摘 要: 本文介紹了臺達(dá)PLC和人機(jī)界面（HMI）在臺達(dá)高壓變頻器上的應(yīng)用，主要講述了PLC通過其串口來和主控DSP通訊過程、系統(tǒng)中的一些邏輯控制及故障保護(hù)等。透過HMI來對高壓變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及設(shè)備起停操作，并將系統(tǒng)數(shù)據(jù)、故障信息、歷史報警信息顯示出來。
關(guān)鍵詞：PLC，HMI，高壓變頻器
Abstract: This paper introduces Delta PLC and HMI (HMI) on the application of high-voltage inverter, mainly tell about the PLC and the host through its serial port to DSP communication, the system in some of logic control and fault protection . Through the HMI to set the parameters of the high voltage inverter and equipment start-stop operations, and system data, fault information, history, alarm information is displayed.
KEY： PLC ，HMI，MVD
1．概述
高壓變頻器主要由控制柜、功率單元柜、變壓器柜和旁路柜4部分組成。控制柜作為整個高壓變頻器的核心部分，對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作及控制。包括對功率單元PWM調(diào)制，控制 IGBT通斷來輸出單相脈沖調(diào)制波形、通過主站發(fā)出的命令來對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作、故障時候的對整個系統(tǒng)的重要保護(hù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的顯示。鑒于高壓變頻器對系統(tǒng)可靠性高，抗干擾性強(qiáng)及擴(kuò)展性豐富等特點(diǎn)，本主控系統(tǒng)采用臺達(dá)生產(chǎn)的DVP系列PLC和DOP-B系列觸摸屏來參與控制。
DVP系列可編程邏輯控制器以高速、穩(wěn)健、高可靠度應(yīng)用于許多工業(yè)自動化機(jī)械上；除了具有快速執(zhí)行邏輯運(yùn)算、豐富的指令集、多元擴(kuò)充功能卡及高性價比等特色外，并且支持多種通訊規(guī)范。 DVP系列PLC一般具有兩個通訊口（ES2除外），COM1是RS232,COM2是RS485，支持ModBus ASCII/RTU通訊格式，通訊速率最高可達(dá)115200bps，兩通訊口可以同時使用。其提供了針對ModBus ASCII/RTU模式的專用通訊指令，這樣在編寫通訊程序時就可以大大簡化，無需像用串行數(shù)據(jù)傳送指令RS那樣要進(jìn)行復(fù)雜的校驗碼計算和遵循復(fù)雜的指令格式。
DOP人機(jī)界面提供多樣化尺寸與色彩的觸摸屏幕，并為工業(yè)自動化機(jī)械提供快速便利的控制功能。此外，全系列產(chǎn)品皆搭配Windows-base人性化編輯軟件，使用者可快速編輯圖表界面，并可自由設(shè)定適合的通訊規(guī)范。
2．系統(tǒng)方案
整個主控系統(tǒng)主要由DVP32EH2-L、DVP06XA模擬量擴(kuò)展模塊、DVP-F485S通訊卡、DVP16HM11N數(shù)字量擴(kuò)展、DOP-B10系列人機(jī)界面以及主控箱一套組成。
PLC的COM2作為主站，主要用于系統(tǒng)的邏輯判斷、故障保護(hù)、DSP從站讀寫操作等。PLC的COM1為從站來和HMI通訊，及時準(zhǔn)確的將系統(tǒng)中的信息顯示在HMI上。在操作模式為本地控制時，由HMI來對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作。模擬量模塊用來采集變壓器柜中的溫度信號，將溫度控制器傳送來的4~20mA換算成對應(yīng)的溫度值來進(jìn)行顯示，根據(jù)溫控器保護(hù)信號來對系統(tǒng)過溫信號和超高溫信號進(jìn)行保護(hù)。利用EH2-L系列PLC的高擴(kuò)展性功能，選擇性的擴(kuò)展 PFORIFUS通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊來滿足不同客戶的需求。通過臺達(dá)PLC支持的標(biāo)準(zhǔn)Modbus通信協(xié)議，用戶可以通過該端口來對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。
2.1主控框圖如下
2.2系統(tǒng)I/O點(diǎn)配置
2.3臺達(dá)PLC在系統(tǒng)中的功能簡述
根據(jù)系統(tǒng)要求，對程序進(jìn)行編制來完成相關(guān)功能的實現(xiàn)，具體功能如下：
系統(tǒng)邏輯判斷：系統(tǒng)透過PLC的邏輯判斷來給出系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)的標(biāo)志位，如系統(tǒng)就緒，高壓合閘允許、高壓已合、請求運(yùn)行以及系統(tǒng)運(yùn)行中等等。
故障保護(hù)：通過讀取主控DSP中的故障信息來將系統(tǒng)中的信息在HMI上作出顯示，遇到重故障信息迅速斷開高壓變頻器前端斷路器來切斷設(shè)備電源，對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀取：利用PLC上的RS485通訊來和DSP進(jìn)行通訊，通過查詢的方式來讀取系統(tǒng)運(yùn)行時候的電流、電壓、頻率等數(shù)值以及對整個系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
其他功能：該功能中包括事件記錄顯示、PID功能調(diào)節(jié)、系統(tǒng)溫度顯示等。客戶也可以通過系統(tǒng)中添加的DVP-F485S通訊擴(kuò)展卡來遠(yuǎn)程讀取PLC中開關(guān)量狀態(tài)及寄存器中的值。
本系統(tǒng)采用了臺達(dá)EH2-L系列PLC，具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：
◆優(yōu)異的運(yùn)算功能
◆可左側(cè)擴(kuò)充高速模組。
◆可搭配多樣化的特殊擴(kuò)充模塊與功能卡。
◆支持2軸直線/圓弧運(yùn)動控制
◆龐大的程序存儲空間
2.4臺達(dá)HMI系統(tǒng)中功能簡述
通過畫面組態(tài)，我們可以由系統(tǒng)主界面對整個高壓變頻器進(jìn)行啟動、自由停機(jī)等操作。實時的將系統(tǒng)運(yùn)行中的輸入、輸出電流、運(yùn)轉(zhuǎn)頻率實時的顯示在HMI上。在進(jìn)入功能設(shè)定界面來修改系統(tǒng)的操作模式、修改系統(tǒng)密碼。參數(shù)設(shè)定界面能夠很方便的對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。故障界面則及時的顯示系統(tǒng)運(yùn)行中的故障信息。同時 HMI能將系統(tǒng)中的事件記錄無遺漏的進(jìn)行儲存，讓用戶和售后人員了解產(chǎn)品歷史故障信息！
系統(tǒng)運(yùn)行中HMI顯示畫面如下 ：
圖一
本系統(tǒng)采用了臺達(dá)B系列觸摸屏方案。具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：
◆精細(xì)高畫面的顯示
◆完善的故障檢測功能，保證設(shè)備運(yùn)行可靠。
◆人性化的編程軟件，給客戶編程工作帶來了極大的方便。
◆能更好的根據(jù)工藝的要求進(jìn)行修改設(shè)計，進(jìn)一步提高了客戶在行業(yè)中的競爭力。
◆高容量記憶區(qū)
3．小結(jié)
將臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)用在臺達(dá)高壓變頻器上，是對臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品的又一檢驗。經(jīng)過高壓變頻器在多方場合的運(yùn)行，臺達(dá)PLC和HMI交了份滿意的答卷，其可靠性、穩(wěn)定性得到客戶的肯定。
