一种基于PROFINET的变频器集中调试方法和系统与流程

本发明涉及的是变频器通信领域，特别涉及一种基于profinet的变频器集中调试方法和系统。

背景技术：

1、变频器是近10几年发展起来的交流电机新型变频调速装置，它具有调速精度高、响应速度快、保护功能完善、过载能力强、节能显著、维护方便、智能化程度高、易于实现复杂控制等优点。

2、随着我国国民经济及工业技术的发展，以及节能减排的持续深入推进，变频器在工业领域的应用越来越广泛，以交流变频调速取代调压调速、滑差调速、直流调速已成为一种必然趋势。

3、变频器在工业现场有使用量大，现场环境复杂、恶劣的特点。现有的变频器现场调试和维修调试一般采用usb线或串口线进行一对一连接，每调试一台均需要现场调试人员修改通信线路连接。这种调试方法不仅效率低下，而且给现场调试人员带来较大安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于profinet的变频器集中调试方法和系统。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

3、一种基于profinet的变频器集中调试方法，包括：

4、s100.对通信进行配置；包括配置plc及变频器的参数；

5、s200.上位机进行数据发送；上位机打包待发送的数据，并发送到配置的plc；

6、s300.plc数据进行发送；plc获取读缓冲区的数据，并下发数据到变频器；

7、s400.plc数据进行接收；plc接收变频器返回的数据，并保存到写缓冲区；

8、s500.上位机数据进行处理；上位机读取plc接收的数据，并解包处理。

9、进一步的，s100中，对plc及变频器的参数进行配置，配置内容至少包括plc的ip地址，plc的槽号，plc的读db块地址，plc的写db块地址，变频器的设备号；其中，plc的ip地址和槽号用于连接plc，plc的读db块地址用于缓存plc接收的上位机发送的数据，plc的写db块地址用于缓存plc接收的变频器返回的数据，变频器的设备号用于确定profinet网络中当前要通信的变频器。

10、进一步的，s200中，上位机根据通信协议，结合通信目标，采取读取参数、修改参数、控制变频器、控制示波器对发送数据进行打包，并在打包后的完整数据帧报头前插入配置的变频器设备号，然后根据配置的plc读db块地址将数据发送到plc的读缓冲区。

11、进一步的，s300中，plc的数据发送程序块周期性检测读缓冲区第一个字节的数据，当数据非0时，其值即为profinet网络中当前要通信的变频器的设备号，将变频器设备号转换为对应的profinet诊断地址，并将读缓冲区第二个字节起的全部数据通过诊断地址发送到变频器；数据发送完成后，修改读缓冲区第一个字节的数据为0。

12、进一步的，s400中，plc的数据接收程序块循环读取每台变频器返回的数据，当返回数据长度非0时，保存数据到plc写缓冲区第二个字节起的位置，并将读取成功的profinet诊断地址转换为变频器设备号，修改写缓冲区第一个字节的数据为变频器设备号。

13、进一步的，s500中，上位机根据配置的plc写dp块地址周期性读取plc写缓冲区，并检测读取的第一个字节的数据，当数据非0时，其值即为profinet网络中当前返回数据的变频器设备号；利用上位机数据处理程序解包并处理读取的第二个字节起的全部数据，处理完成后将plc写缓冲区第一个字节清0，并更新数据到设备号对应的变频器所属上位机界面，实现基于profinet的变频器集中调试。

14、本发明还公开了一种基于profinet的变频器集中调试系统，包括通信配置模块、上位机数据发送模块、plc数据发送模块、plc数据接收模块、上位机数据处理模块；其中：

15、通信配置模块，用于配置plc及变频器的参数；

16、上位机数据发送模块，用于上位机打包待发送的数据，并发送到配置的plc；

17、plc数据发送模块，用于plc获取读缓冲区的数据，并下发数据到变频器；

18、plc数据接收模块，用于plc接收变频器返回的数据，并保存到写缓冲区；

19、上位机数据处理模块，用于上位机读取plc接收的数据，并解包处理后，更新数据到变频器所属上位机界面，从而实现基于profinet的变频器集中调试。

20、进一步的，通信配置模块包括配置创建单元、配置删除单元、配置修改单元和配置保存单元；配置创建单元用于增加变频器并配置对应参数；配置删除单元用于删除用户指定的变频器及对应参数；配置修改单元用于修改用户指定的变频器对应的参数；配置保存单元用于保存所有变频器及配置的参数。

21、进一步的，上位机数据发送模块包括数据打包单元、设备号附加单元和数据发送单元；数据打包单元用于根据通信协议打包待发送的数据；设备号附加单元用于将配置的设备号附加插入到打包完成的完整数据帧的前面；数据发送单元用于根据配置的plc读db块地址将带有设备号的数据发送到plc读缓冲区。

22、进一步的，plc数据发送模块包括设备号检测单元、设备号转换单元、数据发送单元和设备号清0单元；设备号检测单元利用plc的中断程序块周期性检测读缓冲区第一个字节，当数据非0时，即检测到有效的设备号；设备号转换单元根据plc硬件组态将检测出的设备号转换为plc诊断地址；数据发送单元将缓冲区第二个字节起的全部数据通过诊断地址发送到对应的变频器；设备号清0单元在数据发送成功后将读缓冲区第一个字节的数据清0。

