基于CC-Link總線(xiàn)的變頻器管理系統

1 引言

　　隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展，越來(lái)越多的汽車(chē)品牌選擇在中國建廠(chǎng)。據不完全統計，中國現有汽車(chē)廠(chǎng)家六十幾家，主要分布在華東、華南沿海地帶。華南地區特別是廣州，匯集了日本主要的汽車(chē)品牌。中國汽車(chē)工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，但與發(fā)達國家相比，其自動(dòng)化水平還有距離。fa產(chǎn)品的使用，是實(shí)現中國汽車(chē)工業(yè)自動(dòng)化和電氣化的關(guān)鍵。汽車(chē)制造的主要工藝可分為沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大車(chē)間。沖壓車(chē)間內，鋼板被沖成汽車(chē)的各個(gè)部分，并運送到焊裝車(chē)間進(jìn)行車(chē)體焊接，初步成型的車(chē)體在涂裝車(chē)間進(jìn)行預處理、密封和噴涂，再到總裝車(chē)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(chē)體運輸的就是輸送設備。輸送設備上使用了大量的變頻器，這些變頻器分布在車(chē)間的各處，而且變頻器型號、種類(lèi)不同，變頻器的參數設置項目和內容也往往不同。以往的狀況是，需要耗費大量人力物力，進(jìn)行變頻器運行狀態(tài)監視和變頻器的參數管理，到每一臺變頻器前記錄運行參數以及更改狀況。一旦出現某個(gè)變頻器參數設置異常，且不能及時(shí)發(fā)現并改正，可能影響整個(gè)輸送設備運行，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，對各個(gè)變頻器實(shí)行總線(xiàn)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)變頻器參數管理系統。利用這套系統，可以在人機界面上查看各個(gè)變頻器的運行狀態(tài)，對變頻器參數設定管理權限，防止與生產(chǎn)操作無(wú)關(guān)人員隨意改動(dòng)變頻器參數，被更改的參數內容，更改后的數值及標準的參數數值，在人機界面上會(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。下面將從系統組成、變頻器參數設置、plc程序書(shū)寫(xiě)、人機界面畫(huà)面設計等幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。

2 變頻器參數管理系統硬件設計

　　2.1 plc產(chǎn)品選擇

　　q系列plc是采用模塊化的結構形式的中大型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和數據信號的傳輸。

　　q61p，電源模塊。輸入電源采用100-240伏交流電壓，轉換為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，可以滿(mǎn)足大規模設備的控制要求。模塊本身配置了通用usb接口，可以方便連接電腦，實(shí)現cpu同電腦間高速的數據傳輸。

　　qj61bt11，cc-link總線(xiàn)主站/本地站模塊。cc-link采用屏蔽雙絞線(xiàn)連接，156kbps到10mbps五種傳輸速，t形中繼器擴展后的距離最大可達13.2km，最多可以連接64個(gè)物理節點(diǎn)，包括遠程i/o站，遠程設備站，智能設備站多種站類(lèi)型。由于cc-link這些卓越的特點(diǎn)，使得cc-link總線(xiàn)在工廠(chǎng)應用中，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)品具有高水平的運行性能、廣泛的使用環(huán)境、便利的維護特點(diǎn)及各類(lèi)簡(jiǎn)易操作的實(shí)用功能。強大的網(wǎng)絡(luò )通信功能，使a700支持多種通信方式和現場(chǎng)總線(xiàn)。這里選加了a7nc選件卡，從而使變頻器可以作為遠程設備站，連接到cc-link總線(xiàn)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)現各個(gè)車(chē)間多臺變頻器的遠程控制。

　　2.3人機界面產(chǎn)品選擇

　　gt15是三菱1000系列人機界面中的高性能產(chǎn)品，15英寸高亮度、寬視角tft顯示設備，65536真色彩顯示，使畫(huà)面的表現力更加豐富；更多高級附加功能，可擴展到存儲容量，滿(mǎn)足客戶(hù)設計復雜工程的需求。

　　2.4系統連接

　　將a7nc安裝在a740變頻器第三個(gè)安裝口上，用cc-link專(zhuān)用三芯屏蔽電纜，da-da（藍色線(xiàn)），db-db（白色線(xiàn)），dg-dg（黃色線(xiàn)），sld同fg內部短接，sld連接屏蔽層，fg接地，按照圖1的接線(xiàn)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(xiàn)接口，以q總線(xiàn)形式連接人機界面產(chǎn)品gt1575，通過(guò)q總線(xiàn)連接，可是實(shí)現數據高速傳輸，連接距離可達13.2米。變頻器、人機界面和plc的連接完成示意圖如圖2所示。