1.引言

施耐德公司的TWIDO系列小型PLC和文本顯示器（TSX08H04M），具有使用方便、性能可靠、價格相對較低的特點。其內(nèi)置的Modbus通訊協(xié)議特別適用于目前的制泵行業(yè)電控系統(tǒng)中（包括潛水泵、污水泵、離心泵等）。由于它的介入，可使制泵行業(yè)控制系統(tǒng)全面升級，在基本不增加生產(chǎn)成本的前提下，實現(xiàn)系統(tǒng)的通訊化。

2.系統(tǒng)概述

在制泵行業(yè)目前情況是大量使用ABB400系列變頻器，除了TWIDO之外的其它品牌PLC都無法方便與其進行通訊（不增加任何轉(zhuǎn)化卡的情況下），欲修改變頻器參數(shù)，必須直接對變頻器進行操作，而一般用戶缺乏一定的變頻器基礎(chǔ)知識，結(jié)果造成一些制泵廠在做恒壓供水控制系統(tǒng)時，為了使用戶在應(yīng)用過程中操作方便，增加了一只富士表PWX5（由溫控器改制而成）來進行上下限壓力設(shè)定、PID設(shè)定及其它設(shè)定作用。由于富士表中PID更適合于溫控系統(tǒng)中，結(jié)果使整個系統(tǒng)的效果不盡人意。而變頻器中性能優(yōu)良的PID又沒有被利用，系統(tǒng)在無通訊的狀況下難以實現(xiàn)實時監(jiān)控。

運用TWIDOPLC及相應(yīng)的文本顯示器TSX08H04M就能輕而易舉的對一些品牌的變頻器、軟起動器進行實時通訊（如：施耐德公司ATV31、ATV71、ATV68、ATS46系列，ABB公司ACS400、600系列），用戶只需在HMI上進行操作，就能方便的對變頻器內(nèi)所有參數(shù)（可讀寫參數(shù)）進行修改和顯示（不必去直接操作變頻器、軟起動器）如：電機參數(shù)設(shè)定、壓力量程范圍、給定壓力設(shè)定、變頻器內(nèi)部PID值、變頻器啟動及停止斜率、故障報警、多臺泵的切換時間設(shè)定、壓力反饋值顯示、電機運行參數(shù)值顯示及棒狀圖趨勢圖顯示等等。

本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的恒壓供水系統(tǒng)最大的差別在于，對水壓的控制是在比較了管道壓力及變頻器工作頻率之后，對水泵運行狀態(tài)做出修正。而傳統(tǒng)的系統(tǒng)只比較壓力或頻率中的一個參數(shù)。以上這些功能的實現(xiàn)對于制泵行業(yè)可以說是一次控制系統(tǒng)的全面升級，從原來的獨立單元（變頻器、PLC無通訊聯(lián)系）升級成具有通訊功能的控制系統(tǒng)。在如今競爭激烈的市場中，推出一款全新的、性能優(yōu)良的具有競爭力的產(chǎn)品（在基本不增加生產(chǎn)成本的前提下）一定能爭取到更多的市場份額。

3.PLC與變頻器通信

TWIDOPLC及文本顯示器TSX08H04M與施耐德公司ATV31變頻器、ABB公司ACS400變頻器通訊原理介紹：

（1）ATV31變頻器：（詳細說明請參考《TWIDOPLC與ATV31變頻器通訊指南》文檔）

HMI------文本顯示器（4行顯示或2行顯示）

PLC------雙通訊口可編程控制器（TWDLCAA40DRF）

ATV31---施耐德變頻器

恒壓供水系統(tǒng)工作原理如圖所示：

（2）ACS400變頻器

ACS400可以通過標準Modbus總線與TwidoPLC進行通訊。ACS400的控制信號可以全部來自Modbus串行通訊，也可部分來自通訊，另一部分來自其他的控制通道，比如AI/DI端子或控制盤。

根據(jù)制泵行業(yè)的不同需求,現(xiàn)我們以恒壓供水一拖二為例，來說明ACS400與TwidoPLC是如何進行通訊的，以及如何進行參數(shù)的讀寫。

要求：①通過HMI文本顯示器可以對ACS400的部分等數(shù)進行設(shè)定和觀察（壓力設(shè)定、馬達參數(shù)、PID參數(shù)、運行過程監(jiān)控等）。

②ACS400上的壓力設(shè)定值需通過RS485通訊口得到。

③壓力反饋信號可以為0—10V或4—20mA。

④ACS400變頻器的控制方式采用端子控制公式。

步驟一：

參考ACS400變頻器用戶手冊P51頁PID控制接線圖（壓力給定值A(chǔ)I1不接）。

步驟二：

TwidoPLC擴展端口與ACS400的連接圖。

注：連接距離：最大200米（直接連接）或1000米（加中繼器）多點連接，最多接18臺變頻器。

步驟三：TwidoPLC通訊端口設(shè)置：

編程端口：協(xié)議類型：Modbus，地址為1，通信速率9600，1位停止位，偶校驗，通信模式RTU（注意具體參數(shù)設(shè)置只要和文本屏一致即可）。

擴展端口：協(xié)議類型：Modbus，地址為1，通信速率9600，1位停止位，偶校驗，通信模式RTU（注意具體參數(shù)設(shè)置只要和變頻器一致即可）。

步驟四：ACS400通訊參數(shù)設(shè)置：

5005STDModbus

5006STDModbus

52011（站號，若只有壹臺變頻器，默認值）

52029600

52031（偶校驗）

注：至此，若ACS400與TwidoPLC通電，則TwidoPLC上的com指示燈應(yīng)處于通訊狀態(tài)，說明兩者間通訊正常。

步驟五：將ACS400設(shè)置為PID宏控制方式。（9902=6）

PID控制參數(shù)值參考P51

其中1103設(shè)置為com，1106設(shè)置為com

目的：使EXTREF1通過RS485口由PLC設(shè)定（壓力設(shè)定值）

步驟六：HMI文本顯示器畫面編輯（略）

TwidoPLC通訊編程舉例（該程序同TwidoPLC和ATV28通訊編程的程序基本相同。區(qū)別在于對于ACS400的地址的寫法采用“減1方式”。即（ACS400的地址數(shù)減1）就是TwidoPLC對應(yīng)的地址。）

例：壓力設(shè)定值編程舉例：

①ACS400的壓力設(shè)定值地址為0119=>TwidoPLC輸入“0118”地址

4.小結(jié)

目前隨著人民生活的提高，對水質(zhì)的要求越來越高，取消高樓水箱對水的二次污染已成為大勢所趨，而以前的恒壓供水系統(tǒng)操作較為復雜，系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整必須直接對變頻器進行操作，若沒有相應(yīng)的技術(shù)支持，用戶難以對系統(tǒng)進行修改，須依賴制造商。當采用了施耐德的文本顯示器HMI、雙通訊口TWIDOPLC及相應(yīng)的變頻器，整個系統(tǒng)即成為一個非常易操作的系統(tǒng)，無論對變頻器修改參數(shù)還是對系統(tǒng)壓力重新設(shè)定，只需在文本顯示器（全中文采單）上進行操作即可。

上述系統(tǒng)的實現(xiàn)，主要依賴于施耐德小型PLCTWIDO具有非常優(yōu)良的通訊功能。加上其相當適中的銷售價格使得其在制泵行業(yè)、恒壓供水系統(tǒng)中得以迅速推廣應(yīng)用。