基于PC-based Control的電機試驗系統(tǒng)設(shè)計分析
曹慧慧， 孫玉珊2 （1中國北車集團永濟新時速電機電器有限責(zé)任公司，山西運城044502,2永濟電機****技工學(xué)校，山西運城044502）
摘要：介紹了PC-hased Control控制方式的基本特點，運用Think& Do控制軟件，設(shè)計了針對某電機試驗的自控試驗系統(tǒng)。該設(shè)計方案解決，長期以來困擾人們的試驗系統(tǒng)無追溯性問題。通過實踐應(yīng)用，總結(jié)了系統(tǒng)調(diào)試中所遇到的嗣難及解決方案，為進行類似系統(tǒng)的構(gòu)建提供了參考。
關(guān)鍵詞：電機試驗系統(tǒng)；中壓變頻器；直流制動電阻
中固分類號：TM306文獻標識碼：A文章編號：1673-6540( 2009) 12-0043-04
0引 言
隨著制造業(yè)由分散型向模塊化方向的發(fā)展，對自控系統(tǒng)的需求越來越廣泛，對自控精度的要求也越來越高�，F(xiàn)在可編程邏輯控制器(PLC)自控系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各種沒備及各種自動化控制工程中。由于現(xiàn)今制造業(yè)對于儀控一體化及管控一體化的需求，加之PC機及測試儀表功能的不斷完善，使得一種新型的自控模式應(yīng)運面生——PC-based Control。
PC-based Control是基于普通PC機配合一個穩(wěn)定可靠的操作系統(tǒng)，以及一套由不同廠家開發(fā)的基于PC的控制軟件，加上一些必要的UO硬件設(shè)備組成的控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的控制方式相比，PC-based Control是一種開放式控制，它能夠?qū)⒖刂栖浖到y(tǒng)與工廠設(shè)備有機結(jié)合在一起，能夠把實時邏輯控制、測試控制、可視化操作、信息分析、系統(tǒng)診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中，能完成一些PLC難以勝任的工作。同時，由于采用了1/0硬件設(shè)備，所以應(yīng)用起來更加靈活。
本文所介紹的試驗系統(tǒng)就是應(yīng)用了PC -based Control的控制方案。
1 系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)基于P4工控機的拉制系統(tǒng)，運用Think＆Do控制軟件，通過Profibus-DP協(xié)議與Siemens變頻器進行聯(lián)接，將測試系統(tǒng)和開關(guān)通斷邏輯通過I/O硬件設(shè)備緊密結(jié)合在一起，系統(tǒng)框圖如圖1所示。電機整個試驗過程控制和通信將通過Ethenet中心提供。通過軟件建立一個人機界面( HMI)，并設(shè)有屏幕導(dǎo)航。建立數(shù)據(jù)庫記錄保存工具，用于以后的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理和歸檔，該數(shù)據(jù)庫具有即時打印功能（SOL基礎(chǔ)庫形式）。系統(tǒng)的建立將會加強選定試驗項目的試驗參數(shù)（電壓、電流和頻率等）的閉環(huán)控制，使現(xiàn)有測量設(shè)備與試驗程序一體化，提供準確、迅速、可靠的信息。
2系統(tǒng)硬件
新構(gòu)建系統(tǒng)所采用的變頻器為siemens(6SE8024)中壓變頻器，測試系統(tǒng)為YokogaWa( WT1600)功率分析儀。WT1600功率分析儀設(shè)有專門的lOBase-T接口，只需將IP地址設(shè)置正確便可進行數(shù)據(jù)采集，測試系統(tǒng)的構(gòu)建非常簡單。本文著重介紹Think＆Do軟件與Siemens中壓變頻器之間是如何完成系統(tǒng)配置的。Profibus( Process Fieldbus)是一種國際化、開放式、與制造商無關(guān)且完整的現(xiàn)場總線標準。Profibus由三個兼容部分組成，即Profibus-FMS、Profihus-PA、Profihus-DP。關(guān)于Pro曲us協(xié)議更具體的介紹，可參考文獻[1]。Siemens( 6SE8024)中壓變頻器采用的就是Profibus-DP通信協(xié)議。變頻器內(nèi)部設(shè)右一塊通信板CS8，在上面集成一個CBP2通信模塊（Profibus通信板），通過Profi-bus-DPSimoverf MV傳動裝置接人****自動化系統(tǒng)。新建系統(tǒng)中，工控機與變頻器之間需用一根雙心雙屏蔽（兩端屏蔽層需可靠接地）銅心電纜線通過RS-485實現(xiàn)Profibus連接，RS-485陣腳布置如表l所示。CBP2板的正面有3個LED顯示燈，紅色代表C.BP2運行，黃色代表與裝置正在進行數(shù)據(jù)傳輸，綠色代表通過Profibus進行有用數(shù)據(jù)傳輸。在一條Profibus總線上，最多可連接124個裝置。總線插頭通常都裝有一個終端電阻，應(yīng)該將其電阻接入總線中，即將插頭的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到ON的位置。在通信過程中，一定要確保接入終端電阻器的位置總有電源。
3 系統(tǒng)軟件
ThiIik＆Do軟件由美國Think＆Do軟件公司研制而成，作為PC-based Control領(lǐng)域中****代表性的產(chǎn)品，該軟件使用VenturCom的RTX實現(xiàn)確定性的實時控制，這種控制方式能夠滿足絕大部分應(yīng)用場合。它集邏輯控制、運動控制、PID控制、HMI人機接口、數(shù)據(jù)庫于一身，以優(yōu)異 |
