PLC与工业网络技术 课件 2-2 模块二项目二 USS协议下变频器监控系统

项目二

USS协议下变频器监控系统@常州科教城管理委员会()《PLC和工业网络控制》2CONTENTS任务一变频器监控系统设计项目三USS协议下变频器监控项目引入0

1项目描述02项目目标03项目分析04任务描述任务分析任务实施项目引入国内某快递分拣中心现有若干皮带输送设备，通过输送设备进行快件的分拣，为了实现绿色节能，现需要通过变频器控制异步交流电机控制皮带输送设备，以现实分拣的效率。

3项目描述

通常分拣输送的速度控制利用PLC作为控制器间接控制变频器，成本较高，而本项目采用昆仑通泰触摸屏直接与变频器MM440通信，使用USS协议实现对多个西门子MM440型变频器的控制，从而在触摸屏上直接对各个变频器进行启停控制、方向控制、频率控制以及对变频器实际转速、电压和电流等进行显示。本项目提供了一种通过USS通信协议实现触摸屏与变频器直接监控的简易。4本项目要求使用MCGS软件做出监控软件，并演示最终的仿真动画。项目目标5□了解触摸屏的使用知识□掌握变频器参数的意义和参数配置□能用MCGS组态软件基本功能进行简单项目设计、下载和运行□会根据用户手册安装和操作触摸屏□会根据用户手册安装和操作变频器MM440□工匠精神、□科学的探索精神，□团队协作能力，□家国情怀和使命担当。知识目标能力目标素质目标项目分析6USS协议下变频器监控本任务可采用昆仑通态有限公司的触摸屏、西门子公司的MM440型变频器通过通信电缆，利用上述硬件实现本项目系统配置与硬件接线。变频器通过参数设置，利用USS协议来实现与触摸屏的通信，实现对变频器的监控。TASKONE变频器监控系统设计任务描述|任务分析|任务实施

利用USS协议实现变频器的正转、反转、停止，以及对变频器的加速时间、减速时间、运行频率的设置，监控实际电压、实际电流、实际频率。触摸屏界面设计除了满足基本控制要求外，还要可增加企业logo、企业文化、二维码操作说明书及用户界面转换按钮，从而让操作员能设定、读写变频器参数，提高系统的操作便利性，奠定智能制造数字化的竞争优势。任务描述8图2-1电气系统控制图任务分析9图2-3用户窗口组态图本系统采用触摸屏实时监控多台变频器，采用USS协议通信灵活实现多台变频器的参数设定与参数采集。根据系统控制要求，触摸屏画面上主要实现以下功能：（1）能在触摸屏上分别对2个变频器加速时间、减速时间、运行频率进行设置与修改（2）能对2个变频器进行正反转启动、停止等控制（3）能在触摸屏上显示触摸屏与2个变频器通讯是否成功的状态指示（4）能在触摸屏上实时显示2个异步电机的实际运行频率、转速、电压与电流等参数。任务实施101.变频器参数设置设置变频器参数2个MM440变频器与TPC7062KX触摸屏进行串口通信时，要使用RS485协议的通信电缆进行硬件连接，然后要对2个变频器的相关通信参数进行设置，这样触摸屏才能使用西门子USS通信协议进行数据传输，对变频器进行实时控制。利用基本操作面板（BOP）实现变频器参数设置。见表2-1，2-2任务实施112.用户窗口组态1、在“工作台”中激活“用户窗口”，单击“新建窗口”，将“窗口名称”修改为“MCGS触摸屏与MM440变频器USS通信”后保存。2、在用户窗口进入“MCGS触摸屏与MM440变频器USS通信”动画组态，打开绘图“工具箱”，组态画面如图2-3所示用户窗口组态图：图2-3用户窗口组态图任务实施123.实时数据库组态在“工作台”中单击“实时数据库”，点击“新增变量”增加13个新变量，如表2-3。任务实施133.实时数据库组态在“工作台”中单击“实时数据库”，点击“新增变量”增加30个新变量，如表2-3。任务实施143.实时数据库组态在“工作台”中单击“实时数据库”，点击“新增变量”增加30个新变量，如表2-3。任务实施154.动画连接对MCGS触摸屏与MM440变频器1通信画面需要新增加动画效果的部分包括：通信状态连接；变频器频率设定；正转启动按钮；反转启动按钮、；停止按钮；当前频率、当前速度、当前电压、当前电流四个标签的连接。任务实施164.动画连接1、通信状态双击“通信状态”标签，打开“标签动画组态属性设置”，单击“属性设置”，如图2-4在“显示输出”前面打勾。单击“显示输出”，在“表达式”下点击“？”，进行数据变量连接,选择“通信状态”，其他设置如图2-5所示。任务实施174.动画连接2、频率设定双击“频率设定”输入框，点击“操作属性”，如图2-6，在“对应数据对象的名称”下面，点击“？”出现变量选择对话框，选择“频率设定”变量，如图2-7，点击“确定”，返回操作属性对话框。进行输入框最小值和最大值设定。任务实施184.动画连接3、正传启动按钮、反转启动按钮，停止按钮双击“正传启动按钮”，在标准按钮构件属性设置中，点击“基本属性”在“文本”，下输入文字“正传启动”，见图2-8；点击“脚本程序”在“抬起脚本”下点击“脚本程序编辑器”，进行脚本输入，见图2-9。任务实施194.动画连接4、反转启动按钮（如图2-10,2-11），停止按钮（如图2-12,2-13）以此设置，任务实施204.动画连接5、当前频率、当前速度、当前电压、当前电流标签连接双击“当前频率”右边的空白标签，打开“标签动画组态属性设置”，单击“属性设置”，如图2-14在“显示输出”前面打勾。单击“显示输出”，在“表达式”下点击“？”，进行数据变量连接,选择“当前频率”，其他设置如图2-15所示。任务实施215.设备组态1、在设备窗口，双击

