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案例頻道1 引言
織布機械在國內的紡織行業(yè)中應用非常廣泛?？棽脊に囍饕ɡ?、漂洗、烘干和送布等步驟，由多臺電動(dòng)機進(jìn)行傳動(dòng)，技術(shù)難點(diǎn)為電動(dòng)機之間必須保持同步運轉，使布保持恒定的張力。通常的控制方法一般采用模擬量控制或RS485通信方法，通過(guò)模擬量輸出或可編程控制器通信給定各個(gè)變頻器的頻率。
1．1 模擬量輸出的缺點(diǎn)
(1) 配置成本高，必須要增加多個(gè)D/A轉換模塊。
(2) 模擬量輸出容易受周?chē)h(huán)境的干擾，造成信號不穩定，使變頻器的運行頻率發(fā)生變動(dòng)，影響實(shí)際運行狀態(tài)。
(3) 控制距離短，因電線(xiàn)中存在內阻，當可編程控制器和變頻器之間距離較長(cháng)時(shí)，可能會(huì )使到達變頻器端的實(shí)際電壓降低，使運行頻率下降。
1．2 RS485通信的缺點(diǎn)
(1)通信速度慢，一般為9600 bps，最大通信速度為38400 bps。例) 波特率為1200 bps，是指1秒鐘可以發(fā)送1200位，則發(fā)送一個(gè)位的時(shí)間是1 秒/1200 位= 0.83 毫秒。組成一個(gè)字母的尺寸是1個(gè)字符，一個(gè)字符是8個(gè)位，稱(chēng)為一個(gè)字節，因此一個(gè)字符的發(fā)送時(shí)間是0.83毫秒 * 8 位 = 6.64毫秒。
(2)通信距離短，一般為700米以下。
(3)采用半雙工方式。
2 LS產(chǎn)電F-NET現場(chǎng)總線(xiàn)簡(jiǎn)介
F-NET現場(chǎng)總線(xiàn) （Fieldbus）是連接現場(chǎng)智能設備和自動(dòng)化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)絡(luò )，是基于現場(chǎng)對象的通信網(wǎng)絡(luò )和控制系統的集成。它是九十年代剛剛興起的新一代全分布式控制系統的核心技術(shù)。伴隨著(zhù)數字化時(shí)代的來(lái)臨，現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(Fieldbus Control System, FCS)必將取代傳統的DCS控制系統，而成為工業(yè)自動(dòng)化的主流。
項目 特性
傳輸速度 1Mbps （F-NET模塊通用）
編碼方式 雙相曼徹斯特
電氣 通訊距離（每段） 最大750米
通訊距離（當使用中繼器時(shí)） 最大750米*（6中繼器+1）=5.25km
通訊線(xiàn) 雙絞屏蔽電纜
光纖 通訊距離（每段） 最大3km
通訊距離（當使用EOC時(shí)） 最大3km*（6EOC+1）=21km
通訊線(xiàn) 光纖電纜
站號設定的最大數目 主站+從站=64站（至少須連接一個(gè)主站）
交換協(xié)議的最大長(cháng)度 256byte
通訊訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型 循環(huán)令牌通過(guò)方式
通訊方式 定向連接服務(wù) 無(wú)連接服務(wù)
幀錯誤檢查 CRC 16=X15+X14+X13+….+X2+X+1
3 案例說(shuō)明
這里以浙江杭州**紡織機械公司的織布設備為例做說(shuō)明。該公司需要控制19臺電動(dòng)機按照一定的比率進(jìn)行同步運轉，使布的張力盡量保持恒定，變化范圍不超過(guò)1%，根據上面的這些要求，本公司向客戶(hù)推薦采用LS產(chǎn)電專(zhuān)用協(xié)議F-NET，以MASTER-K200S系列PLC+G6L-FUEA為主站，IS5系列變頻器+F-NET通信卡作為從站，通過(guò)觸摸屏輸入來(lái)發(fā)送運行頻率和運行指令到可編程控制器，再由可編程控制器來(lái)控制變頻器的運行，并監控變頻器的實(shí)際運行狀態(tài)。
