1系统网络结构图

在工业掌握现场，这种多支线的网络允许用户用一根电缆去连接500m以内的设备并远至各个工艺掌握单元的用户可编程序掌握器。因此，本文介绍的网络体系也具有实际的参考价值。

(1)设备层在这一层上，现场掌握设备直接与现场各类装置(如传感器、驱动器等)相连，对所连装置实施监测、掌握，同时与上层相连，接收管理信息，并向上传送装置的特性数据和采集的实时数据。

(2)信息层这一层依据生产特点，协调各下层单元的参数设定，是生产的总协调员和掌握器。其特点是数据量大而实时性要求不高。它的开放性协议使各种主计算机和不同厂商的PLC可以互联，在必要时也可以进行一些掌握和协调。这一层采纳符合公共标准的TCP/IP协议的以太网。

4通讯组态和软件开发

项目利用Rockwell公司开发的软件RSLinx实现PC机与网上各设备建立通信的软件。它的作用相当于网络中的通信与数据交换服务器，利用RSLogix500用于编写梯形图程序下载到SLC5/05中。利用RSNETWorx软件进行SCANPORTI/O映象配置以及所需掌握参数的选择(注:需要实现计算机与设备网上设备直接通讯的DeviceNet通道下载或直接利用变频器的HIM手动设置)。

项目使用RSVew32软件进行基于win32标准的人机接口界面的开发。它还供应了对整个系统的监视、掌握和数据采集功能于一体。

4.1以太网组态

主要是进行RSLogix500编程:

首先得通过RS-232下载程序，把“ChannelConfiguration”中的IP传递给CPU，然后在RSLinx中组态Ethernet:配置网络名、网络协议〔TCP/IP〕、通信设备类型以及带宽地址。然后，让RSLinx自动搜寻网络节点，如能正确识别各节点就完成了以太网网络平台的建立。

4.2选择参数掌握

Allen-Bradley公司生产的1305变频调速器共有13组149个参数，以一台变频器为例:

(1)SLC输出映像表中的O:1.1中的字为变频器的规律掌握命令;O:1.2中的字为频率基准值;O:1.3-O:1.10为输出数据链数据。

(2)输入映像表中I:1.1对应变频器的规律状态字;I:1.2中的字为频率反馈值;I:1.3-I:1.10中的数据为输人数据链数据。具有Datalinks方式的模块和设备共有4个数据链A、B、C、D，每个数据链在H工处理器的输入和输出映射表中占用2个字。如A数据链占用字3和字4，通过通信模块的拨动开关来选通／截止某个数据链。SLC处理器每次扫描程序，可对变频器读或写2-8个字的数据信息;由于通信模块不断地自动刷新参数值，故它的读写速度比报文方式要快，更适合于实时监视和修改参数。对于变频器来说，如要传送某个多数，必需在变频器中对各数据链进行组态以打算数据链指向哪个参数。例如通过DatalinkA转变变频器的7号参数，可没定DatainAI为7。即指针指向7号参数，则SLC输出映像表中的O:1.3中的字将送人7号参数。

(3)值得留意的:要点

按附表，对应1305适配器I/0组的参数111-118为输出参数选择，119-126为输入参数选择。因此，也只能掌握有限的16个参数(写读)，经过尝试和讨论，认为通过类似C语言的间接寻址方式可以动态的对所选的参数号进行更改。即在DataOutA1的参数设为120即指向DataOutA2，这样假如转变DataOutA1的数值就可以动态设定DataOutA2端口对应的参数号，此时就可以通过输入DataOutA2的数值来达到转变参数数值的目的，从而实现动态的转