基于CC-Link總線的變頻器管理系統

1 引言

　　隨著國民經濟的發展，越來越多的汽車品牌選擇在中國建廠。據不完全統計，中國現有汽車廠家六十幾家，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品牌。中國汽車工業自動化水平不斷提高，但與發達國家相比，其自動化水平還有距離。fa產品的使用，是實現中國汽車工業自動化和電氣化的關鍵。汽車制造的主要工藝可分為沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大車間。沖壓車間內，鋼板被沖成汽車的各個部分，并運送到焊裝車間進行車體焊接，初步成型的車體在涂裝車間進行預處理、密封和噴涂，再到總裝車間，安裝其余的座椅、輪胎等部件。貫穿四大工藝，實施鋼板傳送、車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間的各處，而且變頻器型號、種類不同，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，進行變頻器運行狀態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。一旦出現某個變頻器參數設置異常，且不能及時發現并改正，可能影響整個輸送設備運行，進而影響正常生產。為了解放勞動力，提高自動化水平，對各個變頻器實行總線連接，分散放置，集中管理。同時考慮到變頻器的控制特點，引進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變頻器的運行狀態，對變頻器參數設定管理權限，防止與生產操作無關人員隨意改動變頻器參數，被更改的參數內容，更改后的數值及標準的參數數值，在人機界面上會以特殊的字體及顏色顯示出來，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程序書寫、人機界面畫面設計等幾個方面進行介紹。

2 變頻器參數管理系統硬件設計

　　2.1 plc產品選擇

　　q系列plc是采用模塊化的結構形式的中大型plc產品，這里使用了具備5個i/o插槽的主基板q35b，用來安裝模塊，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/輸出點數，可以滿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，實現cpu同電腦間高速的數據傳輸。

　　qj61bt11，cc-link總線主站/本地站模塊。cc-link采用屏蔽雙絞線連接，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個物理節點，包括遠程i/o站，遠程設備站，智能設備站多種站類型。由于cc-link這些卓越的特點，使得cc-link總線在工廠應用中，起到至關重要的作用。

　　2.2 變頻器產品選擇

　　高性能通用型變頻器a700系列產品具有高水平的運行性能、廣泛的使用環境、便利的維護特點及各類簡易操作的實用功能。強大的網絡通信功能，使a700支持多種通信方式和現場總線。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總線中。一個cc-link主站模塊，可以連接最多42個變頻器，從而實現各個車間多臺變頻器的遠程控制。

　　2.3人機界面產品選擇

　　gt15是三菱1000系列人機界面中的高性能產品，15英寸高亮度、寬視角tft顯示設備，65536真色彩顯示，使畫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，滿足客戶設計復雜工程的需求。

　　2.4系統連接

　　將a7nc安裝在a740變頻器第三個安裝口上，用cc-link專用三芯屏蔽電纜，da-da（藍色線），db-db（白色線），dg-dg（黃色線），sld同fg內部短接，sld連接屏蔽層，fg接地，按照圖1的接線方法，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通過基板上的總線接口，以q總線形式連接人機界面產品gt1575，通過q總線連接，可是實現數據高速傳輸，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。