1、A B QNDDE4-NET-KDE4-NET-KIDF4-34X392028DF4-34X圖1.變頻器接線圖變頻器在定位工作臺上的應用摘 要：本文主要介紹變頻器在精密定位工作臺系統中的應用，它采用Suconet K現場總線下的可編程序控制器、變頻器、高速計數器等設備，通過對主動輪(輥)上的旋轉編碼器輸出脈沖的檢測，控制變頻器的頻率和功率輸出，達到對所需的移動距離和旋轉角度控制，實現精確定位。關鍵字：變頻器 Suconet K現場總線旋轉編碼器DE4netK功能塊編程一、系統簡介精密定位工作臺是放置在電子直線加速器和圖像采集系統之間，用于承載直徑0.5 1.25 m長度最大為7 m的被檢測工件

2、的設備，它具有水平移動和旋轉兩個運動量。水平移動速度為8m/min，旋轉速度為0.5 1.5度/sec。它的控制系統系采用德國金鐘-默勒(Klockner-Moe11er) 公司生產的可編程序控制器、變頻器、高速計數器和文本顯示器等設備，通過連接的Suconet K現場總線，實現任意長度或固定長度的左右水平移動及圓形工件的任意角度或固定角度的旋轉運動，可以在本地 控制臺及遠地控制臺上實現手動和自動操作。工作臺車體用兩根工字縱梁結構，有四個車輪支承，車輪采用內側單輪緣形式，在工字鋼軌上行 走。其中兩個車輪直接由傘齒輪減速機和制動電機驅動。通過對主動輪上的旋轉編碼器輸出脈沖的 檢測，控制變頻器的頻

3、率和功率輸出，達到所需的移動距離。旋轉輥組件由主動輥和從動輥及托架 組成，主動輥由電機和渦輪渦桿減速機驅動。工件的旋轉運動是通過對旋轉主動輥的編碼器輸出脈 沖的檢測、變頻器控制，從而實現對從動工件的旋轉角度控制。旋轉編碼器輸出脈沖數為3600/T，行走車輪直徑為 400mm由此可計算出每 1mm脈沖數為2.866個，根據設定的移動距離可計算出相 應距離的脈沖數。旋轉的主動輥直徑為300mm編碼器輸出的脈沖數同為3600/T，可計算出每脈沖弧長0.2616mmo根據設定的工件直徑和旋轉角度可計算出相應工件角度的脈沖數。脈沖數計算出后，再根據運動方向的要求，啟動變頻器工作并對編碼器輸出脈沖數進行計

4、數，變頻器根據設定的頻率、運行方向等條件工作，當脈沖數計數計到85%寸讓變頻器降低頻率運行；脈沖數計數計到后，停止變頻器工作，實現精確定位控制。在機械加工精度保證時，控制精度能達到一個脈沖。A B GND本文主要介紹變頻器在系統中的應用。與一般系統中的變頻器應用比較，本系統減少了許多控制線纜和開關，變頻器的工作參數設定和控制全部通過Suconet K總線進行，實現起來比較簡單方便。變頻器頻率的調節由外電壓通過電位器輸入到PLC PS4-201-MM1的模擬輸入口，變成數字量后再通過Suconet K總線傳輸到變頻器，在電機工作或不工作時都可調節頻率。工件的水平移動方向 和旋轉方向選擇開關接在P

5、LC的開關量輸入口上。略去三相交流電源輸入和輸出后變頻器接線如圖1所示。圖1中A、B為Suconet K總線，地址由DE4-NET-K上的撥碼開關位置決定；變頻器內部供電時 端子7與39短接；端子20為+12V,端子28為變頻器允許，工作時應接高電平。變頻器在系統中的 應用非常簡單，編程時只需調用一個DE4n etK功能塊，并對 DE4n etK功能塊相應的操作數進行賦值SendData即可。下面是對該功能塊的詳細介紹。踏 P.11JOFBVTE州 R煩 P.11JOFBVTEBOOL Enabte BOOL BOOL BOOL DCBiate BOOL BOOLPaorreteiSetBOO

6、L BOOL BOOL BOOLFbedFjequen朋BOOLBOOLftevelBOOL StatusWoridWORDBYTE UIMTUIMTStartQUckslopTripfiesetMatorfWUp KtatorRotDown FnedFiequencylFeezeRampflefererceFiequencyConiTiandActua FrequencyEchoCommandBchorametemunnberReceived lueTRnsmitSfaliEOftsetEfTorCodeNTBYTEUIMTBOOLUIMTUIMTUSINT圖2. DE4netK 功能塊二、

7、DE4n etK功能塊各操作數意義SendData發送寄存器的操作數列表ReadData接收寄存器的操作數列表Enable 1 :變頻器允許0 :變頻器禁止Start 1:電機加速到頻率設定點0 :使用斜率制動電機Quickstop 1 :使用快停斜率制動電機DCBrake 1 :直流制動器有效TripReset信號由0到1:最后的出錯復位ParameterSet 0 ：參數集 1 有效 1 ：參數集 2 有效MotorPotUp 1 ：電機電位器升功能有效MotorPotDown 1 ：電機電位器降功能有效FixedFrequency1 1:寸動頻率 1有效 如果寸動頻率 2 寸動頻率 3=

