基于GuardLogix 控制器的變頻器改造及應(yīng)用

袁久舟，王 冶

（上汽通用五菱汽車(chē)股份有限公司青島分公司，山東青島 266555）

0 引言

上汽通用五菱青島基地目前有A、B、C 三條生產(chǎn)線，隨著產(chǎn)品的多樣化需求，多種新車(chē)型相繼加入生產(chǎn)，現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足整體產(chǎn)能，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備電氣化的老舊、改善遺留的線束、圖紙混亂等造成停線率較高，是影響產(chǎn)能輸出的主要因素。由于近年電氣自動(dòng)化的迅速發(fā)展，老舊的電氣設(shè)備已經(jīng)被市場(chǎng)所淘汰，關(guān)鍵配件缺失，導(dǎo)致維修成本過(guò)高。老舊的設(shè)備已失去了維修價(jià)值，不能體現(xiàn)公司“低成本，高價(jià)值”的核心價(jià)值觀。

1 現(xiàn)設(shè)備控制系統(tǒng)概述

總裝車(chē)間BDC 平臺(tái)車(chē)身存儲(chǔ)區(qū)車(chē)身來(lái)自于涂裝車(chē)間，PLC主站GuardLogix 控制器下DNB 模塊與SEW 變頻器通過(guò)總線通信，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)運(yùn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。滑撬攜帶車(chē)身進(jìn)入平臺(tái)前，首先通過(guò)射頻識(shí)別（Radio-Frequency Identification，RFID）讀寫(xiě)頭讀出滑撬編號(hào)，清除RFID 電子標(biāo)簽內(nèi)的VSN 車(chē)身碼（清除滑撬上一次攜帶的VSN 車(chē)身碼），然后將自動(dòng)掃碼槍掃描的VSN車(chē)身碼寫(xiě)入電子標(biāo)簽內(nèi)，此車(chē)身信息將隨滑撬進(jìn)入車(chē)身存儲(chǔ)區(qū)。設(shè)備布局如圖1 所示，線框區(qū)域設(shè)備為此次改造部分。

圖1 設(shè)備布局

控制器根據(jù)存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的車(chē)身信息劃分車(chē)型、屬線，并將滑撬編號(hào)、屬線、車(chē)型及訂單號(hào)顯示在CIMPLICITY 控制監(jiān)控系統(tǒng)中，由PLC 程序控制將車(chē)身分配到A、B 或C 線，人員根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃參與干預(yù)，由HDY-2 設(shè)備根據(jù)屬線將車(chē)身上線，設(shè)備控制流程如圖2 所示。

圖2 設(shè)備控制流程

2 設(shè)備現(xiàn)狀

A、B 線車(chē)身輸送設(shè)備是2008 年以前完工的一期項(xiàng)目，距今已有13 年，多數(shù)SEW 變頻器、動(dòng)力線纜及控制總線都已達(dá)到使用年限，使用中故障頻繁，嚴(yán)重影響產(chǎn)能輸出，主要存在以下4 個(gè)問(wèn)題：

（1）A、B 線車(chē)身輸送設(shè)備變頻器在同一個(gè)DNB 模塊下，報(bào)警后同時(shí)影響A、B 線車(chē)身輸出。

（2）生產(chǎn)過(guò)程中變頻器功率模塊、通信模塊頻繁損壞，總線問(wèn)題頻出，致使DNB 報(bào)警節(jié)點(diǎn)丟失及BUSOFF。

（3）SEW 變頻器維修成本高，配件采購(gòu)周期長(zhǎng)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)過(guò)多次改動(dòng)，線束走向混亂，故障排查困難。

3 項(xiàng)目改造目標(biāo)

（1）使用三菱變頻器端子控制替代SEW 變頻器總線控制電機(jī)運(yùn)行。

（2）利用現(xiàn)有PLC 主站的ENB 以太網(wǎng)模塊配置AB-1734 AENTR POINT I/O 子站PLC 控制變頻器運(yùn)行，同時(shí)采集設(shè)備檢測(cè)開(kāi)關(guān)、維修開(kāi)關(guān)及變頻器反饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

