罗克韦尔自动化AB变频器一卡多机通讯在造粒设备上的应用

在造粒类设备上，变频器大量使用，我们一个造粒设备OEM用户在最近某项目中需要25台3.7至7.5KW变频器。
按照一般设计思路，用户在PLC、上位机、通讯、变频器的选型上习惯使用同一品牌的产品。而能够做到以上产品都具备且性价比都比较优秀的品牌并不太多。ROCKWELL产品优势较为明显，但我们仍然需要帮助用户仔细优化方案，节约用户成本，方能在竞争中占据主动。
设备示意图如下所示：


  用户提供原始设计，大概方案为某品牌S7－300 PLC一套，ProfiBus总线方案，25台MM440变频器（包含25只ProfiBus通讯卡）。按此方案，我们提出的方案为Controllogix 一套，DeviceNet总线方案，25台PowerFlex 40（包含5只DeviceNet通讯卡）。变频器通讯连接示意图如下所示。


两个方案对比，很明显Controllogix控制器相对S7－300 PLC优势较大；网络方面ProfiBus受站数量限制速度优势大大减弱；变频器方面PowerFlex 40的品质更受用户的欢迎。从成本上比较，我们在控制器部分的成本较高，但是我们节省了20只变频器通讯卡。结合起来看，总体价位基本持平，但我们提供的是更高性能的控制器和更好品质的变频器。而因为我们的透明化通讯技术，用户在节省项目开发调试时间方面同样获益。
这就是我们PowerFlex 4系列变频器一卡多机技术的优势。每5台变频器只需要一只DeviceNet通讯卡即可形成网络连接。如上图所示，其中4台变频器是通过变频器自带的RS485接口通过菊花链的形式连接到DeviceNet（EntherNet亦可）通讯卡上的，这样25台变频器就只需要配置5只DeviceNet通讯卡。
变频器上通讯卡（22-COMM-D的安装如图：


22-COMM-D上共有两组开关，一组用于DeviceNet节点及波特率设定，一组用于选择22-COMM-D工作于DeviceNet单节点方式还是一卡多机方式。参数设置上一般将J1所有开关均设定为Close 状态；为实现一卡多机，J2首先设定到1X位置，完成变频器及22-COMM-D的参数设定后，再将开关设定到5X位置。
J2开关示意图如下，详细可参考22-COMM-D手册。


如下图：DSI网络布线


如下图：连接DSI网络


如下图所示，J2改为5X以后，通过RSNetworx对网络进行扫描，结果如下：


重新设定22-COMM-D的I/O字节数因为每个变频器占用两个I/O字，所以将字节数改为5（变频器数量）*2（每个变频器占用两个I/O字）*2（每个字包含两个字节）=20


检查I/O映射表，确认确认变频器的命令字、速度给定字在处理器I/O映像表中的位置。


I:1.1 :RS485 节点1命令字
I:1.2 :RS485 节点1速度给定字
I:1.3 :RS485 节点2命令字
I:1.4 :RS485 节点2速度给定字
I:1.5 :RS485 节点3命令字
I:1.6 :RS485 节点3速度给定字
I:1.7 :RS485 节点4命令字
I:1.8 :RS485 节点4速度给定字
I:1.9 :RS485 节点5命令字
I:1.10 :RS485 节点5速度给定字

组态好网络并分配映像地址，在控制器中编程是相对方便的。我们在开发造粒设备过程中，AB变频器一卡多机功能得到充分发挥。用户成本得到节约，系统性能得到保障，也为AB产品在该行业的进一步推广奠定良好基础。
在实际应用中，不仅是PowerFlex 40，PowerFlex 4、PowerFlex 400也可以参照本应用灵活品质。希望本文能给广大ROCKWELL用户起到借鉴的作用。