原设备电气控制系统说明

人机界面：西门子OP270

主控PLC：西门子S7-226

主机变频器：西门子MM440-22kW变频器

收卷变频器：ABB ACS600变频器

两台变频器的起动/停止，故障报警全部通过数字I/O点控制；收卷舞蹈轮位置控制由ACS600独立完成；主机转速由S7-200 PLC通过RS485串行通讯口给定。

系统控制框图如图-2所示：

具体替换办法说明

控制线接线部分：

    根据以上提供的接线图纸，参照西门子MM440变频器和丹佛斯VLT5000变频器的说明书，格我们可以实现SIEMNES变频器和DANFOSS变频器之间外部端子接线的替换（以实现同样的逻辑功能为目的）

         原先使用的西门子变频器端子接线如图-3所示：

替换的丹佛斯变频器接线如图-4所示：

通讯程序修改部分：

    由于西门子变频器的USS通讯协议与丹佛斯变频器的RS485通讯协议并不完全兼容，所以变频器替换以后，还要对S7-200 PLC的程序的通讯部分作恰当修改，才能保证系统的正常运行。

A、西门子 USS通讯协议扼要先容

USS程序中可以调用4个子程序块，它们分别是：初始化（USS-INIT）、控制字，频率设定（USS-CTRL）、读参数（USS-RPM）、写参数（USS-WPM）。对使用者来说只要调用这四个子程序块就可以完成读写参数、通讯控制和频率给定等功能（这四个子程序块具体使用方法可以在SIEMNES PLC S7-200中帮助选项中查寻）。

         B、USS通讯程序中发送报文格式与DANFOSS变频器所需报文格式的区别

   USS通讯子程序中名为USS-CTRL、USS-RPM、USS-WPM（WORD）的三个子程序发送的报文格式如下：

    由以上的表格可以知道丹佛斯变频器RS485通讯协议的报文格式与USS-WPM（DWORD）子程序的报文格式是完全相同的；与USS-CTRL、USS-RPM、USS-WPM（WORD）三个子程序只在PWE的长度上有两个字节的差异。据此，将原PLC通讯子程序中发送的PWE由两个字节改为4个字节，就能与丹佛斯变频器顺利通讯了。

         C、报文格式中的PCD1（控制字），西门子变频器与丹佛斯变频器是有区别的；但是由于这次的应用中没有使用到控制字功能，所以在此不作具体先容。（具体先容请参考USS PROTOCOL和DANFOSS DESIGN GUIDE 说明书）。

         D、两种通讯协议的PCD2（总线给定）定义完全相同，都为16384（十进制）对应100%的总线给定，因此频率给定部分不必作任何修改。

         总结：    

     此次替换的切进点是西门子S7-200 PLC和丹佛斯变频器的通讯协议改造，对外围设备的影响很小，用户在操纵中几乎感觉不到变化，这样的保证对于那些大规模制造业的用户是非常关键的。此次成功经验以后也可应用到其他类似的工程项目中。