（3）為使驗(yàn)證過(guò)程不影響產(chǎn)能輸出，具備SEW 變頻器和三菱變頻器雙控功能，可直接切換至SEW 變頻器控制，以防驗(yàn)證過(guò)程中三菱變頻器出現(xiàn)問(wèn)題。

（4）A、B 線上線點(diǎn)設(shè)備使用雙子站分開(kāi)控制，避免故障后彼此影響。

（5）項(xiàng)目改造驗(yàn)證完成后，完善8 段（槽）DNB 報(bào)警，在DNB中刪除原SEW 變頻器節(jié)點(diǎn)，只保留在用設(shè)備，防止遺留報(bào)警影響故障原因判斷。

4 項(xiàng)目改造方案及關(guān)鍵技術(shù)

4.1 SEW 一體式變頻器與三菱變頻器控制比對(duì)

4.1.1 SEW 變頻器介紹

SEW 變頻器主要由主模塊、MFD32 模塊（通信模塊）和MOVIMOT 變頻模塊（功率模塊）等部分組成（圖3）。

圖3 SEW 一體式變頻器

（1）主模塊：主要功能是與外線及電機(jī)連接，包括電源線、控制線及通信總線。

（2）頻率調(diào)整旋鈕：項(xiàng)目變頻器最高頻率設(shè)定為100 Hz（撥輪開(kāi)關(guān)撥至“10”）。

（3）功率模塊：用于整流逆變等功能的實(shí)現(xiàn)，使用時(shí)變頻器功率必須與電機(jī)功率一致，即功率模塊銘牌與電機(jī)銘牌參數(shù)一致。

（4）動(dòng)力線輸出：變頻器與電機(jī)間的10 芯連接線（包括電機(jī)動(dòng)力線、抱閘線及熱敏電阻線）。

（5）總線進(jìn)入：DNB 模塊與變頻器之間的9 芯通信線（除通信線外，還包括兩組24 V 電源：安全24 V 和SEW 變頻器供電）。

（6）信號(hào)輸入點(diǎn)：共6 個(gè)，可用于到位、減速等信號(hào)的輸入。

（7）通信模塊：變頻器的總線接口模塊，為變頻器與系統(tǒng)的DNB 模塊建立通信。

（8）動(dòng)力線進(jìn)入：電機(jī)動(dòng)力電源4 芯。

（9）維修開(kāi)關(guān)：切斷380 V 動(dòng)力電，用于作業(yè)時(shí)的能量鎖定。

SEW 變頻器采用總線控制，通過(guò)PLC 程序直接控制變頻器輸出，并且變頻器運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋至PLC，變頻器自帶6 個(gè)輸入點(diǎn)，用于設(shè)備信號(hào)的采集。SEW 變頻器接入DeviceNet 總線后，通過(guò)RSlogix 軟件中的RSNetWorx for DeviceNet 軟件進(jìn)行組態(tài)，在SEW 官網(wǎng)下載對(duì)應(yīng)的EDS 文件來(lái)識(shí)別硬件，同時(shí)下載對(duì)應(yīng)的UDT（用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型）便于PLC 編程控制使用。HDG-14 設(shè)備的數(shù)據(jù)類(lèi)型，SEW 變頻器輸入、輸出控制標(biāo)簽說(shuō)明如圖4、圖5 所示。

圖4 SEW 變頻器輸入信號(hào)

圖5 SEW 變頻器輸出信號(hào)

4.1.2 三菱變頻器介紹

三菱變頻器主要產(chǎn)品有500、700 及800等系列，每個(gè)系列有A、D、E、F、S 等型號(hào)，目前市場(chǎng)上使用最多的是A700、D700、E700 及F700。根據(jù)使用要求、場(chǎng)合及電機(jī)容量選型變頻器，此項(xiàng)目共涉及9 臺(tái)電機(jī)，均為0.75 kW，故使用FR-E740-0.75KW-CHT 變頻器。實(shí)際使用過(guò)程中變頻器容量可大于電機(jī)容量，通過(guò)參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)匹配。項(xiàng)目中的三菱變頻器利用端子控制，使用PLC 輸出點(diǎn)直接控制變頻器輸入端子，從而控制變頻器的轉(zhuǎn)向和速度，同時(shí)把變頻器運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)輸出端子反饋到PLC 輸入端子，其相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)及參數(shù)會(huì)通過(guò)變頻器顯示屏體現(xiàn)。

