1 引言 羅克韋爾公司的mcc產品（centerline襇otor control centers）為基于現場總線的馬達控制中心,為突出原理性和強調示范作用，本文中主要控制其中的1305 ac inverter。1305 ac inverter是一種微處理器控制的交流變頻器，在三相電機的控制、產生三相pwm信號、調節輸出頻率和電壓、控制電機的轉速和轉矩。具有無以倫比的可靠性。在任何負載條件下，都能調整出使電機處于最佳運行狀態，啟動平滑，沖擊小，提升轉矩大，運行可靠。mcc中的控制器為controllogix5550，這是一種集以太網模塊、設備網模塊、電源、處理器、i/o于一體的處理器。 羅克韋爾軟件功能強大，包括網絡通訊、網絡組態、邏輯編程、人機組態等功能。其中rslinx軟件為a-b的可編程控制器與各種羅克韋爾應用軟件之間建立通信聯系，rsnetworx for devicenet軟件是32位圖形網絡組態工具支持軟件，其網絡定位視圖，提供了設備網網絡組態所需要的信息和工具，rslogix5000軟件是適用于controllogix系列控制器的梯形圖邏輯編程軟件，panelbuilder是一個基于microsoft windows的軟件包，用于為panelview終端（觸摸屏）設計控制面板應用程序。 由rslinx建立通訊通道，將計算機通過rs232通訊通道與controllogix5550控制器相連，用rslogix 5000軟件編寫梯形圖程序并下載至控制器，同時將用panelbuilder編寫的控制面板應用程序下載到panelview終端，通過panelview終端控制1305 ac inverter來控制電機。 2 硬件結構與配置 mcc內部為devicenet現場總線結構，內部分布各種變頻器、過電流保護設備、終端監控設備和電源監視器。devicenet需要外接24v電源。計算機和可編程邏輯控制器通訊采用rs232通訊方式，將計算機的com端口和controllogix5550的com端口連接。系統硬件基本結構圖見圖1。 [align=center] 圖1 系統硬件結構圖[/align] 圖1中1203-gk5通訊模塊是用來將1305 ac inverter連接到devicenet，將設備的i/o地址映射到1756-dnb 的i/o中，為底層設備提供了一個直接、數字化的與devicenet的連接。采用網絡通訊波特率為125kbps，將1203-gk5通訊模塊的撥碼開關sw2.7-sw2.8位置均為0，為了允許數據鏈接（datalink）通道a、b、c、d通訊，將撥碼開關sw1.1-sw1.4全置為1。 啟動rslinx軟件，配置網絡通道。加載rs232驅動程序，在線瀏覽從而找到controllogix5550-4槽處理器、以及連在其上的各個設備網結點。 啟動rsnetworx for devicenet軟件，組態網絡設備。配置1305變頻器的參數: （1） 為了讓1305變頻器接受遠程控制 將mask組logic mask中第2位（adapter 2即remote i/o）置1（允許）。start mask、stop mask、jog mask、reference mask、accel mask、deccel mask、fault mask、direction mask中相應的第2位也都置1。 （2） 為實現遠程控制 將frequency setup組中的freq select 1設置為adapter 2（remote i/o）。配置1756-dnb模塊的scanlist列表。將各設備（1305、paneiview）的i/o地址映射到1756-dnb的i/o中, 從而實現數據傳輸功能和控制功能，這樣可以通過在paneiview上的操作，直接控制1305變頻器的運行。 3 軟件設計與實現 1305變頻器的20個輸入字節中包括了2個邏輯命令字節，2個頻率提示字節，以及16個數據鏈接通道字節。通過控制其中的邏輯命令字節和頻率提示字節來控制電機。 輸入的邏輯命令字節各bit的定義見表1（表1中僅列出程序中用到的部分bit）所示。 [align=center]表1 1305變頻器邏輯命令字節含義表 [/align] 頻率提示（frequency reference）字節共2個byte（16位），是用于輸入目標電壓頻率值，因為1305是通過調整電壓頻率來控制電機轉速的，其中低9位為小數部分，高7位為整數部分。 啟動rslogic5000軟件，編寫邏輯控制程序。邏輯控制梯形圖程序的基本思想如圖2所示。 [align=center] 圖2 邏輯控制原理圖[/align] 其中初始化程序實現以下功能:為使1756-dnb開始工作，須將1756-dnb模塊的輸入statusregister.run位置1，輸出commandregister.run位置1，將1305變頻器對應的邏輯命令字節的第12、13、14位設為0、0、1，即將速度提示選擇設成freq select 1，而freq select 1在網絡配置中已經設成了adapter 2（remote i/o）。再將第6位置1，即禁止面板控制，因為遠程控制的同時進行面板控制會產生錯誤。 直接輸入速度提示子程序實現以下功能:為了實現在panelview終端中的直接輸入電機轉速，必須在編寫梯形圖時，為輸入標簽設置通知標簽和握手標簽，否則只能輸入1次，以后將不再起作用。當操作員按下回車鍵時，通知標簽設為1。輸入標簽保持打開，直到控制器程序檢查該值已寫入標簽地址，然后將握手標簽設為1。控制器設置握手位后，終端自動清除通知位。控制器程序再將握手標簽清0。控制器梯形邏輯必須在發生超時之前設置握手位。握手超時時間默認為4s。直接輸入速度提示子程序基本原理如圖3所示。 [align=center] 圖3 直接輸入速度提示子程序框圖[/align] 啟動panelbuilder軟件，根據i/o映射關系定義（見表2）組態終端控制界面。終端控制界面如圖4所示。 [align=center] 圖4 panelview終端控制界面圖[/align] [align=center]表2 i/o映射關系定義表 [/align] 下載組態程序到panelview終端，運行監控界面，實現通過panelview終端控制遠程電機啟動、停止、反向、加速、減速以及速度設定。 本系統已經在上海交通大學rockwell實驗室運行成功，變頻范圍0～60hz（此范圍可選）,調速范圍0～1736r/min，加速和減速時間可調。通過加速、減速按鍵變頻，精度較高，誤差不超過0.033%;通過手工設定頻率誤差也不超過0.34%,誤差主要產生于小數輸入部分。空載輸出電壓為7到407v（額定電壓460v）;空載功耗最大為3%（額定功率1.5kw）。實驗結果令人滿意。 4 結束語 基于devicenet現場總線，由rslinx建立通訊通道，用rslogix5000編寫梯形圖程序，用panelbuilder編寫控制界面，通過控制1305變頻器，達到對電機的遠程控制要求。本文涉及的設備包括控制器、變頻器、通訊模塊和觸摸屏終端，基本包含mcc的典型設備，這些都很有利于建立起一套完整的分析和研究mcc常用方法，為以后在mcc上作深入復雜的研究打下堅實基礎。 參考文獻 [1] 浙江大學羅克韋爾自動化技術中心. 可編程序控制器系統[m]. 杭州:浙江大學出版社,2000.