3.1系統配置:
3.2連接方法:
3.3 LS產(chǎn)電IS5系列變頻器特性
(1) 使用方便：選配LCD液晶顯示器，可顯示數字和文字的液晶（16*2），具有9個(gè)功能鍵?？蛇M(jìn)行參數設置、監控。
(2) 柔性控制功能：可編程的多功能輸入和輸出端子；多步速（最高可大16段）運行方式；電子電位器運行（UP、DOWN）；3線(xiàn)運行方式；PID功能。
(3) 高性能：無(wú)傳感器矢量控制；帶傳感器矢量控制；電機參數自整定；0.5hz時(shí),輸出150%轉矩。
(4) 強大的功能：自動(dòng)力矩提升；最快、最適合的加減速方式；可變的載波頻率1khz~15khz；防失速補償；參數鎖定、拷貝。
(5) 內置保護功能：自動(dòng)重啟動(dòng)；堵轉保護；電子熱保護；過(guò)電壓，欠電壓，過(guò)電流，保險絲斷，接地保護, 變頻器過(guò)熱；短路保護
(6) 廣泛的通信功能：RS485通信為Multi-drop 連接系統, 可最大到31 臺變頻器，最大傳送速度 19200 bps；ModBus-RTU協(xié)議；通過(guò)F-Net通訊卡可以和LG PLC 通訊 ；Device-Net通信； ProfiBus通信。
3.4 通信地址設置:
COM1:PLC-GF/F-NET（通信卡型號） COM17:1(站號) COM2:CMD+FRQ（控制方式）
參數地址 說(shuō)明 單位 讀/寫(xiě) 數值 PLC對應地址
0005 給定頻率 0.01hz R/W D10
0006 運行指令 R/W Bit0:停止(R/W)
Bit1:正向運行(R/W)
Bit2:反向運行(R/W)
Bit3:故障重啟(W)
Bit4:故障停止(W) D0
000A 輸出頻率 0.01hz R M100
000E 運行狀態(tài) R Bit0:停止
Bit1:正向
Bit2:反向
Bit3:故障(保護)
Bit4:加速
Bit5:減速
Bit6:到達速度
Bit7:直流制動(dòng) M101
000F 保護信息 R Bit0:OC過(guò)流
Bit1:OV過(guò)壓
Bit2:EXT
Bit3:BX
Bit4:LV欠壓
Bit5:Fuse Open保險絲斷開(kāi)
Bit6:GF
Bit7:OH過(guò)熱 M102
3.5編程軟件設置（這里以一臺變頻器為例說(shuō)明）:
編程軟件采用KGL-WIN3.64，該款軟件使用很簡(jiǎn)單，通訊方面通過(guò)設置參數即可完成。
通信程序例：
3.6 變頻器參數設置
DRV-03（驅動(dòng)模式）：FX/RX-1（外部端子運行）
DRV-04（頻率模式）：V1（外部0~10V電壓）
I/O-12(多功能輸入端子P1定義)：主驅動(dòng)。當系統安裝了一個(gè)擴展板（RS485，DeviceNet，F-Net），同時(shí)被用作頻率設定和運行/停止指令時(shí)，在不必更改參數的情況下，使用該功能可以把變頻器運行變到手動(dòng)運行。
I/O-48（頻率參數丟失情況下的運行選擇）：無(wú)
I/O-49（頻率參數丟失時(shí)的等待時(shí)間）：0.1秒
COM-01（選項板類(lèi)型顯示）：PLC-GF/F-NET
COM-02（選項方式）：CMD+FREQ（指令+頻率）
COM-17（站號）：1（0~63）
4 運行結論
經(jīng)實(shí)際調試，電機運行正常，當主電機速度增加或減少時(shí)，從電機的速度跟隨性很好，布的張力變化也很小，基本保持恒定，能夠滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。
作者：LS產(chǎn)電技術(shù)中心技術(shù)工程師 薛太林
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號