PFSK162 Модуль ввода / вывода ABB

Design and implementation of variable frequency transmission system based on ABB hardware architecture
introduction

With the increasing development of transmission technology and the increasing demand for actual use, variable frequency transmission systems have been widely used.

As a Fortune 500 company in the world, ABB is a leader in the fields of power and automation technology and has strong capabilities in control
systems, high-voltage, medium-voltage and low-voltage frequency conversion technology and transmission technology. Therefore, this article mainly
relies on ABB”s control, frequency conversion and transmission technology, and uses related hardware products to design and implement the frequency conversion transmission system.

To truly design and implement a usable variable frequency drive system, the entire system must be fully equipped, conveniently operable and
compatible with a wide range of needs, so that it can be used without changing the control method and operation. According to the actual control needs,
that is, combining frequency converters with different performances and variable frequency motors with different speeds or torques to quickly build and realize a variety of control requirements.

1 System design purpose and composition

The design purpose of this system is to control ABB inverters through local and remote control methods and complete 4 independent channels
of closed-loop speed control to drive different test objects to rotate.

The entire control system consists of the following four main components: remote control computer, panel industrial computer (touch screen),
PLC and speed-regulating frequency converter. The system design block diagram is shown in Figure 1.

In order to ensure the accuracy of motor speed control, an encoder module is added. The PLC can obtain the feedback of the rotary encoder in the
frequency converter through the ProfibusDP protocol. The speed control is performed through the frequency converter for internal PID closed-loop control.

2 System hardware implementation

2.1 Control some hardware

The control part of the hardware mainly refers to the sum of hardware that supports operators to use the equipment directly or indirectly and complete
the functions of the equipment. Its main hardware includes computer control terminal, touch screen control terminal, PLC control unit, other auxiliary
circuits and measurement and control components.

2.2 Transmission hardware

The transmission hardware mainly refers to the total number of equipment that can relatively independently perform a complete transmission function.
Its main hardware includes frequency converters, variable frequency motors (configured with rotary encoders as needed) and other auxiliary circuits.
Among them, the selection of motors and frequency converters should be based on the principle of selecting the motor first and then selecting the
frequency converter. details as follows:

First, according to the tangential speed at which the object under test is to complete rotation, select the motor speed according to the following formula:
Secondly, choose based on several other important basic parameters of the motor, such as system hardness, torque, weight, etc
. This system uses ABB”s variable frequency motor.

Finally, select an appropriate frequency converter based on the motor power. In addition, the actual situation of the object being tested must also be taken
into consideration, such as whether the rotating load belongs to the heavy-load usage of the frequency converter, etc.

3Software system

System software includes three major categories in total, namely computer control software, touch screen software and PLC software. Among them, the PLC software, as the
underlying software, is responsible for the interaction with the computer control software and touch screen software on the upper side, and the interaction
with the frequency converter on the lower side. Therefore, from the architecture of the entire software system, it can be defined as a host and slave computer structure.
3.1 System development platform

The software system has two control methods: remote and local. The development platforms for the three major categories of software are Windows operating system,
LabVIEW[4] integrated development environment, CodesysV2.3, and CP400.

3.2 System software architecture

The software of the entire system is divided into three types, namely remote control software, PLC control software and local control software. Among them,
the remote control software runs under the Windows operating system and is developed under the LabVIEW integrated development environment; the PLC control software is
developed under the CodesysV2.3 programming environment; the local control software runs on the touch screen computer and is developed under the CP400 environment.
The relationship between the three software is shown in Figure 2.

9907-164 505 Digital microprocessor
9907-149 Overspeed protection module
9771-210 Base module TRICONEX
9200-06-02-10-00 Two-wire sensor
9199-00003 Monitoring module
8602-FT-ST Field terminal
8521-EB-MT Bus interface module
8502-BI-DP Bus interface module
8440-1713/D Governor module
8440-1706-B Synchronizer module
8327-1600 Overspeed safety device
8202-HO-IS 8-channel analog input module
8201-HI-IS  8-channel analog input module
8200-1302 505D digital governor turbine control
8200-226 Servo valve driver
6445-001-K-N High performance microstep driver
6410-024-N-N-N Stepper driver
6410-009-N-N-N Pulse encoder
6189-RDT10C  Graphic color display
6186M-17PT High performance industrial display
6181P-17A2MW71DC Integrated display industrial computer
6181P-15TPXP High performance model unit
6176M-17PT Allen-Bradley’s industrial display
05704-A-0122 Analog input module
05701-A-0329 Analog input module
05701-A-0302 Honeywell Single channel control card catalysis
5601-RIO-MCM Remote I/O adapter gateway
5517B Laser interferometer system
5466-316 Programmable controller
5370-CVIM Allen-Bradley vision platform
5302-MBP-MCM4MB+ Protocol driver
5204-DFNT-PDPMV1 Ethernet /IP to PROFIBUS
5136-PFB-VME  Profibus interface card
5136-PFB-PCI Communication adapter module
5136-PFB Profibus interface card
04380A Pulse generator
4301-MBP-DFCM Master/slave gateway
4073 TRICONEX Control system
TRICONEX  3720 Digital input module
3625 TRICONEX  Digital input module
3100-MCM Communication interface
3096-1000 radiometer Radiant flux
3000RX-8D4A-A-13-MM-ST Power board module
2711P-T12W22D9P Programmable logic controller
2711P-T12C4D8 Man-machine interface
2711P-T10C4D8 PanelView 6 Plus 1000 series terminals.
2711P-T10C4D1 1000 Operator Terminal
2711P-T10C4A9 6 The terminal provides the extension function
2711P-T6M5D  Operator Interface Terminal
2711P-T6C5A  Operator Interface Terminal
2711P-RDT15C Allen-Bradley display module
2711P-K6C20D Operator Interface Terminal
2711PC-B4C20D8 Operating interface device
2711-K10C20 Graphic operation terminal