1 引言
　　在造紙、紡織、印染、冶金等多單元電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中,常采用多臺(tái)交流電機(jī)或直流電機(jī)作為拖動(dòng)裝置, 而多電機(jī)的同步傳動(dòng)控制技術(shù)則是系統(tǒng)的核心,它直接影響系統(tǒng)的可靠性和控制精度。隨著電力電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,采用由微機(jī)控制的全數(shù)字同步傳動(dòng)控制裝置來實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性的同步控制對(duì)我國工業(yè)發(fā)展有重要的意義。
　　本文采用基于PCC 2005 的分布式控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)多電機(jī)同步傳動(dòng)控制。應(yīng)用現(xiàn)場總線和通信技術(shù), 上位機(jī)可以方便地實(shí)現(xiàn)與總線上任意一臺(tái)變頻器之間的串行通信: 發(fā)送控制信息、設(shè)定運(yùn)行參數(shù)、讀取運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)節(jié)輸出頻率（即電機(jī)轉(zhuǎn)速） 等；模糊控制算法的使用,改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,徹底解決了現(xiàn)場干擾以及電機(jī)慣性大、滯后時(shí)間長等因素給傳動(dòng)系統(tǒng)帶來的控制難題,提高了系統(tǒng)的可靠性。
　　2 設(shè)計(jì)方案
　　本系統(tǒng)為兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),上級(jí)為監(jiān)督控制系統(tǒng), 用于計(jì)算機(jī)監(jiān)控操作, 通過RS232 總線相連；下級(jí)為PCC 對(duì)變頻器控制系統(tǒng), 用于對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)控制, 通過RS485 總線相連。PCC 通過對(duì)速度信號(hào)的采集、判斷和處理得到電機(jī)運(yùn)行速度的對(duì)應(yīng)數(shù)值,再由RS485 總線寫入變頻器執(zhí)行。
　　2. 1 PCC 模塊化設(shè)計(jì)
　　本系統(tǒng)由PCC 來實(shí)現(xiàn)多電機(jī)同步傳動(dòng)控制。在PCC 的軟件編程環(huán)境AS（B &R Automation Studio）建立一個(gè)工程, 該工程包括四個(gè)任務(wù)模塊: 電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊、變頻器通訊模塊、上位機(jī)通訊模塊、Profibus 通訊模塊。各模塊相互獨(dú)立, 可單獨(dú)調(diào)節(jié),也可作為一個(gè)模塊導(dǎo)入或?qū)С瞿骋还こ獭?
　　任務(wù)1 負(fù)責(zé)完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,通過查表進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)實(shí)時(shí)性要求最高,應(yīng)具有最高的優(yōu)先級(jí);
　　任務(wù)2 負(fù)責(zé)PCC 與現(xiàn)場控制設(shè)備之間的通信, 是非常重要的任務(wù), 對(duì)實(shí)時(shí)性要求也很高, 應(yīng)放在較高的任務(wù)等級(jí)中; 任務(wù)3 完成數(shù)據(jù)顯示, 對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高, 但需要長期運(yùn)行; 任務(wù)4 負(fù)責(zé)完成Profibus 通信功能,實(shí)現(xiàn)PCC 之間的通信,要求盡可能快。
由PCC的多任務(wù)處理原理可知, 高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)應(yīng)該中斷低優(yōu)先級(jí)的任務(wù), 保證了較為重要的任務(wù)能夠首先被完成。在系統(tǒng)完成之后,如果需要增加新的任務(wù),只要把新的任務(wù)增加到該工程中即可。
　　2. 2 串行通訊的實(shí)現(xiàn)
　　盡管各大公司相繼推出了帶有標(biāo)準(zhǔn)接口的通用變頻器, 為用戶設(shè)計(jì)滿足工業(yè)現(xiàn)場需求的控制系統(tǒng)帶來了極大方便, 但仍有很多公司的變頻器具有自己的通信協(xié)議。MicroMaster 6SE3115 變頻器是較早的產(chǎn)品,它不支持標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議,但實(shí)際控制現(xiàn)場要求與該變頻器進(jìn)行通信, 而普通的PLC不具有與第三方產(chǎn)品通信的能力,造成系統(tǒng)集成巨大困難,讓開發(fā)人員從底層開發(fā)通信協(xié)議是一項(xiàng)復(fù)雜且工作量相當(dāng)大的工作, 而且系統(tǒng)的可靠性也難以得到保證。基于上述問題,某2000 系列PCC產(chǎn)品除了支持標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議之外, 還向用戶提供了用于與第三方產(chǎn)品通信的協(xié)議開發(fā)工具——-幀驅(qū)動(dòng)器, 用戶只需要了解第三方產(chǎn)品的通信協(xié)議（包括信息幀格式的組成等） ,并用幀驅(qū)動(dòng)器寫出與第三方產(chǎn)品通信協(xié)議一樣的通信規(guī)約, 就可以方便地實(shí)現(xiàn)PCC與第三方產(chǎn)品之間的通信。本系統(tǒng)利用PCC的幀驅(qū)動(dòng)器,成功地實(shí)現(xiàn)了PCC對(duì)多臺(tái)變頻器的通訊控制。系統(tǒng)的串行通信程序是用B &R Automation Basic 來開發(fā)的, 作為完整的任務(wù)模塊可以添加到任何其它復(fù)雜任務(wù)中,不僅能夠提高系統(tǒng)的可靠性,而且可以提高代碼的可重用性,縮短項(xiàng)目的開發(fā)周期。
　　PCC與變頻器通過RS- 485 相連,每臺(tái)變頻器被設(shè)置各自獨(dú)立的地址碼（0 - 31） 用來識(shí)別各自的身份, 這樣, PCC便能通過RS- 485 接口,對(duì)掛接在總線的所有變頻器進(jìn)行控制