1 引言
近年来，交流调速的发展十分迅速，打破了过去直流拖动在调速领域中的统治地位，交流调速拖动已进入了与直流拖动相媲美、相抗衡的时代。目前，变频器调速控制系统已广泛应用于机械、冶金、化工等各个行业。作为变频调速系统中的控制核心部分的变频器,最初是以单台形式工作的,可以通过变频器的控制面板或端子进行运行参数的设置,启动或停止变频器运行,读取各种变频器运行数据等等。而现在各种大中型自动化生产线则要求由多台变频器组成的同步控制系统、比例控制系统等复杂的控制,并且要相互协调,形成连续生产线的调速控制系统。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。
图1 传统的比例控制基本结构
工作时操作人员通过控制PLC设定运行参数，然后通过D/A转换模块发出(0~10VDC或4~20mA)信号控制变频器的速度指令，使各个变频器驱动电机按给定的速度运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号
本文是结合我公司在钢绳生产线上采用PLC通过RS485接口使用变频器专用通讯协议对两台艾默生公司的TD3000系列变频器进行控制，极大地减少了线路连接的复杂性。实现多机分布传动机制的PLC集中监测和控制新系统，着重介绍了艾默生公司的TD3000系列变频器实时在线通讯技术的实现。
2 钢绳涂塑机的工艺要求
钢绳生产线上涂塑机控制系统主要由2台电机拖动:主电机15kW，跟随电机1.5kW，要求跟随电机按工艺的要求可以精确的按比例跟随主电机运行。启动停止要求同步才能保证符合正常的生产要求。系统结构如图2所示。
图2 钢绳涂塑机系统硬件结构
成品钢绳经过跟随电机驱动的涂塑机构，在高温下涂上一层塑，经过降温冷却后，由主电机牵引收卷成品。其机械结构虽然简单。但电气控制要求高，跟随电机要非常精确的跟随主电机运行才能保证成品合格。
3 电气传动系统构成
我们根据该设备工艺的技术要求采用了全新的传动控制系统，整个控制系统主要由以下几部分组成。利用变频器自带的RS485接口，与三菱PLC的FX2N-485BD模块进行通讯控制变频器。再通过触摸屏来监控和操作，可以直观的显示各种参数及故障。便于操作与维修，而且系统的抗干扰能力强，传输距离远，可靠性强，配线简单整洁。系统结构如图3所示，
3.1电气系统硬件结构
硬件结构如图4所示，主要由下列组件构成:
图3 钢绳涂塑机控制系统结构图
图4 系统硬件结构图
(1) 触摸屏(HMI)为整个系统的操作设置显示单元。在HMI上可以通过不同画面将PLC内部数据、输入(I)输出(O)状态、各个动作过程，以及全机故障查询、工艺参数等一一显示出来，实时监控全机的工作状态，除了显示功能外，还可以根据现场的情况，通过HMI设置和修改PLC内部的一些需要用户设定的参数。人机界面上直接观察到变频器的工作状态，对变频器进行监控。
(2) FX2N-32MR为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。
(3) FX2N-485BD为FX2N系统PLC的通讯适配器，该模块的主要作用是PLC通讯系统中作为主站发给变频器信息，我们在分析其结构的基础上，将其作为RS485通讯主站使用，完成变频调速器各种控制信号的发送，参数监控及故障报警等。
(4) TD3000矢量变频器自带RS485接口的通讯单元，符合RS-485通讯规范，用于实现PLC与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口，在工业现场，RS485是应用较多的一种通信。
(5) TD3000矢量变频器(带编码器PG闭环反馈)有效防止因负载的变化而引起的电机转速的变化，由于两台电机变频调速都采用编码器PG闭环反馈。因此该系统特
4 TD3000矢量变频器比例跟踪系统工作原理
牵引电机和跟随电机均采用矢量闭环变频无级调速，旋转模跟随电机根据工艺要求按一定的比例(设置计算公式)精确同步跟随牵引电机速度。牵引电机的速度由操作员根据需要在HMI上设置，也可以在HMI上微调牵引的速度，同时输入“牵引比”，“机械传动的速比”，“钢绳的直径”等参数，由HMI传送到PLC后，经过计算，采用通讯的方式启动牵引电机和跟随电机按计算的速度运行。如图5所示。
图5 比例跟踪系统工作原理
