基于CC-Link總線的變頻器管理系統(tǒng)

1 引言

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的汽車品牌選擇在中國(guó)建廠。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)現(xiàn)有汽車廠家六十幾家，主要分布在華東、華南沿海地帶。華南地區(qū)特別是廣州，匯集了日本主要的汽車品牌。中國(guó)汽車工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，其自動(dòng)化水平還有距離。fa產(chǎn)品的使用，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車工業(yè)自動(dòng)化和電氣化的關(guān)鍵。汽車制造的主要工藝可分為沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大車間。沖壓車間內(nèi)，鋼板被沖成汽車的各個(gè)部分，并運(yùn)送到焊裝車間進(jìn)行車體焊接，初步成型的車體在涂裝車間進(jìn)行預(yù)處理、密封和噴涂，再到總裝車間，安裝其余的座椅、輪胎等部件。貫穿四大工藝，實(shí)施鋼板傳送、車體運(yùn)輸?shù)木褪禽斔驮O(shè)備。輸送設(shè)備上使用了大量的變頻器，這些變頻器分布在車間的各處，而且變頻器型號(hào)、種類不同，變頻器的參數(shù)設(shè)置項(xiàng)目和內(nèi)容也往往不同。以往的狀況是，需要耗費(fèi)大量人力物力，進(jìn)行變頻器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和變頻器的參數(shù)管理，到每一臺(tái)變頻器前記錄運(yùn)行參數(shù)以及更改狀況。一旦出現(xiàn)某個(gè)變頻器參數(shù)設(shè)置異常，且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正，可能影響整個(gè)輸送設(shè)備運(yùn)行，進(jìn)而影響正常生產(chǎn)。為了解放勞動(dòng)力，提高自動(dòng)化水平，對(duì)各個(gè)變頻器實(shí)行總線連接，分散放置，集中管理。同時(shí)考慮到變頻器的控制特點(diǎn)，引進(jìn)變頻器參數(shù)管理系統(tǒng)。利用這套系統(tǒng)，可以在人機(jī)界面上查看各個(gè)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)變頻器參數(shù)設(shè)定管理權(quán)限，防止與生產(chǎn)操作無(wú)關(guān)人員隨意改動(dòng)變頻器參數(shù)，被更改的參數(shù)內(nèi)容，更改后的數(shù)值及標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)數(shù)值，在人機(jī)界面上會(huì)以特殊的字體及顏色顯示出來(lái)，方便管理人員跟蹤查看。下面將從系統(tǒng)組成、變頻器參數(shù)設(shè)置、plc程序書寫、人機(jī)界面畫面設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。

2 變頻器參數(shù)管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 plc產(chǎn)品選擇

　　q系列plc是采用模塊化的結(jié)構(gòu)形式的中大型plc產(chǎn)品，這里使用了具備5個(gè)i/o插槽的主基板q35b，用來(lái)安裝模塊，并提供給模塊間電力信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。

　　q61p，電源模塊。輸入電源采用100-240伏交流電壓，轉(zhuǎn)換為5v/6a直流電，供給各模塊。

　　q02hcpu，高性能cpu模塊，28k步程序，約合112kb的程序容量，最大8192輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，可以滿足大規(guī)模設(shè)備的控制要求。模塊本身配置了通用usb接口，可以方便連接電腦，實(shí)現(xiàn)cpu同電腦間高速的數(shù)據(jù)傳輸。

　　qj61bt11，cc-link總線主站/本地站模塊。cc-link采用屏蔽雙絞線連接，156kbps到10mbps五種傳輸速，t形中繼器擴(kuò)展后的距離最大可達(dá)13.2km，最多可以連接64個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，包括遠(yuǎn)程i/o站，遠(yuǎn)程設(shè)備站，智能設(shè)備站多種站類型。由于cc-link這些卓越的特點(diǎn)，使得cc-link總線在工廠應(yīng)用中，起到至關(guān)重要的作用。

　　2.2 變頻器產(chǎn)品選擇

　　高性能通用型變頻器a700系列產(chǎn)品具有高水平的運(yùn)行性能、廣泛的使用環(huán)境、便利的維護(hù)特點(diǎn)及各類簡(jiǎn)易操作的實(shí)用功能。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能，使a700支持多種通信方式和現(xiàn)場(chǎng)總線。這里選加了a7nc選件卡，從而使變頻器可以作為遠(yuǎn)程設(shè)備站，連接到cc-link總線中。一個(gè)cc-link主站模塊，可以連接最多42個(gè)變頻器，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)車間多臺(tái)變頻器的遠(yuǎn)程控制。

　　2.3人機(jī)界面產(chǎn)品選擇

　　gt15是三菱1000系列人機(jī)界面中的高性能產(chǎn)品，15英寸高亮度、寬視角tft顯示設(shè)備，65536真色彩顯示，使畫面的表現(xiàn)力更加豐富；更多高級(jí)附加功能，可擴(kuò)展到存儲(chǔ)容量，滿足客戶設(shè)計(jì)復(fù)雜工程的需求。

　　2.4系統(tǒng)連接

　　將a7nc安裝在a740變頻器第三個(gè)安裝口上，用cc-link專用三芯屏蔽電纜，da-da（藍(lán)色線），db-db（白色線），dg-dg（黃色線），sld同fg內(nèi)部短接，sld連接屏蔽層，fg接地，按照?qǐng)D1的接線方法，連接安裝了cc-link選件變頻器和cc-link主站模塊qj61bt11。在da-db之間，需連接110歐姆、1/2瓦的終端電阻。

　　q系列高性能cpu通過(guò)基板上的總線接口，以q總線形式連接人機(jī)界面產(chǎn)品gt1575，通過(guò)q總線連接，可是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，連接距離可達(dá)13.2米。變頻器、人機(jī)界面和plc的連接完成示意圖如圖2所示。