1 引言 羅克韋爾公司的mcc產(chǎn)品（centerline襇otor control centers）為基于現(xiàn)場總線的馬達控制中心,為突出原理性和強調(diào)示范作用，本文中主要控制其中的1305 ac inverter。1305 ac inverter是一種微處理器控制的交流變頻器，在三相電機的控制、產(chǎn)生三相pwm信號、調(diào)節(jié)輸出頻率和電壓、控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。具有無以倫比的可靠性。在任何負(fù)載條件下，都能調(diào)整出使電機處于最佳運行狀態(tài)，啟動平滑，沖擊小，提升轉(zhuǎn)矩大，運行可靠。mcc中的控制器為controllogix5550，這是一種集以太網(wǎng)模塊、設(shè)備網(wǎng)模塊、電源、處理器、i/o于一體的處理器。 羅克韋爾軟件功能強大，包括網(wǎng)絡(luò)通訊、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、邏輯編程、人機組態(tài)等功能。其中rslinx軟件為a-b的可編程控制器與各種羅克韋爾應(yīng)用軟件之間建立通信聯(lián)系，rsnetworx for devicenet軟件是32位圖形網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具支持軟件，其網(wǎng)絡(luò)定位視圖，提供了設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)所需要的信息和工具，rslogix5000軟件是適用于controllogix系列控制器的梯形圖邏輯編程軟件，panelbuilder是一個基于microsoft windows的軟件包，用于為panelview終端（觸摸屏）設(shè)計控制面板應(yīng)用程序。 由rslinx建立通訊通道，將計算機通過rs232通訊通道與controllogix5550控制器相連，用rslogix 5000軟件編寫梯形圖程序并下載至控制器，同時將用panelbuilder編寫的控制面板應(yīng)用程序下載到panelview終端，通過panelview終端控制1305 ac inverter來控制電機。 2 硬件結(jié)構(gòu)與配置 mcc內(nèi)部為devicenet現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)，內(nèi)部分布各種變頻器、過電流保護設(shè)備、終端監(jiān)控設(shè)備和電源監(jiān)視器。devicenet需要外接24v電源。計算機和可編程邏輯控制器通訊采用rs232通訊方式，將計算機的com端口和controllogix5550的com端口連接。系統(tǒng)硬件基本結(jié)構(gòu)圖見圖1。 [align=center] 圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖[/align] 圖1中1203-gk5通訊模塊是用來將1305 ac inverter連接到devicenet，將設(shè)備的i/o地址映射到1756-dnb 的i/o中，為底層設(shè)備提供了一個直接、數(shù)字化的與devicenet的連接。采用網(wǎng)絡(luò)通訊波特率為125kbps，將1203-gk5通訊模塊的撥碼開關(guān)sw2.7-sw2.8位置均為0，為了允許數(shù)據(jù)鏈接（datalink）通道a、b、c、d通訊，將撥碼開關(guān)sw1.1-sw1.4全置為1。 啟動rslinx軟件，配置網(wǎng)絡(luò)通道。加載rs232驅(qū)動程序，在線瀏覽從而找到controllogix5550-4槽處理器、以及連在其上的各個設(shè)備網(wǎng)結(jié)點。 啟動rsnetworx for devicenet軟件，組態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。配置1305變頻器的參數(shù): （1） 為了讓1305變頻器接受遠(yuǎn)程控制 將mask組logic mask中第2位（adapter 2即remote i/o）置1（允許）。start mask、stop mask、jog mask、reference mask、accel mask、deccel mask、fault mask、direction mask中相應(yīng)的第2位也都置1。 （2） 為實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制 將frequency setup組中的freq select 1設(shè)置為adapter 2（remote i/o）。