S1214PLC通过Profinet控制邦飞利变频器

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看雪001

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S1214PLC通过Profinet控制邦飞利变频器

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2019-05-25 19:53:21

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 先上几张电机的照片:

  

 转子直径1300mm,转子端部连接了旋转变压器,输出的sin、cos波形通过变频器上的转换器解码细分成65536 u/r,相当于16位编码器;

   

 转子上贴了44对N/S永磁磁极,转子同时也是飞轮(黄色)

定子绕组是组合安装的,额定电压690v

 下面是邦飞利驱动器,面板上安装有Profinet通信接口,&旋变解码接口

     这是一个实验项目,项目要求通过PN总线控制邦飞利变频器,电机正转时为速度控制,从零速到额定转速250rpm的加速时间必须控制在0.8s以内,电机反转为位置控制模式;

     直径1.3m的转子,周长4m,250rpm时转子轮边的线速度是1000mpm,也就是16mps,16/0.8=20mps^2,加速度2g!(最好的跑车,0-100公里时速的加速时间是3.0s,加速度大约0.9g)

     接到这个调试任务时,我手上的资料一穷二白,别说邦飞利了,就连随时可以获得技术支持的西门子G120、V90等总线驱动我都没有调试过,况且是这么大的永磁同步电机——心中真是千万只草泥马在奔腾!

     ……

   通过PN总线控制邦飞利变频器,其实只要两份资料:1,关于邦飞利变频器PN通信模块的说明书《CM-Eth-PROFINET_GB_VEC1027R0》,文档大约5.6M;2,邦飞利变频器调试软件VPlus 8.08;

 总线控制主要是MCI控制:

 设置MCI控制方式,需要打开VPlus调试软件,在线修改P412参数:

 

     VPlus调试软件如果连上邦飞利变频器,工具栏上的在线工具按钮会以彩色显示,比如scope(类似西门子trace功能);找到P412参数,鼠标指向“data set 0”这栏,窗口左下角信息栏会提示出厂默认参数值,点开“data set 0”这栏的话会有更多选项,总线控制时,这个参数选择"1-control via statemachine" ,通过状态机来控制。

    关于这个“状态机”,用这个词描述通信机制是很形象的,后面会举例说明状态机是怎么工作的。

   先看看Profinet的PKW和PZD描述:

 

  PKW主要是对变频器的所有参数进行读写访问,比如电机型号、本地或远程控制方式等,PZD主要是对变频器的过程数据进行周期性访问,比如运行电流、速度和位置信息等;PKW占用8个字节,一下子就占去了8/24,24字节是这个驱动器允许组态的最大数据结构,其中1/3用来读写参数显然是不划算不经济的,我这个项目把24字节全部用来组态PZD,需要用到哪些PZD可以根据一张“映射图”来任意组态:

  

 

   

 这张映射图基本上包含了PZD3-PZD12的IN、OUT对应关系,表中没有PZD1和PZD2,是因为它们被固定为“控制字+参考值”和“状态字+实际值”。

根据这张PZD映射图,使用VPlus调试软件,设置变频器参数:

 

 变频器这端的通信PZD设置好以后,在PLC这端的设置比较简单,安装邦飞利变频器的GSDM文件后,将设备联网,把PZD1-12拖放到相应的插槽:

 

 

硬件组态完成后,可以测试一下组态的正确性:在Vplus调试软件中查找P1108参数,它显示实际的位置值:

 在PLC端,建立变量监控表,比较PZD3/4(双字)的值是否为实际位置值:

 (这些图片并非是在线状态下截取)

硬件组态测试成功后,就是动作逻辑的编程了,也就是“状态机是怎么工作的?”

……

邦飞利变频器的定位控制,模式为1

 这个定位控制包含了绝对定位和相对定位,区别在于控制字不同,功能类似1200的“MC_MoveAbsolute”

和“MC_MoveRelative”,如果要执行绝对定位,必须先执行“回原点”操作。

下图是定位控制的时序说明:

控制字的发送必须根据状态字显示的信息,才能发送相应的命令,流程才能顺利执行,这就是状态机的控制机制。根据这份时序说明,编制相应的定位功能,比如相对位置定位(MC_MoveRelative):

西门子控制器通过pn总线驱动变频器,能不能使用软件自带的运动控制功能?我没有试过,但理解了状态机控制机制,一样是可以实现这些运动控制功能的。

最后,我最想分享的是,虽有千万草泥马,吾往矣!

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