4.2 變頻器替代方案

4.2.1 維修開(kāi)關(guān)替代

SEW 變頻器維修開(kāi)關(guān)斷電后，即變頻器380 V 動(dòng)力電斷電，同時(shí)PLC 內(nèi)部“I.Ready”標(biāo)簽會(huì)置0，反饋?zhàn)冾l器通斷電狀態(tài)。而三菱變頻器自身無(wú)維修開(kāi)關(guān)，故需要額外增加斷路器控制變頻器斷電，并增加斷路器輔助觸點(diǎn)反饋斷路器通斷電狀態(tài)。

4.2.2 變頻器輸出信號(hào)替代

SEW 變頻器頻率輸出由PLC 內(nèi)部O.SpecialVFD 標(biāo)簽提供頻率輸出給電機(jī)，頻率為正值時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，負(fù)值時(shí)反轉(zhuǎn)；頻率輸出過(guò)程中I.Enabled 標(biāo)簽會(huì)置1，反饋?zhàn)冾l器處在運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行中的加減速時(shí)間由“O.Ramp”標(biāo)簽給予。而三菱變頻器頻率由RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）接線端子給予，轉(zhuǎn)向由STF（正轉(zhuǎn)）、STR（反轉(zhuǎn)）接線端子給予；頻率輸出過(guò)程中FU（頻率檢測(cè)）接線端子與輸出公共端SE 形成置1 信號(hào)，加減速時(shí)間由面板設(shè)置參數(shù)給予（具體參數(shù)設(shè)置，參見(jiàn)三菱變頻器E700 用戶(hù)使用手冊(cè)）。FU頻率檢測(cè)輸出端子可通過(guò)P42（正轉(zhuǎn)）、P43（反轉(zhuǎn)）進(jìn)行頻率設(shè)定，運(yùn)行頻率超過(guò)設(shè)定值FU 端子置1；一般應(yīng)用在控制電機(jī)抱閘吸合，特別是升降設(shè)備，為了防止變頻器沒(méi)有頻率或低頻率導(dǎo)致設(shè)備失速墜落，往往根據(jù)載重設(shè)置一個(gè)合適的頻率，運(yùn)行頻率到達(dá)設(shè)定值后控制抱閘打開(kāi)，消除升降設(shè)備失速墜落的隱患。

4.2.3 電機(jī)抱閘控制替代

SEW 變頻器內(nèi)部集成整流模塊，PLC 內(nèi)部控制O.BrakeRelease 標(biāo)簽置1 后，能直接輸出直流電控制電機(jī)抱閘線圈，實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng)；三菱變頻器內(nèi)部沒(méi)有整流模塊，需要外加整流模塊控制抱閘線圈。改造中，使用PLC 輸出點(diǎn)控制變頻器輸出時(shí)，PLC也同時(shí)輸出控制抱閘接觸器線圈吸合，由接觸器主觸頭給整流模塊供電，從而控制抱閘吸合打開(kāi)，使電機(jī)運(yùn)行。電機(jī)停止和運(yùn)行時(shí)，抱閘接觸器輔助觸頭反饋給PLC 輸入點(diǎn)告知自身閉合狀態(tài)，以保證變頻器頻率輸出與抱閘開(kāi)閉的同步。

SEW 抱閘一般為AC 150～400 V 供電，個(gè)別為DC 24 V 供電。SEW 整流塊與抱閘的接線：1、3、5 接抱閘線圈的白、紅、藍(lán)；2、3 接交流電源（圖6）。注意：變頻控制的輸入電源不能直接從電機(jī)接線端子取電給整流塊。

