现场总线Profibus在多电机交流控制系统中的应用

4多电机交流控制系统的软件设计

4.1多电机交流控制系统的软件流程
基于现场总线的多电机交流控制系统的软件设计包括以下几点，如图二（左）所示：
1）PLCIM308接口模块的初始化：在现场总线启动前，必须先配置Profibus总线，并分配各个总线站的参数（总线上的传输速率、总线的标准（一般为DP-Standard）、设定故障模式（包括诊断设置和诊断地址等）。
2）读取1＃变频器的状态字和实际值：通过连接在变频器端的ET200从站的I/O端子，通过对远程I/O的操作，读取变频器的状态字（数字量）和实际值（模拟量）。
3）判断变频器是否处于故障，如故障则报警存档，否则根据系统的要求输出模拟量值到连接1＃变频器端ET200从站的I/O端子，包括控制字和设定值。
4）重复2、3步骤，依次对2＃、3＃、4＃……N＃变频器进行读写操作。

4.2多电机交流控制系统的逻辑控制原理

逻辑控制是指变频器与其它外部控制信号间实现对特定设备的开启和运行进行逻辑互锁。比如在纸厂对供料泵进行变频控制时，改供料泵开启的必要条件有：（1）阀门打开到位；（2）料罐液位正常；（3）供料泵密封水正常。如果此3条件缺少任何一个，将不能开启该设备。而该供料泵持续运行的条件，除以上3个条件，尚需增加管路流量、压力正常这一条件，否则将自动停止供料泵的运行。
逻辑控制的目的是为了保护人身安全、保证设备正常和稳定生产质量，因此在多电机交流控制中对其进行逻辑互锁的保护是必不可少的一步。

4.3变频器的闭环控制原理
通常情况下，变频器以开环方式运行，但对于较高的生产要求时，尤其在多电机交流传动控制中，变频器必须在闭环控制下才能达成生产所需的目标。比如胶片机、冷轧机、造纸机等连续性生产线，闭环控制尤其重要。
在图二（右）图中，变频器是以闭环控制进行工作。其中电流内环转矩控制直接由变频器内部完成，未在本图中注明。图中描述的是速度控制闭环，从模拟输入信号（按照各变频器的说明书来决定是电流或电压信号，并且需设置好相应的DIP开关和参数），通过最高和最低频率的限定，即与从速度传感器反馈回来经过滤的信号相比后，进入PID控制（PID的参数可在变频器参数中整定），再通过斜率发生器（包括RAMPONTIME/RAMPDOWNTIME）后，直接进入电流环控制电机的输出。如此就构成了变频器的闭环控制。

5结束语

通过对本系统的建构，能广泛应用于小型浆纸厂、粉末加工厂、楼宇风泵控制等领域。由于它通过一种开放式、具有IEC标准的现场总线Profibus系统进行组构，因此具有（1）低柔性的修改和扩展功能；（2）实现分布式控制，提高系统的响应速度，提高控制精度；（3）降低系统的不可靠性，增强可维护的功能。