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臥式繞線機(jī)是大型電力變壓器、電抗器線圈繞制的專用設(shè)備，是集自動(dòng)放線、自動(dòng)繞線及恒壓力整形（軸向和輻向）于一體的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。設(shè)備的控制核心采用高性能PLC，設(shè)備上集成了多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，包括主軸電動(dòng)機(jī)、軸向壓緊電動(dòng)機(jī)和輻向壓緊電動(dòng)機(jī)等，為了保證精度，這些自動(dòng)繞線機(jī)一般都采用變頻控制或者是伺服控制。

但是傳統(tǒng)繞線機(jī)的PLC與變頻器（含伺服驅(qū)動(dòng)器）間采用直接線纜連接方式，傳送4～20 mA模擬量信號(hào)或DC24 V等開關(guān)量信號(hào)，并以此監(jiān)控變頻器（含伺服驅(qū)動(dòng)器），會(huì)存在以下弊端。

1）線纜太多，可靠性不易保證。

2）信息集成能力不強(qiáng)。

3）僅靠I/O接線方式獲取的信息量有限，大量的數(shù)據(jù)如設(shè)備參數(shù)、故障及故障記錄等數(shù)據(jù)很難得到。

為解決這些問(wèn)題，研發(fā)了采用Profibus總線通信的變壓器繞線機(jī)。其中主軸電動(dòng)機(jī)采用交流變頻速度控制；軸向壓緊電動(dòng)機(jī)采用交流變頻轉(zhuǎn)矩控制；輻向壓緊電動(dòng)機(jī)采用交流伺服控制。設(shè)備核心控制器采用PLC。

將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用到此大型數(shù)控臥式繞線機(jī)上，即采用Profibus總線，將A700變頻器、ACS800變頻器和LXM05B伺服與PLC組成Profibus網(wǎng)絡(luò)，很好地解決了上述問(wèn)題。

Profibus簡(jiǎn)介

Profibus由三個(gè)兼容部分組成，即Profibus－DP（DecentralizedPeriphery）、Profibus－PA（Process Automation）和Profibus－FMS（Field busMessage Specification ）。

1）Profibus－DP。是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用Profibus－DP可取代DC24  V或4～20  mA信號(hào)傳輸。

2）Profibus－PA。專為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。

3）Profibus－FMS。用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。

Profibus是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。

與其他現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)相比，Profibus的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性。市場(chǎng)調(diào)查確認(rèn)，在德國(guó)和歐洲市場(chǎng)中Profibus占開放性工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的市場(chǎng)超過(guò)40％。

大型數(shù)控臥繞中的Profibus網(wǎng)絡(luò)

大型數(shù)控臥繞中的Profibus網(wǎng)絡(luò)采用Profibus－DP方式，包括如圖1所示的以下設(shè)備。

（1）PLC 1臺(tái)，型號(hào)為313C－2DP，作為MASTER，總線地址為2。

（2）A700變頻器 1臺(tái)，作為SLAVE，帶FR－A7NP模塊，總線地址為3。

（3）ACS800變頻器 1臺(tái)，作為SLAVE，帶RPBA－01模塊，總線地址為4。

（4）LXM05B伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1臺(tái)，作為SLAVE，總線地址為5。

PLC中Profibus通信的程序?qū)崿F(xiàn)方法

1．硬件組態(tài)

首先需要安裝A700變頻器、ACS800變頻器及

LXM05B伺服這些設(shè)備的GSD文件，如圖2所示。

最后依次完成A700變頻器、ACS800變頻器以及LXM05B伺服的硬件組態(tài)，如圖4所示。定義硬件組態(tài)時(shí)根據(jù)實(shí)際需要選擇PPO類型，本大型數(shù)控臥式繞線機(jī)中選擇的是PPO2，如圖5所示。

2．軟件編程

需要注意以下幾點(diǎn)。

1）為每個(gè)SLAVE設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)DB塊，存儲(chǔ)需要通信的參數(shù)。

2）為每個(gè)SLAVE設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)FC塊，并在其中調(diào)用SFC14和SFC15，如圖6所示。

3．變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)定在完成PLC程序的硬件組態(tài)、軟件編程和通信電纜連接后，需要對(duì)變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，包括通信地址、波特率及操作模式等。如果通信異常，則變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器面板上的通信指示燈會(huì)有提示。

通過(guò)在大型數(shù)控繞線機(jī)上應(yīng)用Profibus網(wǎng)絡(luò)，省去了PLC與變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器間的大量I/O線纜，同時(shí)整個(gè)電控系統(tǒng)的可靠性也得到了保證。縮短了調(diào)試周期，減輕了設(shè)備的后期維護(hù)工作。