圖6 抱閘接線

4.2.4 變頻器運(yùn)行故障反饋替代

SEW 變頻器運(yùn)行故障時(shí)，PLC 內(nèi)部I.FaultWarn 標(biāo)簽會(huì)被置1，同時(shí)在“I.FaultCode”標(biāo)簽中顯示故障代碼，從而精準(zhǔn)反饋具體報(bào)警內(nèi)容，具體報(bào)警內(nèi)容根據(jù)代碼查看SEW 變頻器用戶(hù)使用手冊(cè)；三菱變頻器運(yùn)行故障后，會(huì)將變頻器輸出端子A、C 置1，B、C 置0，報(bào)警代碼會(huì)在變頻器顯示屏上顯示，根據(jù)報(bào)警代碼在三菱變頻器用戶(hù)使用手冊(cè)中查找具體報(bào)警內(nèi)容。

4.2.5 信號(hào)輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)的替代

SEW 變頻器輸出及反饋均由PLC 通過(guò)總線控制傳送、接收信號(hào)，且SEW 變頻器自帶信號(hào)輸入點(diǎn)（I.DI0～I(xiàn).DI5 共6 個(gè)），用于采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)，如滾床占位、減速、到位等；三菱變頻器輸入、輸出端子必須與PLC 輸出、輸入配合形成閉環(huán)控制，因此項(xiàng)目中增加了以太網(wǎng)遠(yuǎn)程AB-1734 AENTR POINT I/O 子站，并將其PLC 輸入點(diǎn)配合電子接線盒安裝到設(shè)備區(qū)域使用，以便提高現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的便利性。

4.2.5.1 IO 分配

根據(jù)IO 分配表計(jì)算所需IO 模塊數(shù)量（每個(gè)模塊8 個(gè)點(diǎn)），并有輸入、輸出預(yù)留點(diǎn)，以備后期增加功能使用，設(shè)備IO 分配見(jiàn)圖7、圖8。RCP_A 電控柜9 個(gè)輸入模塊，5 個(gè)輸出模塊；RCP_B電控柜8 個(gè)輸入模塊，4 個(gè)輸出模塊

圖7 RCP_A 電控柜IO 分配表

圖8 RCP_B 電控柜IO 分配表

4.2.5.2 AB-1734 AENTR POINT I/O 子站PLC 配置方法

PLC 是一種用于自動(dòng)化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器，可將用戶(hù)程序進(jìn)行儲(chǔ)存與執(zhí)行?？删幊炭刂破饔芍醒胩幚砥鰿PU、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成。本項(xiàng)目采用AB 品牌的PLC，主站硬件基本結(jié)構(gòu)如圖9 所示。

圖9 GuardLogix 主站硬件基本結(jié)構(gòu)

ENB 作為通信模塊，在控制系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色：往上，它是PLC 與上位之間通信的中介；往下，它是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的中間管理者。通信模塊是上位機(jī)、下位機(jī)及各模塊與PLC實(shí)現(xiàn)通信的橋梁，項(xiàng)目使用中1756-EN2T 模塊實(shí)現(xiàn)主站PLC 與AB-1734 AENTR POINT I/O 子站（圖10）。

圖10 AB-1734 AENTR POINT I/O 子站

DeviceNet 類(lèi)似于EtherNet/IP 和ControlNet 的另一種通信協(xié)議，可選擇125 kbps、250 kbps 及500 kbps 三種波特率，每個(gè)PLC 機(jī)架下可以使用多個(gè)DNB 主站，單一DNB 主站最多有64個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)地址（在DeviceNet 中稱(chēng)為MAC ID）由0 到63，DNB 模塊本身占用1 個(gè)節(jié)點(diǎn)，即單一DNB 主站下最多可以掛63 個(gè)設(shè)備，可以在高噪聲的環(huán)境下使用。項(xiàng)目中1756-DNB/E模塊作為主站PLC 與SEW 變頻器間的通信橋梁。

（1）AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的IP 地址設(shè)置。

方法1：適配器首先會(huì)讀取撥碼開(kāi)關(guān)，以確定撥碼開(kāi)關(guān)是否設(shè)置有效，可以通過(guò)3 位拇指開(kāi)關(guān)設(shè)置IP 節(jié)點(diǎn)地址，按“+”或“-”鍵可以更改，有效設(shè)置范圍從001～254，當(dāng)設(shè)置了一個(gè)有效數(shù)字時(shí)，適配器IP 地址是192.168.1.×××（其中×××表示適配器設(shè)置的數(shù)字）。