配置1756-dnb模塊的scanlist列表。將各設(shè)備（1305、paneiview）的i/o地址映射到1756-dnb的i/o中, 從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能和控制功能，這樣可以通過在paneiview上的操作，直接控制1305變頻器的運行。 3 軟件設(shè)計與實現(xiàn) 1305變頻器的20個輸入字節(jié)中包括了2個邏輯命令字節(jié)，2個頻率提示字節(jié)，以及16個數(shù)據(jù)鏈接通道字節(jié)。通過控制其中的邏輯命令字節(jié)和頻率提示字節(jié)來控制電機。 輸入的邏輯命令字節(jié)各bit的定義見表1（表1中僅列出程序中用到的部分bit）所示。 [align=center]表1 1305變頻器邏輯命令字節(jié)含義表 [/align] 頻率提示（frequency reference）字節(jié)共2個byte（16位），是用于輸入目標(biāo)電壓頻率值，因為1305是通過調(diào)整電壓頻率來控制電機轉(zhuǎn)速的，其中低9位為小數(shù)部分，高7位為整數(shù)部分。 啟動rslogic5000軟件，編寫邏輯控制程序。邏輯控制梯形圖程序的基本思想如圖2所示。 [align=center] 圖2 邏輯控制原理圖[/align] 其中初始化程序?qū)崿F(xiàn)以下功能:為使1756-dnb開始工作，須將1756-dnb模塊的輸入statusregister.run位置1，輸出commandregister.run位置1，將1305變頻器對應(yīng)的邏輯命令字節(jié)的第12、13、14位設(shè)為0、0、1，即將速度提示選擇設(shè)成freq select 1，而freq select 1在網(wǎng)絡(luò)配置中已經(jīng)設(shè)成了adapter 2（remote i/o）。再將第6位置1，即禁止面板控制，因為遠(yuǎn)程控制的同時進行面板控制會產(chǎn)生錯誤。 直接輸入速度提示子程序?qū)崿F(xiàn)以下功能:為了實現(xiàn)在panelview終端中的直接輸入電機轉(zhuǎn)速，必須在編寫梯形圖時，為輸入標(biāo)簽設(shè)置通知標(biāo)簽和握手標(biāo)簽，否則只能輸入1次，以后將不再起作用。當(dāng)操作員按下回車鍵時，通知標(biāo)簽設(shè)為1。輸入標(biāo)簽保持打開，直到控制器程序檢查該值已寫入標(biāo)簽地址，然后將握手標(biāo)簽設(shè)為1?？刂破髟O(shè)置握手位后，終端自動清除通知位?？刂破鞒绦蛟賹⑽帐謽?biāo)簽清0?？刂破魈菪芜壿嫳仨氃诎l(fā)生超時之前設(shè)置握手位。握手超時時間默認(rèn)為4s。直接輸入速度提示子程序基本原理如圖3所示。 [align=center] 圖3 直接輸入速度提示子程序框圖[/align] 啟動panelbuilder軟件，根據(jù)i/o映射關(guān)系定義（見表2）組態(tài)終端控制界面。終端控制界面如圖4所示。 [align=center] 圖4 panelview終端控制界面圖[/align] [align=center]表2 i/o映射關(guān)系定義表 [/align] 下載組態(tài)程序到panelview終端，運行監(jiān)控界面，實現(xiàn)通過panelview終端控制遠(yuǎn)程電機啟動、停止、反向、加速、減速以及速度設(shè)定。 本系統(tǒng)已經(jīng)在上海交通大學(xué)rockwell實驗室運行成功，變頻范圍0～60hz（此范圍可選）,調(diào)速范圍0～1736r/min，加速和減速時間可調(diào)。通過加速、減速按鍵變頻，精度較高，誤差不超過0.033%;通過手工設(shè)定頻率誤差也不超過0.34%,誤差主要產(chǎn)生于小數(shù)輸入部分?？蛰d輸出電壓為7到407v（額定電壓460v）;空載功耗最大為3%（額定功率1.5kw）。實驗結(jié)果令人滿意。 4 結(jié)束語 基于devicenet現(xiàn)場總線，由rslinx建立通訊通道，用rslogix5000編寫梯形圖程序，用panelbuilder編寫控制界面，通過控制1305變頻器，達到對電機的遠(yuǎn)程控制要求。本文涉及的設(shè)備包括控制器、變頻器、通訊模塊和觸摸屏終端，基本包含mcc的典型設(shè)備，這些都很有利于建立起一套完整的分析和研究mcc常用方法，為以后在mcc上作深入復(fù)雜的研究打下堅實基礎(chǔ)。 參考文獻 [1] 浙江大學(xué)羅克韋爾自動化技術(shù)中心. 可編程序控制器系統(tǒng)[m]. 杭州:浙江大學(xué)出版社,2000.