8、0FixedFrequency2 1:寸動頻率 2 有效 如果寸動頻率 3=0FixedFrequency3 1:寸動頻率 3 有效Reversal 電機反轉FreezeRamp 0 :加速斜率允許 1:加速斜率禁止ReferenceFrequency 電機速度的設定頻率Comma nd執行命令（0 :沒有命令，1讀參數，2：寫參數）Parameternumber 發送的參數號TransmitValue 發送的參數值TransmitValueOffset 發送參數值的偏移量 （ 超過 655， 35 時 ）StatusWord 變頻器狀態信息ActualFrequency 變頻器當前輸出頻率E

9、choCommand返回的執行命令狀態（0 :沒有命令，1:讀參數，2:寫參數）EchoParameternumber 返回的執行命令參數號Busy 1 :命令正在處理ReceiveValue 接收的參數值ReceiveValueOffset 接收參數值的偏移量 （超過 655， 35 時）ErrorCode 出錯信息代碼三、DE4netK 功能塊操作說明DE4netK功能塊是PLC程序和現場總線模塊 DE4-NET-K之間的接口，用于 DF4 （DE4）系列變頻器 的控制。在PLC和DF4（DE4）之間的通信一旦建立，數據的處理和交換就會自動和連續進行而不需要 明確的編程。其它的DF4（DE

10、4）參數需經Suconet K參數通道改變。為了減少反應時間，每個程序周期調用功能塊一次以更新輸入和輸出。下面的輸入和輸出由每次調用的功能塊讀或寫一次（處理數據 ）:輸入: Enable ， Start ， Quickstop ， DCBrake， TripReset ， ParameterSet ， MotorPotUp ， MotorPotDown ， FixedFrequency1 ， FixedFrequency2 ， FixedFrequency3 ， Reversal ， FreezeRamp， ReferenceFrequency 。輸出: StatusWord ， Actual

11、Frequency 其它的DF4參數讀或寫需使用參數通道。操作數 SendData 和 ReadData 必須分別分配給第一個發送和接收字節， 下隨的 11個字節將自動 的由矩陣聲明。在 Start 輸入端寫入 1 為電機驅動允許，電機驅動器的輸出頻率按設置的加速斜率加速到指定 的頻率點。 Start 輸入端從 1 到 0 時電機將按設置的斜率到停止。ReferenceFrequency 指定了頻率點，即電機需要的速度，實際輸出的頻率由設定的最大輸出頻 率限定。正值時為順時針旋轉，負值時為逆時針旋轉。 500表示輸出頻率為 50.0 Hz ，即需要的值必 須乘以一個系數 10。請參考相應的變頻

12、器用戶手冊中的可用參數號的信息、參數許可的范圍和設備狀態字。在 TransmitValue 輸出端參數值的最后兩位數字用小數表示，即 223 。10 = 22310 （ 系數 = 100） 。換句話說，變頻器用戶手冊中的值在程序中必須乘10。對于大于 655.35 （ 即 65535） 的參數值，必須在 TransmitValueOffset 中指定偏移量，加到 TransmitValue 之中， TransmitValueOffset 的最后兩位數字也用小數表示。狀態字返回當前驅動器按位圖格式表示的狀態信息。DF4的當前輸出頻率由 ActualFrequency 端用Hz表示。正值時為順時針

13、旋轉，為順時針旋轉， 負值時為逆時針旋轉。 500 表示輸出頻率為 50.0 Hz 。在 ReceiveValue 輸出端參數值的最后兩位數字用小數表示，即 223.10 = 22310 （ 系數 = 100） 。 對于大于 655.35 （ 即 65535） 的參數值大于 655.35 的剩余部分，需要自動輸入到ReceiveValueOffset 中， ReceiveValueOffset 的最后兩位數字也用小數表示。讀參數：在 Parameternumber 中指定參數號，指定” Command = 1”“ Busy”自動的從” 0”變為” 1 ”，等待” Busy ”從” 1”變為”

14、0”如果出錯代碼是 0，接受 ReceiveValue（ 和 ReceiveValueOffset（ 需要時 ） 如果出錯代碼不是 0，命令沒有執行，檢查出錯代碼 指定” Command = 0” 下一個命令開始。寫參數：在 Parameternumber 中指定參數號，在 TransmitValue 中指定參數值 （和 TransmitValueOffset（ 需要時 ）指定” Command = 2”“ Busy”自動的從” 0”變為” 1 ”，等待” Busy ”從” 1”變為” 0”如果出錯代碼是 0 ，命令已被正確執行如果出錯代碼不是 0，命令沒有執行，檢查出錯代碼指定” Comma

15、nd = 0” 下一個命令開始。ErrorCode 輸出端的發送的參數數據出錯代碼：0 無錯1 無效服務5 無效參數號6 無效命令參數10 存取不允許，即對只讀參數作寫請求14 許可的范圍超出，即值太高254 超時 如果讀 / 寫反應時間大于 5s255 另類錯誤命令現在不能被執行四、功能塊 DE4netK 程序中應用例子聲明為 1 站 1 線VARDrive_1 ： DE4netK;RD_S1T1 at %RDB1.1.0.0 ： Array0.11 of BYTE;SD_S1T1 at %SDB1.1.0.0 ： Array0.11 of BYTE; END_VARCAL Drive_1

16、(Enable： = ，Start ： = ，Quickstop ： = ，DCBrake ： = ，TripReset ： = ，ParameterSet ： = ，MotorPotUp ： = ，MotorPotDown ： = ，FixedFrequency1 ： = ，FixedFrequency2 ： = ，FixedFrequency3 ： = ，Reversal ： = ，FreezeRamp ： = ，ReferenceFrequency ： = ，Command： = ，Parameternumber ： = ，TransmitValue ： = ，SendData ： = SD