方法2：使用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP 服務(wù)器，適配器設(shè)置為無(wú)效數(shù)字（即000 或大于254）自動(dòng)啟用DHCP，打開(kāi)Rockwell Automation BootP/DHCP Server 軟件進(jìn)行設(shè)置，如圖11 所示。

圖11 BootP DHCP Server 軟件IP 設(shè)置

撥碼開(kāi)關(guān)用于設(shè)置以太網(wǎng)適配器模塊IP 地址，默認(rèn)網(wǎng)段為：192.168.1.×××（即192.168.1.1～192.168.1.254），如若使用其他網(wǎng)段IP 地址需將撥碼撥至無(wú)效數(shù)字，并使用BOOTP-DHCP Server 軟件掃描設(shè)備MAC 地址，在沒(méi)有IP 地址沖突的情況下，可通過(guò)軟件隨意設(shè)置IP，無(wú)論是使用撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置還是使用軟件設(shè)置，設(shè)置前適配器及電源模塊必須供電，并將設(shè)備使用以太網(wǎng)線與電腦相連，且必須保證所設(shè)IP、電腦與主站ENB 模塊在同一網(wǎng)段內(nèi)。若使用了舊模塊，遺失了IP 地址，可將適配器模塊通電狀態(tài)下將撥碼撥至“888”，斷電后上電，將其恢復(fù)出廠設(shè)置即可。

（2）AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的組態(tài)配置。打開(kāi)RS logix5000 編程軟件，UpLoad 上傳最新PLC 程序到電腦，程序下線后開(kāi)始組態(tài)模塊。組態(tài)前需要根據(jù)版本、型號(hào)在羅克韋爾官方網(wǎng)站下載AOP（Add On Profiles，附加配置文件：用于組態(tài)和配置硬件模塊，為項(xiàng)目中配置設(shè)備節(jié)省時(shí)間）及EDS（Electronic Date Sheets，電子數(shù)據(jù)表：配置工具中使用的文本文件，可幫助識(shí)別硬件產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)輕松調(diào)試）配置文件。

以RCP_A 柜內(nèi)子站模塊為例，首先進(jìn)行適配器組態(tài)，ENB 模塊位于主站的第11 槽，AB-1734 AENTR Point I/O 適配器本身要占用Point I/O 框架的一個(gè)槽位，Chassis Size 等于實(shí)際控制器I/O模塊數(shù)加上1（圖12），Chassis Size=15 則最多可以組態(tài)14 個(gè)I/O模塊，適配器永遠(yuǎn)在0 槽上，且版本設(shè)置必須與硬件一致。

圖12 AB-1734 AENTR POINT 適配器組態(tài)

其次，根據(jù)硬件版本、型號(hào)及槽位逐個(gè)進(jìn)行I/O 模塊的組態(tài)如圖13 所示。

圖13 AB-1734 AENTR POINT IO 模塊組態(tài)

組態(tài)完成后將程序DownLoad 下載到PLC 中，下載過(guò)程中PLC 會(huì)停止運(yùn)行，DownLoad 下載完成后，所配置的所有Point I/O 模塊上都有黃色警示符號(hào)，指示模塊上有故障出現(xiàn)，打開(kāi)Connection 頁(yè)面查看故障信息，發(fā)現(xiàn)雖然已經(jīng)設(shè)置了模塊的框架大小為15，但適配器仍只記住了默認(rèn)值1，需要手動(dòng)在線改變框架大小，使之前的設(shè)置生效（圖14）。打開(kāi)Chassis Sice 頁(yè)面，點(diǎn)擊Set Chassis Sice Module 后就完成了設(shè)置，Point I/O 模塊上的黃色警示符號(hào)也同步消失，表示模塊組態(tài)成功。

圖14 AB-1734 AENTR POINT IO 模塊機(jī)架使能

（3）AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的程序監(jiān)控如圖15 所示。

圖15 AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的硬件狀態(tài)

