隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的汽車品牌選擇在中國(guó)建廠,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，中國(guó)現(xiàn)有汽車廠家六十幾家，主要分布在華東,、華南沿海地帶,。華南地區(qū)特別是廣州，匯集了日本主要的汽車品牌,。中國(guó)汽車工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高,，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，其自動(dòng)化水平還有距離,。fa產(chǎn)品的使用,，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車工業(yè)自動(dòng)化和電氣化的關(guān)鍵。汽車制造的主要工藝可分為沖壓,、焊裝,、涂裝、總裝四大車間,。沖壓車間內(nèi),，鋼板被沖成汽車的各個(gè)部分，并運(yùn)送到焊裝車間進(jìn)行車體焊接,，初步成型的車體在涂裝車間進(jìn)行預(yù)處理,、密封和噴涂，再到總裝車間,，安裝其余的座椅,、輪胎等部件。貫穿四大工藝,，實(shí)施鋼板傳送,、車體運(yùn)輸?shù)木褪禽斔驮O(shè)備。輸送設(shè)備上使用了大量的變頻器,，這些變頻器分布在車間的各處,，而且變頻器型號(hào),、種類不同，變頻器的參數(shù)設(shè)置項(xiàng)目和內(nèi)容也往往不同,。以往的狀況是,，需要耗費(fèi)大量人力物力，進(jìn)行變頻器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和變頻器的參數(shù)管理,，到每一臺(tái)變頻器前記錄運(yùn)行參數(shù)以及更改狀況,。一旦出現(xiàn)某個(gè)變頻器參數(shù)設(shè)置異常，且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正,，可能影響整個(gè)輸送設(shè)備運(yùn)行,，進(jìn)而影響正常生產(chǎn)。為了解放勞動(dòng)力,，提高自動(dòng)化水平,，對(duì)各個(gè)變頻器實(shí)行總線連接，分散放置,，集中管理,。同時(shí)考慮到變頻器的控制特點(diǎn)，引進(jìn)變頻器參數(shù)管理系統(tǒng),。利用這套系統(tǒng),，可以在人機(jī)界面上查看各個(gè)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)變頻器參數(shù)設(shè)定管理權(quán)限,，防止與生產(chǎn)操作無(wú)關(guān)人員隨意改動(dòng)變頻器參數(shù),，被更改的參數(shù)內(nèi)容，更改后的數(shù)值及標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)數(shù)值,，在人機(jī)界面上會(huì)以特殊的字體及顏色顯示出來(lái),，方便管理人員跟蹤查看。下面將從系統(tǒng)組成,、變頻器參數(shù)設(shè)置,、plc程序書寫,、人機(jī)界面畫面設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面進(jìn)行介紹,。
2 變頻器參數(shù)管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1 plc產(chǎn)品選擇
q系列plc是采用模塊化的結(jié)構(gòu)形式的中大型plc產(chǎn)品，這里使用了具備5個(gè)i/o插槽的主基板q35b,，用來(lái)安裝模塊,，并提供給模塊間電力信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
q61p,，電源模塊,。輸入電源采用100-240伏交流電壓，轉(zhuǎn)換為5v/6a直流電,，供給各模塊,。
q02hcpu,，高性能cpu模塊，28k步程序,，約合112kb的程序容量,，最大8192輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，可以滿足大規(guī)模設(shè)備的控制要求,。模塊本身配置了通用usb接口,，可以方便連接電腦，實(shí)現(xiàn)cpu同電腦間高速的數(shù)據(jù)傳輸,。
qj61bt11,，cc-link總線主站/本地站模塊。cc-link采用屏蔽雙絞線連接,，156kbps到10mbps五種傳輸速,，t形中繼器擴(kuò)展后的距離最大可達(dá)13.2km，最多可以連接64個(gè)物理節(jié)點(diǎn),，包括遠(yuǎn)程i/o站,，遠(yuǎn)程設(shè)備站，智能設(shè)備站多種站類型,。由于cc-link這些卓越的特點(diǎn),，使得cc-link總線在工廠應(yīng)用中，起到至關(guān)重要的作用,。
2.2 變頻器產(chǎn)品選擇