，在设备工具箱中双击“通用串口父设备”，然后点击“设备管理”，依次找到变频器-西门子-西门子USS协议驱动，点击增加，再点击确定，返回到设备工具箱中，双击“西门子USS协议驱动”，得到如图2-162、双击图2-16中的“通用串口父设备0”，进行如下设置，见图2-17.任务实施225.设备组态3、双击图2-18中的“设备0-[西门子USS协议驱动]”，点击“设备地址”，改为10，点击“设置设备内部属性”点击“增加通道”，以此增加R0022、R0024、R0025、R0027四个通道，注意设置参数的字长。见图2-18。点击确认、返回设备编辑窗口，在右上会出现新增通道名称“读R0022”,“读R0024”,“读R0025”,“读R0027”,在“连接变量”列下，依次点击下面五个变量，进行变量连接，选择相应的变量名称，如图2-19所示。任务实施235.设备组态4、双击图2-19中的“设备1-[西门子USS协议驱动]”，点击“设备地址”，改为11，点击“设置设备内部属性”点击“增加通道”，以此增加R0022、R0024、R0025、R0027四个通道，注意设置参数的字长。见图2-20。点击确认、返回设备编辑窗口，在右上会出现新增通道名称“读R0022”,“读R0024”,“读R0025”,“读R0027”,在“连接变量”列下，依次点击下面五个变量，进行变量连接，选择相应的变量名称，如图2-21所示。任务实施246.调试运行1、MCGS模拟运行完成后，通过USB下载本工程到TPC；2、TPC和MM440用通讯线连接；3、查看系统的电气连接，给整个系统上电4、联机操作，填写功能测试表。（1）点击设定频率输入框，设定频率为20HZ（2）点击“正传启动”按钮，查看是否电机正传运行，当前频率是否20HZ；若现象不正确，检查排除故障。（3）点击“停止”按钮，查看电机是否停止；若现象不正确，检查排除故障。（4）点击“反转启动”按钮，查看是否电机反转运行，当前频率是否20HZ；若现象不正确，检查排除故障。；若现象不正确，检查排除故障。（（5）请根据调试现象，完成功能测试表任务实施256.调试运行项目小结通过本项目的学习，读者了解了USS通信基本原理，能对变频器按照求进行通信参数配置，掌握变频器监控触摸屏界面设计，掌握触摸屏通信变量设置方法，实现对变频器监控。请读者进行本任务的操作，为后续学习打下基础。思考与练习（1）变频器MM440能否用380V电源进行供电？。（2）触摸屏供电后，若不能正常启动，则可能存在哪些故障？（3）交流电机的接线方式星型或者三角形接法，对变频器的有哪些影响？（4）如果变频器是三菱公司，如何使用MODBUS通信协议实现本项目功能？（5）在基本操作面板（BOP）初始状态下，能否进行变频器的启动和停止？如要进行相关操作应该要对哪个参数进行修改？（6）在变频器参数修改时，出现在参数号的前面冠以一个小写字母“r”时，那么该参数是否可以修改其数值？（7）参数P0004（参数过滤）的主要作用是？要访问所有参数如何对它进行修改？（8）在设定频率中，如果设定60HZ，变频器的运行频率，能否达到60HZ，另外在输入框中设置最大值和最小值，有啥作用？（