標(biāo)簽ENET_BDC01.ENetCommOK 為主站ENB 模塊通信狀態(tài)，通信正常為1，異常為0，是子站通信狀態(tài)的必要條件。程序中使用GSV 指令獲取AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的適配器硬件狀態(tài)，并將狀態(tài)結(jié)果寫(xiě)入BDC01_RCP_A_Diag.AdapterStatus（數(shù)據(jù)類(lèi)型INT）標(biāo)簽中，其等于0 時(shí)BDC01_RCP_A_Diag.CommOK 置1，表示AB-1734 AENTR POINT I/O 子站適配器硬件正常；其后，使用BTD 位于分配指令將組態(tài)后自動(dòng)生成的RCP_A：I.SlotStatusBits0_31（數(shù)據(jù)類(lèi)型DINT）標(biāo)簽中14 個(gè)IO 模塊（RCP_A 柜9 個(gè)輸入模塊，5 個(gè)輸出模塊）的硬件狀態(tài)寫(xiě)入BDC01_RCP_A_DiagFault（數(shù)據(jù)類(lèi)型DINT），其等于0 時(shí)，RCP_A.CommOK 置1，表示AB-1734 AENTR POINT I/O 子站IO 模塊硬件正常，AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的適配器硬件狀態(tài)是其IO 模塊硬件狀態(tài)的必要條件。

5 三菱變頻器與PLC 的接線及控制方案

三菱變頻器默認(rèn)設(shè)置為漏型邏輯，而此PLC 屬于源型輸入、輸出，需在變頻器斷電情況下，將變頻器設(shè)置成源型邏輯，即將其漏型邏輯（SINK）上的跨接器轉(zhuǎn)換至源型邏輯（SOURCE）上，否則不可將PLC 輸出端子直接接到變頻器輸入端子上使用。也可將PLC 輸出給中間繼電器，由中間繼電器觸點(diǎn)將信號(hào)轉(zhuǎn)變成開(kāi)關(guān)量來(lái)控制變頻器。以RCP_A 柜HDG-14PRB 變頻器為例（圖16），其他設(shè)備變頻器接線均相同。

圖16 三菱變頻器接線

設(shè)備自動(dòng)控制的PLC 程序與原程序是一致的，只有輸入、輸出信號(hào)的切換。如圖17、圖18 所示，第一段程序，RCP_A.CommOK 為1 時(shí)表示AB-1734 AENTR POINT I/O 子站的硬件正常，通過(guò)COP 指令將輸入、輸出模塊硬件自動(dòng)生成的標(biāo)簽實(shí)時(shí)復(fù)制到RCP_A（自定義UDT 數(shù)據(jù)類(lèi)型）；反之，RCP_A.CommOK為0 時(shí)表示子站硬件異常，通過(guò)FLL 指令將RCP_A 內(nèi)填充0，防止故障恢復(fù)后設(shè)備的異常動(dòng)作。

根據(jù)IO 分配表，HDG-14 設(shè)備中，輸入梯形圖如圖17 所示，RCP_A.I.F1202EJ_1 至RCP_A.I.F1202EJ_8 共8 個(gè)輸入點(diǎn)，其中1～6 共6 個(gè)輸入點(diǎn)替代原HDG-14 設(shè)備SEW 變頻器上的6 個(gè)輸入點(diǎn)，即HDG_14.PRB.VFD.I.DI0～HDG_14.PRB.VFD.I.DI5，RCP_A.I.F1202EJ_7 為電機(jī)維修開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)反饋，RCP_A.I.F1202EJ_8為預(yù)留輸入點(diǎn)，RCP_A.I.HDG_14PRB_FU 為三菱變頻器頻率到達(dá)反饋，RCP_A.I.E107CB 為控制三菱變頻器通斷電的斷路器，RCP_A.I.HDG_14PRB_VFD 為三菱變頻器故障報(bào)警反饋。

HDG-14 設(shè)備中，輸出梯形圖如圖18 所示，RCP_A.O.HDG_14PRB_STF 控制三菱變頻器正轉(zhuǎn)使能輸出，RCP_A.O.HDG_14PRB_STR 控制變頻器反轉(zhuǎn)使能輸出，RCP_A.O.HDG_14PRB_RL 控制變頻器低頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，RCP_A.O.HDG_14PRB_RM 控制變頻器中頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，RCP_A.O.HDG_14PRB_RH 控制變頻器高頻運(yùn)轉(zhuǎn)，RCP_A.O.F677C 控制抱閘接觸器線圈，頻率反饋到達(dá)和正反轉(zhuǎn)使能輸出是抱閘接觸器線圈通斷的必要條件。

