基于PROFIBUS集成網(wǎng)絡(luò)的多變頻器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　一般地，讀寫數(shù)據(jù)都做在一個(gè)DB塊中，且劃分與硬件組態(tài)設(shè)定的I/O地址范圍大小相同大小的區(qū)域，便于建立對(duì)應(yīng)關(guān)系和管理，如圖4所示。讀變頻器數(shù)據(jù)的12個(gè)字節(jié)在DB0-DB11中，寫變頻器數(shù)據(jù)的12個(gè)字節(jié)放在DB12-DB23中，后面還可以存放諸如通訊錯(cuò)誤代碼和與變頻器有關(guān)的其他計(jì)算數(shù)據(jù)。

　　變頻器通訊設(shè)置

　　為實(shí)現(xiàn)DP通訊，需對(duì)MM440變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，常用參數(shù)設(shè)置如表1所示。為了保障總線運(yùn)行，P0700、P0918和P1000必須設(shè)置。在設(shè)置DP通訊地址時(shí)，可借助通訊模塊的七個(gè)DIP開關(guān)或借助P0918來實(shí)現(xiàn)，且必須與硬件組態(tài)保持一致^[7]。

　　軟件編程

　　系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括主程序、模擬量數(shù)據(jù)采集與處理程序、水泵啟?？刂啤㈤y門控制、PID算法實(shí)現(xiàn)及故障報(bào)警。主程序負(fù)責(zé)各子程序的管理調(diào)用。

　　流量調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)

　　本系統(tǒng)中，4臺(tái)高壓泵控制方式相同。高壓泵電機(jī)轉(zhuǎn)速由變頻器控制，通過PID閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)變流量調(diào)節(jié)?？刂破鲗⒘髁吭O(shè)定值與現(xiàn)場反饋的實(shí)際流量值進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，向變頻器輸出調(diào)節(jié)指令，變頻器接受控制器調(diào)節(jié)信號(hào)對(duì)高壓泵電機(jī)進(jìn)行速度控制。流量設(shè)定值由上級(jí)主PLC給定，不需監(jiān)測。流量設(shè)定值變化引起相關(guān)參數(shù)變化，包括變頻器頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)速、流量值。圖5為反滲透鍋爐補(bǔ)給水PID變頻控制系統(tǒng)原理圖。

　　采用西門子集成開發(fā)環(huán)境Step7中提供的PID控制功能模塊FB41來實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)液體波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致流量傳感器/變送器的測量信號(hào)變動(dòng)，為避免此波動(dòng)干擾，系統(tǒng)未采用微分環(huán)節(jié)，僅采用PI調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。

　　變頻器通訊程序

　　通訊程序可直接調(diào)用STEP7編程軟件的系統(tǒng)功能SFC14(DPRD_DAT)和SFC15(DPWR_DAT)來實(shí)現(xiàn)^[6]，程序段如下：

　　CALL "DPRD_DAT" //讀變頻器數(shù)據(jù)到PLC
　　LADDR:=W#16#150 //通訊地址
　　RET_VAL:=MW200 //錯(cuò)誤代碼
　　RECORD: =P#DB100.DBX0.0 BYTE 12
　　//傳送起始地址及長度
　　CALL "DPWR_DAT" //PLC到變頻器
　　LADDR:=W#16#100 //通訊地址
　　RECORD:=P#DB100.DBX12.0 BYTE 12
　　//傳送起始地址及長度
　　RET_VAL:=MW //錯(cuò)誤代碼