高性能通用型變頻器a700系列產(chǎn)品具有高水平的運(yùn)行性能,、廣泛的使用環(huán)境、便利的維護(hù)特點(diǎn)及各類簡(jiǎn)易操作的實(shí)用功能,。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能,，使a700支持多種通信方式和現(xiàn)場(chǎng)總線。這里選加了a7nc選件卡,，從而使變頻器可以作為遠(yuǎn)程設(shè)備站,，連接到cc-link總線中。一個(gè)cc-link主站模塊,，可以連接最多42個(gè)變頻器,，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)車間多臺(tái)變頻器的遠(yuǎn)程控制。
2.3人機(jī)界面產(chǎn)品選擇
gt15是三菱1000系列人機(jī)界面中的高性能產(chǎn)品,，15英寸高亮度,、寬視角tft顯示設(shè)備，65536真色彩顯示,，使畫面的表現(xiàn)力更加豐富,；更多高級(jí)附加功能，可擴(kuò)展到存儲(chǔ)容量,，滿足客戶設(shè)計(jì)復(fù)雜工程的需求,。
2.4系統(tǒng)連接
將a7nc安裝在a740變頻器第三個(gè)安裝口上,，用cc-link專用三芯屏蔽電纜，da-da（藍(lán)色線）,，db-db（白色線）,，dg-dg（黃色線），sld同fg內(nèi)部短接,，sld連接屏蔽層,，fg接地，按照?qǐng)D1的接線方法,，連接安裝了cc-link選件變頻器和cc-link主站模塊qj61bt11,。在da-db之間，需連接110歐姆,、1/2瓦的終端電阻,。
q系列高性能cpu通過(guò)基板上的總線接口，以q總線形式連接人機(jī)界面產(chǎn)品gt1575,，通過(guò)q總線連接,，可是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，連接距離可達(dá)13.2米,。變頻器,、人機(jī)界面和plc的連接完成示意圖如圖2所示。
3 相關(guān)參數(shù)及程序
3.1變頻器的參數(shù)設(shè)置
設(shè)置變頻器參數(shù),，使變頻器按照參數(shù)內(nèi)容,，實(shí)現(xiàn)用戶要求。參數(shù)設(shè)置可以通過(guò)變頻器面板,，或者變頻器操作軟件fr-configurator,。
更改變頻器的操作模式，對(duì)應(yīng)79號(hào),、340號(hào)參數(shù),。使變頻器可以運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)模式下。
542號(hào)參數(shù),，變頻器站號(hào)設(shè)定,。一個(gè)cc-link網(wǎng)絡(luò)中，可以連接64個(gè)站,，因此站號(hào)設(shè)置范圍為1-64,，但是，可以連接變頻器的個(gè)數(shù)不能超過(guò)42個(gè),。按照表1設(shè)置以上參數(shù)。
543號(hào)參數(shù),，設(shè)置通訊速率,。設(shè)置的通訊速率,，同cc-link網(wǎng)絡(luò)中其他站的速率必須一致。參考表2設(shè)置543號(hào)參數(shù),。本文中,，543號(hào)參數(shù)設(shè)置為4，以10mbps的速度傳輸,。
設(shè)置變頻器占用站數(shù),，544號(hào)參數(shù)，cc-link擴(kuò)展設(shè)定,。版本不同,，變頻器可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量不同。根據(jù)表3,，這里544號(hào)參數(shù)設(shè)置值為1,，循環(huán)通信時(shí)，變頻器可以發(fā)送32位,、4字的信息,，接收32位、4字信息,。
3.2 plc的參數(shù)
q系列cc-link主/本地站模塊,，可以采用設(shè)置軟件gx-developer進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單方便,。在“gx-developer”雙擊“參數(shù)”-“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”,，選擇cc-link網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，cc-link主/本地站模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,。q系列高性能plc可以安裝64個(gè)cc-link主/本地站模塊,，使用軟件可以對(duì)8個(gè)模塊實(shí)施參數(shù)設(shè)置。對(duì)應(yīng)該系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置如圖3所列,。
圖3中,，a——起始地址 ，cc-link主/本地站模塊在基板上的地址,；
b——類型,，cc-link主/本地站模塊，用作主站或是本地站,；
c——模式,，選擇使用cc-link版本1還是cc-link版本2；
d——連接的從站個(gè)數(shù),。根據(jù)連接物理站的數(shù)目設(shè)置,。這里只連接一個(gè)變頻器；