HDG-14 設(shè)備中，抱閘接觸器報(bào)警梯形圖如圖19 所示，HDG_14.PRB.VFD.RunEnable 置1 時(shí)，變頻器控制電機(jī)允許運(yùn)行；當(dāng)RCP_A.O.F677C 置0 時(shí)電機(jī)抱閘線圈斷開(kāi)，同時(shí)接觸器常閉輔助觸點(diǎn)RCP_A.I.F677C 閉合狀態(tài)為1，如若常閉輔助觸點(diǎn)為0，則0.5 s 后F677C_Not_On.DN 置1，設(shè)備自鎖報(bào)警并停止運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)JSR 指令將報(bào)警內(nèi)容“HDG-14 滾床設(shè)備抱閘接觸器沒(méi)有斷開(kāi)”反饋至觸摸屏；反之，報(bào)警“HDG-14 滾床設(shè)備抱閘接觸器沒(méi)有吸合”，保證電機(jī)啟停與其抱閘接觸器開(kāi)閉的一致性。

圖19 AB-1734 AENTR POINT 抱閘接觸器報(bào)警程序

6 項(xiàng)目驗(yàn)證切換方案

（1）將SEW 變頻器通信模6 個(gè)輸入信號(hào)分別切換到F1202EJ號(hào)電子接線盒的1～6 點(diǎn)上，此時(shí)電機(jī)仍受控于SEW 變頻器，只是使用了AB-1734 AENTR POINT I/O 子站輸入點(diǎn)采集信號(hào)（此項(xiàng)作業(yè)用時(shí)短，可在生產(chǎn)線休息時(shí)間切換）。

（2）將三菱變頻器控制電機(jī)線、抱閘線并聯(lián)接到電機(jī)上，每個(gè)變頻器臨時(shí)接2 個(gè)維修開(kāi)關(guān)，用于三菱變頻器輸出斷電和抱閘斷電，同時(shí)臨時(shí)外接整流塊，用于啟用三菱變頻器控制時(shí)的抱閘整流源，此項(xiàng)作業(yè)為了保障設(shè)備的正常運(yùn)行，三菱變頻器一旦驗(yàn)證失敗，便于快速切換至原SEW 變頻器使用（圖20）。

圖20 SEW 變頻器與三菱變頻器硬件快速切換方案

啟用三菱變頻器：SEW 變頻器斷路器斷電→拔下SEW 變頻器插頭→電機(jī)斷路器和抱閘斷路器上電→三菱變頻器斷路器上電。

啟用SEW 變頻器：三菱變頻器斷路器斷電→電機(jī)斷路器和抱閘斷路器斷電→插上SEW 變頻器插頭→SEW 變頻器斷路器上電。

7 項(xiàng)目改造后的規(guī)整

切換至三菱變頻器穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，拆除所有臨時(shí)維修開(kāi)關(guān)、整流塊及線束，將整流塊安裝到電機(jī)接線盒內(nèi)部，并將線束規(guī)整到橋架內(nèi)。拆除SEW 變頻器，規(guī)整原DNB 模塊及ENB模塊下設(shè)備通信，盡量縮短總線長(zhǎng)度，同時(shí)將電子接線盒及電機(jī)維修開(kāi)關(guān)固定到原SEW 變頻器底座上。同步更新設(shè)備布局圖、控制柜走線圖、柜內(nèi)布置圖及元器件明細(xì)等。

8 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)備改造自2020 年10 月開(kāi)始、12 月結(jié)束，歷時(shí)2 個(gè)月，驗(yàn)證過(guò)程一次成功，至今設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，從根本上消除了DNB 模塊通信報(bào)警頻出的現(xiàn)象，保證產(chǎn)能輸出，并積累豐富的改造經(jīng)驗(yàn)。