用PROFIBUS-DP现场总线控制 ACS800系列变频器的方法

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• 作者：曲冬辉
• 摘要：文章详细介绍了ACS800系列变频器在PROFIBUS-DP现场总线控制系统中的参数设置，数据格式和控制方法。

摘要：文章详细介绍了ACS800系列变频器在PROFIBUS-DP现场总线控制系统中的参数设置，数据格式和控制方法。

关键词：PROFIBUS 现场总线 ACS系列变频器

引言
现场总线技术已成为世界自动化技术的热点，近年来在我国纺机自动化中已受到关注并开始推广应用。PROFIBUS-DP是现场总线PROFIBUS中广泛应用的一种协议、主要用于现场级的主从通信，实现现场级控制系统与分布式I/O及其他现场级设备之间的通信（它有极好的抗电磁干扰性能）。近年来我国纺机自动化中也已逐步应用了PROFIBUS-DP现场总线。

ABB公司的ACS系列变频器由于其优异的性能，在纺机新产品中得到大量应用。本文以ACS800系列变频器为例，详细介绍用PROFIBUS-DP现场总线系统控制ACS800系列变频器的方法，希望对广大工程技术人员有所帮助。

一．PROFIBUS-DP现场总线控制器（如PLC或DCS系统）的设置:
第一步：安装ABB变频器GSD文件 ABB_0812.GSD；
第二步：在系统PROFIBUS-DP硬件配置的中添加从站ABB Drives RPBA-01 站号为2（或其它地址号）,插入PPO Type Module为4；
第三步：在2号从站的参数设置中，将Operation Mode改为Vendor Specific（即ABB传动协议）；
第四步：其它为默认配置；
第五步：将配置下载到主站中。
通过以上几步的设置，主站对从站2的输出区（OUTPUT）的数据结构为：
Output的第一个字是用于ABB传动通信协议的控制字CW；Output的第二个字是变频器的给定值REF1；Output的第三个字是变频器的给定值REF2；Output的第四个字是变频器的给定值REF3（由ACS800变频器参数90.01决定）；Output的第五个字是变频器的给定值REF4（由ACS800参数90.02决定）；Output的第六个字是变频器的给定值REF5（由ACS800参数90.03决定）。
主站对从站2的输入区（INPUT）的数据结构为：
Input的第一个字是用于ABB传动通信协议的状态字SW；Input的第二个字是变频器的实际值ACT1（由ACS800参数92.02决定）；Input的第三个字是变频器的实际值ACT2（由ACS800参数92.03决定）；Input的第四个字是变频器的实际值ACT3（由ACS800参数92.04决定）；Input的第五个字是变频器的实际值ACT4（由ACS800参数92.05决定）；Input的第六个字是变频器的实际值ACT5（由ACS800参数92.06决定）

二．ACS800参数的设置步骤：
第一步：将ACS800变频器Profibus适配器模块安装到变频器上；
第二步：按照适配器模块的用户手册调整硬件（如站号，终端电阻等）
第三步：将参数98.02（Comm.Module Link）改为FIELDBUS；确定参数98.07（COMM PROFILE）为ABB DRIVES
第四步：修改51组参数。将参数51.04（PPO type）改为PPO4；将参数51.05（PZD3 OUT）改为3；将参数51.06（PZD3 IN）改为6；将参数51.07（PZD4 OUT）改为7；将参数51.08（PZD4 IN）改为10；将参数51.09（PZD5 OUT）改为8；将参数51.10（PZD5 IN）改为11；将参数51.11（PZD6 OUT）改为9；将参数51.12（PZD6 IN）改为12；
第五步：变频器中其他组参数组，如10组、11组、16组，90组、92组等根据用户的不同要求设置。

三．用ABB传动通信协议的控制字CW控制电机起停的简易方法
1．初始化变频器控制字CW，即向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1142（16进制数为476）；
2．延时100毫秒后，进入步骤3；
3．停止电机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1143（16进制数为477）；
3．启动电机，即主机向ABB传动通信协议的控制字CW中写入1151（16进制数为47F）；

四．现场总线给定值的比例换算
在使用ABB Drives通讯协议时，现场总线给定值REF1和REF2按以下比例进行换算：
REF1用于Speed和Frequency的给定，比例换算为20000=[参数11.05]；0＝[参数11.04]；-1=-[参数11.04]；-20000=-[参数11.05]。
REF2用于Speed和Frequency的给定时，比例换算为20000=[参数11.08]；0＝[参数11.07]；-1=-[参数11.07]；-20000=-[参数11.08]。
REF2用于Torque给定时，比例换算为10000=[参数11.08]；0＝[参数11.07]；-1=-[参数11.07]；-10000=-[参数11.08]。
REF2用于PID给定时，比例换算为10000=[参数11.08]；0＝[参数11.07]；-1=-[参数11.07]；-10000=-[参数11.08]。

五．结束语
本文介绍的方法已在各种PLC（如Siemens S7系列PLC）和DCS（如Emerson DCS）为主机的Profibus控制系统中得到应用，相信对其他控制系统也有借鉴作用。

[参考文献]
1．PROFIBUS-DP适配器模块RPBA-01用户手册 ABB公司
2．ACS800标准应用程序7.X固件手册 ABB公司