UTA335AE01 HIEE200030R0001 Использование параметров 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.

3500/92 136188-02  Communication Gateway
05704-A-0146 5704F Fire Control Card
Yaskawa JGSM-06  Position Controller
LAM 853-049542-173 Circuit board
SICK MZT8-03VPS-KUD 1054051 T-slot cylinder sensor
8MSA4S.R0-31 B&R servomotor
Allen-Bradley 1771-P5 power supply
ABB IMFCS01 Frequency counter module
YASKAWA CACR-SR07BE12M SERVO PAK DRIVE
41B5228X232 I/O Module CL6921X1-A6
41B5228X192 Analog Interface I/O Module CL6921X1-A6
41B5228X082 Analog Interface I/O Module  CL6921X1-A6
41B5228X072 CL6921X1-A6 Analog Interface I/O Module
41B5222X44R Analog I/O Module CL6821X1-A5
41B5222X422 CL6821X1-A5 Analog I/O Module
41B5222X36R CL6821X1-A4 Analog I/O Module
41B5222X35R CL6821X1-A4 Analog I/O Module
41B5222X33R CL6821-A5 Analog I/O Module
41B5222X242 CL6821X1-A5 Analog I/O Module
41B5222X232 CL6821X1-A4 Analog I/O Module
41B5222X222 CL6821X1-A4 Analog I/O Module
41B5222X072 CL6821X1-A3 Analog I/O Card
41B5222X092 CL6821X1-A2 Analog I/O Module
41B5222X072 CL6821X1-A1 Analog I/O Card
41B5222X032 CL6821X1-A1 Analog I/O Card
41B5222X032 CL6821X1-A1 Analog I/O Card
41B5215X122 CL6721X1-A3 Discrete I/O Module
41B5215X132 Digital I/O Module
KJ3243X1-BB1 Series 2 Plus Profibus DP Modle
KJ3222X1-BA1 Analog Input HART Module
KJ3221X1-BA1 Analog Output HART Module
KJ3221X1-BA1 Analog Output HART Module
KJ3242X1-BA1 Fieldbus H1 Series 2 Card
KJ3241X1-BA1 Redundant Serial Interface Card
KJ3242X1-BA1 Fieldbus Module
KJ1501X1-BC2 Power Supply
KJ1501X1-BC1 Power Supply
KJ3006X1-BA1 Power Supply
KJ2003X1-BA2 MD Controller
KJ2003X1-BA2 MD Controller
KJ2003X1-BA1 Controller MD Module
KJ3005X1-BA1 Controller Module
KJ3005X1-BA1 AS-i Card
KJ3001X1-CA1 Dry Contact Module
KJ3001X1-CA1 Discrete Input Module
SE4003S2B1 Analog Input Card 8 Channel Assembly
SE4002S1T2B1 Discrete Output Card
SE4002S1T1B1 Discrete Output Card 8 Channel Assembly
SE4001S2T2B1 Discrete Input Card 8 Channel Assembly
KJ3246X1-BA1 Fieldbus H1 With Intergrated Power
KJ4006X1-BQ1 S-Series Profibus DP Terminal Block
KJ3222X1-BK1 AI 8-Channel 4-20 mA HART Card
KJ3209X1-BK1 Digital Output Module