e——遠(yuǎn)程輸入/遠(yuǎn)程輸出,，使用循環(huán)傳輸把位數(shù)據(jù)送到各個(gè)站,，把存儲(chǔ)該信息的區(qū)域用rx和ry表示,。在主站中，輸入數(shù)據(jù)為rx,，輸出數(shù)據(jù)為ry,；
f——遠(yuǎn)程讀/遠(yuǎn)程寫，使用循環(huán)傳輸把字?jǐn)?shù)據(jù)送到各個(gè)站,，把存儲(chǔ)該信息的區(qū)域用rwr和rww表示,。在主站中，輸入數(shù)據(jù)為rwr,，輸出數(shù)據(jù)為rww,；
g——特殊繼電器、特殊寄存器的刷新,。用于存儲(chǔ)cc-link網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)的位信息,、字信息。
3.3人機(jī)界面的設(shè)計(jì)
利用三菱人機(jī)界面設(shè)計(jì)軟件gt-designer2 進(jìn)行g(shù)t1575的畫面設(shè)計(jì),。
利用變頻器輸出信號(hào)（見表4）,，在畫面上配置位開關(guān)，對(duì)主站模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行操作,，通過(guò)循環(huán)傳輸,，將主站模塊輸出信號(hào)的狀態(tài)傳送給變頻器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的遠(yuǎn)程控制,。例如ryn0刷新到cpu的y1010,，因此，對(duì)y1010置位,，就可以實(shí)現(xiàn)變頻器正轉(zhuǎn),。部分畫面見圖4。
變頻器傳送給主站的狀態(tài)信號(hào),，在主站模塊側(cè)用rx接收,，rx刷新到cpu的x1000，因此在畫面上配置位指示燈,，顯示x1000的狀態(tài),，就可以顯示變頻器的運(yùn)行狀態(tài)，見表5,。例如,，x1002代表運(yùn)轉(zhuǎn)，在畫面上直接配置x1002的指示燈,，可以顯示變頻器是否在運(yùn)轉(zhuǎn),。利用x1000和x1001的互鎖電路，輸出的線圈狀態(tài)，可用于顯示變頻器的正/反轉(zhuǎn),。圖5給出了部分監(jiān)視用程序和畫面,。
利用讀寄存器rwr,，輸入變頻器的狀態(tài)信息,，在人機(jī)界面上，配置各種儀表,，可以直觀表現(xiàn)變頻器的轉(zhuǎn)速,、電流等。
利用寫寄存器rww,，輸出變頻器的命令信息,，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模式更改變頻器的參數(shù)。在人機(jī)界面上,，配置了如圖7的參數(shù)設(shè)置表格,，在表格里可以看到，參數(shù)的號(hào)碼,、單位,、初始值、現(xiàn)在值,、設(shè)定值等,，其中“初始值”，表示變頻器的出廠設(shè)置,，“設(shè)定值”表示設(shè)備商根據(jù)生產(chǎn)工藝提供的標(biāo)準(zhǔn)值,，“現(xiàn)在值”表示變頻器當(dāng)前運(yùn)行的參數(shù)。“現(xiàn)在值”和“設(shè)定值”之間存在比較關(guān)系,，當(dāng)兩者相等時(shí),，“現(xiàn)在值”以紅色字體顯示，當(dāng)兩者不相同時(shí),，“現(xiàn)在值”以綠色加粗字體表示,，提醒有人修改了參數(shù)。兩者的比較,，即字體的變換,，在人機(jī)界面中，采用對(duì)象腳本編程實(shí)現(xiàn),。
在人機(jī)界面上還配置了輔助的操作,。cc-link網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)變頻器時(shí)，在一個(gè)人機(jī)界面中,，通過(guò)站號(hào)更改,，可以切換控制每站的變頻器；登陸功能，限制畫面修改的權(quán)利,，沒(méi)有得到授權(quán),，則只能監(jiān)視變頻器的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行信息,，而不能修改,；參數(shù)誤修改后，通過(guò)“設(shè)定值”復(fù)制到“現(xiàn)在值”,，可以批量還原參數(shù),；更改工藝時(shí)，可以將“現(xiàn)在值”復(fù)制到“設(shè)定值”作為新的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),。
4 結(jié)束語(yǔ)
可視化的人機(jī)界面取代了以往的操作面板,，具有顯示文字信息、圖像信息以及觸摸輸入等功能,；cc-link總線,，可以遠(yuǎn)程連接多種設(shè)備類型，采用總線的連接方式,，提高了數(shù)據(jù)傳輸速度,、減少了接線成本和人工成本；a700系列變頻器支持的多種網(wǎng)絡(luò)功能,，實(shí)現(xiàn)了變頻器分散放置,、集中管理。用人機(jī)界面,、qplc,、變頻器組成的操作系統(tǒng)，在汽車生產(chǎn)中有著重要作用,，得到汽車輸送設(shè)備制造商的肯定,，并表示在某汽車廠新的輸送線上，會(huì)采用該系統(tǒng),。