基于PROFIBUS集成网络的多变频器控制系统设计

　　一般地，读写数据都做在一个DB块中，且划分与硬件组态设定的I/O地址范围大小相同大小的区域，便于建立对应关系和管理，如图4所示。读变频器数据的12个字节在DB0-DB11中，写变频器数据的12个字节放在DB12-DB23中，后面还可以存放诸如通讯错误代码和与变频器有关的其他计算数据。

　　变频器通讯设置

　　为实现DP通讯，需对MM440变频器进行参数设置，常用参数设置如表1所示。为了保障总线运行，P0700、P0918和P1000必须设置。在设置DP通讯地址时，可借助通讯模块的七个DIP开关或借助P0918来实现，且必须与硬件组态保持一致^[7]。

　　软件编程

　　系统程序设计采用模块化结构，包括主程序、模拟量数据采集与处理程序、水泵启停控制、阀门控制、PID算法实现及故障报警。主程序负责各子程序的管理调用。

　　流量调节实现

　　本系统中，4台高压泵控制方式相同。高压泵电机转速由变频器控制，通过PID闭环控制实现变流量调节。控制器将流量设定值与现场反馈的实际流量值进行对比，经过PID调节，向变频器输出调节指令，变频器接受控制器调节信号对高压泵电机进行速度控制。流量设定值由上级主PLC给定，不需监测。流量设定值变化引起相关参数变化，包括变频器频率、电机转速、流量值。图5为反渗透锅炉补给水PID变频控制系统原理图。

　　采用西门子集成开发环境Step7中提供的PID控制功能模块FB41来实现。流动液体波动会导致流量传感器/变送器的测量信号变动，为避免此波动干扰，系统未采用微分环节，仅采用PI调节实现。

　　变频器通讯程序

　　通讯程序可直接调用STEP7编程软件的系统功能SFC14(DPRD_DAT)和SFC15(DPWR_DAT)来实现^[6]，程序段如下：

　　CALL "DPRD_DAT" //读变频器数据到PLC
　　LADDR:=W#16#150 //通讯地址
　　RET_VAL:=MW200 //错误代码
　　RECORD: =P#DB100.DBX0.0 BYTE 12
　　//传送起始地址及长度
　　CALL "DPWR_DAT" //PLC到变频器
　　LADDR:=W#16#100 //通讯地址
　　RECORD:=P#DB100.DBX12.0 BYTE 12
　　//传送起始地址及长度
　　RET_VAL:=MW //错误代码