用PROFIBUS-DP現場總線控制 ACS800系列變頻器的方法

引言
現場總線技術已成為世界自動化技術的熱點，近年來在我國紡機自動化中已受到關注并開始推廣應用。PROFIBUS-DP是現場總線PROFIBUS中廣泛應用的一種協議、主要用于現場級的主從通信，實現現場級控制系統與分布式I/O及其他現場級設備之間的通信（它有極好的抗電磁干擾性能）。近年來我國紡機自動化中也已逐步應用了PROFIBUS-DP現場總線。

ABB公司的ACS系列變頻器由于其優異的性能，在紡機新產品中得到大量應用。本文以ACS800系列變頻器為例，詳細介紹用PROFIBUS-DP現場總線系統控制ACS800系列變頻器的方法，希望對廣大工程技術人員有所幫助。

一．PROFIBUS-DP現場總線控制器（如PLC或DCS系統）的設置:
第一步：安裝ABB變頻器GSD文件 ABB_0812.GSD；
第二步：在系統PROFIBUS-DP硬件配置的中添加從站ABB Drives RPBA-01 站號為2（或其它地址號）,插入PPO Type Module為4；
第三步：在2號從站的參數設置中，將Operation Mode改為Vendor Specific（即ABB傳動協議）；
第四步：其它為默認配置；
第五步：將配置下載到主站中。
通過以上幾步的設置，主站對從站2的輸出區（OUTPUT）的數據結構為：
Output的第一個字是用于ABB傳動通信協議的控制字CW；Output的第二個字是變頻器的給定值REF1；Output的第三個字是變頻器的給定值REF2；Output的第四個字是變頻器的給定值REF3（由ACS800變頻器參數90.01決定）；Output的第五個字是變頻器的給定值REF4（由ACS800參數90.02決定）；Output的第六個字是變頻器的給定值REF5（由ACS800參數90.03決定）。
主站對從站2的輸入區（INPUT）的數據結構為：
Input的第一個字是用于ABB傳動通信協議的狀態字SW；Input的第二個字是變頻器的實際值ACT1（由ACS800參數92.02決定）；Input的第三個字是變頻器的實際值ACT2（由ACS800參數92.03決定）；Input的第四個字是變頻器的實際值ACT3（由ACS800參數92.04決定）；Input的第五個字是變頻器的實際值ACT4（由ACS800參數92.05決定）；Input的第六個字是變頻器的實際值ACT5（由ACS800參數92.06決定）

二．ACS800參數的設置步驟：
第一步：將ACS800變頻器Profibus適配器模塊安裝到變頻器上；
第二步：按照適配器模塊的用戶手冊調整硬件（如站號，終端電阻等）
第三步：將參數98.02（Comm.Module Link）改為FIELDBUS；確定參數98.07（COMM PROFILE）為ABB DRIVES
第四步：修改51組參數。將參數51.04（PPO type）改為PPO4；將參數51.05（PZD3 OUT）改為3；將參數51.06（PZD3 IN）改為6；將參數51.07（PZD4 OUT）改為7；將參數51.08（PZD4 IN）改為10；將參數51.09（PZD5 OUT）改為8；將參數51.10（PZD5 IN）改為11；將參數51.11（PZD6 OUT）改為9；將參數51.12（PZD6 IN）改為12；
第五步：變頻器中其他組參數組，如10組、11組、16組，90組、92組等根據用戶的不同要求設置。

三．用ABB傳動通信協議的控制字CW控制電機起停的簡易方法
1．初始化變頻器控制字CW，即向ABB傳動通信協議的控制字CW中寫入1142（16進制數為476）；
2．延時100毫秒后，進入步驟3；
3．停止電機，即主機向ABB傳動通信協議的控制字CW中寫入1143（16進制數為477）；
3．啟動電機，即主機向ABB傳動通信協議的控制字CW中寫入1151（16進制數為47F）；

四．現場總線給定值的比例換算
在使用ABB Drives通訊協議時，現場總線給定值REF1和REF2按以下比例進行換算：
REF1用于Speed和Frequency的給定，比例換算為20000=[參數11.05]；0＝[參數11.04]；-1=-[參數11.04]；-20000=-[參數11.05]。
REF2用于Speed和Frequency的給定時，比例換算為20000=[參數11.08]；0＝[參數11.07]；-1=-[參數11.07]；-20000=-[參數11.08]。
REF2用于Torque給定時，比例換算為10000=[參數11.08]；0＝[參數11.07]；-1=-[參數11.07]；-10000=-[參數11.08]。
REF2用于PID給定時，比例換算為10000=[參數11.08]；0＝[參數11.07]；-1=-[參數11.07]；-10000=-[參數11.08]。

五．結束語
本文介紹的方法已在各種PLC（如Siemens S7系列PLC）和DCS（如Emerson DCS）為主機的Profibus控制系統中得到應用，相信對其他控制系統也有借鑒作用。

[參考文獻]
1．PROFIBUS-DP適配器模塊RPBA-01用戶手冊 ABB公司
2．ACS800標準應用程序7.X固件手冊 ABB公司

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