丹佛斯变频器应用于水箱式拉丝机主机-大鱼号登录入口

应用客户：嘉兴东方钢帘线有限公司
　　应用设备：水箱式拉丝机
　　项目简介：嘉兴东方钢帘线有限公司是国内汽车钢帘线行业的骨干企业之一，水箱式拉丝机是钢帘线制造的关键设备。嘉兴东方钢帘线有限公司原有一台水箱式拉丝机，使用了一台西门子变频器和一台abb变频器。其中西门子变频器发生故障后，我们公司对原设备进行仔细研究后成功地用丹佛斯vlt5000变频器进行替换，由于丹佛斯变频器的全面功能和高可靠性，设备工作良好，用户对此非常满意。
　　
　　水箱式拉丝机工艺说明
　　 水箱式拉丝机的传动主要由以下三部分组成（如图-1所示）：
　　 1，放线：采用被动放卷，制动器控制放卷张力；
　　 2，拉丝，即主机：使用变频器作开环速度控制；
　　 3，收卷：线速度同步 恒张力控制，有跳舞轮位置反馈，变频器作闭环工艺控制，控制跳舞轮的位置。
　　
　　

　　
　　图-1
　　
　　
　　原设备电气控制系统说明
　　人机界面：西门子op270
　　主控plc：西门子s7-226
　　主机变频器：西门子mm440-22kw变频器
　　收卷变频器：abb acs600变频器
　　两台变频器的起动/停止，故障报警全部通过数字i/o点控制；收卷跳舞轮位置控制由acs600独立完成；主机转速由s7-200 plc通过rs485串行通讯口给定。
　　系统控制框图如图-2所示：
　　

　　
　　图-2
　　
　　
　　具体替换办法说明
　　
　　 控制线接线部分：
　　 根据以上提供的接线图纸，参照西门子mm440变频器和丹佛斯vlt5000变频器的说明书，格我们可以实现siemnes变频器和danfoss变频器之间外部端子接线的替换（以实现同样的逻辑功能为目的）
　　
　　原先使用的西门子变频器端子接线如图-3所示：
　　

　　
　　图-3
　　
　　替换的丹佛斯变频器接线如图-4所示：
　　

　　
　　图-4
　　
　　
　　通讯程序修改部分：
　　 由于西门子变频器的uss通讯协议与丹佛斯变频器的rs485通讯协议并不完全兼容，所以变频器替换以后，还要对s7-200 plc的程序的通讯部分作恰当修改，才能保证系统的正常运行。
　　 a、西门子 uss通讯协议简要介绍
　　uss程序中可以调用4个子程序块，它们分别是：初始化（uss-init）、控制字，频率设定（uss-ctrl）、读参数（uss-rpm）、写参数（uss-wpm）。对使用者来说只要调用这四个子程序块就可以完成读写参数、通讯控制和频率给定等功能（这四个子程序块具体使用方法可以在siemnes plc s7-200中帮助选项中查寻）。
　　
　　 b、uss通讯程序中发送报文格式与danfoss变频器所需报文格式的区别
　　 uss通讯子程序中名为uss-ctrl、uss-rpm、uss-wpm(word)的三个子程序发送的报文格式如下：
　　stx lge adr pke ind pwe pcd1 pcd2 bcc
　　
　　 uss通讯子程序中名为uss-wpm(dword)的子程序发送的报文格式如下：
　　stx lge adr pke ind pwe(high) pwe(low) pcd1 pcd2 bcc
　　
　　丹佛斯变频器rs485通讯协议报文格式如下：
　　stx lge adr pke ind pwe(high) pwe(low) pcd1 pcd2 bcc
　　
　　 由以上的表格可以知道丹佛斯变频器rs485通讯协议的报文格式与uss-wpm(dword)子程序的报文格式是完全相同的；与uss-ctrl、uss-rpm、uss-wpm(word)三个子程序只在pwe的长度上有两个字节的差异。据此，将原plc通讯子程序中发送的pwe由两个字节改为4个字节，就能与丹佛斯变频器顺利通讯了。
　　
　　 c、报文格式中的pcd1（控制字），西门子变频器与丹佛斯变频器是有区别的；但是因为这次的应用中没有使用到控制字功能，所以在此不作详细介绍。（详细介绍请参考uss protocol和danfoss design guide 说明书）。
　　
　　 d、两种通讯协议的pcd2（总线给定）定义完全相同，都为16384（十进制）对应100%的总线给定，因此频率给定部分不必作任何修改。
　　
　　
　　
　　总结：
　　此次替换的切入点是西门子s7-200 plc和丹佛斯变频器的通讯协议改造，对外围设备的影响很小，用户在操作中几乎感觉不到变化，这样的保证对于那些大规模制造业的用户是非常关键的。此次成功经验以后也可应用到其他类似的工程项目中。