23、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

24、本发明公开的一种基于profinet的变频器集中调试方法和系统，利用现场已有的profinet网络，通过远程设置不同的设备号即可实现对profinet网络中任意一台变频器的调试，无需在现场进行连线更换或组网调整，不但提高了调试效率和维修效率，最大程度的降低对生产的影响，规避了调试人员在现场改线的安全风险，同时降低了生产厂家开发成本，缩短了开发周期，此外还避免了用户重复投资。

25、相对于现有的变频器调试系统，本发明的有益效果是：相对于usb或串口调试系统，本发明不需要调试人员在现场修改通信线路连接，通过远程设置不同的设备号即可实现对profinet网络中任意一台变频器的调试，不但提高了调试效率和维修效率，最大程度的降低对生产的影响，而且规避了调试人员在现场改线的安全风险。相对于以太网组网的调试系统，本发明不需要另外增加交换机及布置局域网，直接利用一般工业现场已有的profinet网络，不但降低了生产厂家开发成本，缩短了开发周期，而且避免了用户重复投资。

26、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，s100中，对plc及变频器的参数进行配置，配置内容至少包括plc的ip地址，plc的槽号，plc的读db块地址，plc的写db块地址，变频器的设备号；其中，plc的ip地址和槽号用于连接plc，plc的读db块地址用于缓存plc接收的上位机发送的数据，plc的写db块地址用于缓存plc接收的变频器返回的数据，变频器的设备号用于确定profinet网络中当前要通信的变频器。

3.如权利要求1所述的一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，s200中，上位机根据通信协议，结合通信目标，采取读取参数、修改参数、控制变频器、控制示波器对发送数据进行打包，并在打包后的完整数据帧报头前插入配置的变频器设备号，然后根据配置的plc读db块地址将数据发送到plc的读缓冲区。

4.如权利要求1所述的一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，s300中，plc的数据发送程序块周期性检测读缓冲区第一个字节的数据，当数据非0时，其值即为profinet网络中当前要通信的变频器的设备号，将变频器设备号转换为对应的profinet诊断地址，并将读缓冲区第二个字节起的全部数据通过诊断地址发送到变频器；数据发送完成后，修改读缓冲区第一个字节的数据为0。

5.如权利要求1所述的一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，s400中，plc的数据接收程序块循环读取每台变频器返回的数据，当返回数据长度非0时，保存数据到plc写缓冲区第二个字节起的位置，并将读取成功的profinet诊断地址转换为变频器设备号，修改写缓冲区第一个字节的数据为变频器设备号。

6.如权利要求1所述的一种基于profinet的变频器集中调试方法，其特征在于，s500中，上位机根据配置的plc写dp块地址周期性读取plc写缓冲区，并检测读取的第一个字节的数据，当数据非0时，其值即为profinet网络中当前返回数据的变频器设备号；利用上位机数据处理程序解包并处理读取的第二个字节起的全部数据，处理完成后将plc写缓冲区第一个字节清0，并更新数据到设备号对应的变频器所属上位机界面，实现基于profinet的变频器集中调试。

7.一种基于profinet的变频器集中调试系统，其特征在于，包括通信配置模块、上位机数据发送模块、plc数据发送模块、plc数据接收模块、上位机数据处理模块；其中：

8.如权利要求7所述的一种基于profinet的变频器集中调试系统，其特征在于，通信配置模块包括配置创建单元、配置删除单元、配置修改单元和配置保存单元；配置创建单元用于增加变频器并配置对应参数；配置删除单元用于删除用户指定的变频器及对应参数；配置修改单元用于修改用户指定的变频器对应的参数；配置保存单元用于保存所有变频器及配置的参数。

9.如权利要求7所述的一种基于profinet的变频器集中调试系统，其特征在于，上位机数据发送模块包括数据打包单元、设备号附加单元和数据发送单元；数据打包单元用于根据通信协议打包待发送的数据；设备号附加单元用于将配置的设备号附加插入到打包完成的完整数据帧的前面；数据发送单元用于根据配置的plc读db块地址将带有设备号的数据发送到plc读缓冲区。

10.如权利要求7所述的一种基于profinet的变频器集中调试系统，其特征在于，plc数据发送模块包括设备号检测单元、设备号转换单元、数据发送单元和设备号清0单元；设备号检测单元利用plc的中断程序块周期性检测读缓冲区第一个字节，当数据非0时，即检测到有效的设备号；设备号转换单元根据plc硬件组态将检测出的设备号转换为plc诊断地址；数据发送单元将缓冲区第二个字节起的全部数据通过诊断地址发送到对应的变频器；设备号清0单元在数据发送成功后将读缓冲区第一个字节的数据清0。

技术总结
一种基于PROFINET的变频器集中调试方法和系统，通过通信配置模块配置PLC及变频器的参数；通过上位机数据发送模块打包待发送的数据，并发送到配置的PLC；通过PLC数据发送模块获取读缓冲区的数据，并下发数据到变频器；通过PLC数据接收模块接收变频器返回的数据，并保存到写缓冲区；通过上位机数据处理模块读取PLC接收的数据，并解包处理后，将处理成功的数据更新到对应的变频器所属上位机界面，从而实现基于PROFINET的变频器集中调试。由于通过远程设置不同的设备号即可完成对PROFINET网络中任意一台变频器的通信，无需在现场进行连线更换或组网调整，从而实现了变频器集中调试。

技术研发人员：梅意安,王傲能,王胜勇
受保护的技术使用者：中冶南方（武汉）自动化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12