方案与控制原理:
该生产线传动部分如开卷机、卷取机、轧制主机等采用直流他励电机，使用西门子直流驱动器与西门子PLC控制。冷却使用两台22KW交流电机，酸洗四台75KW交流电机，交流电机采用四方E380系列变频器与三菱PLC进行集中控制。两套PLC系统作为下位机，上位机用组态王组态对下位机进行控制和对现场进行监控。

整条生产线的冷却液由上述两台冷却泵提供，通过一台变频器进行控制驱动。根据生产线速度和材料厚度要求，上位机决定所需压力和流量传送到PLC，再由PLC对变频器进行驱动控制。为保证工艺要求，现场用一压力变送器反馈到变频器进行闭环控制。PLC定时对变频器发送PID设定值，同时读取PID反馈参数，电机输出电流，当前输出频率以便进行集中处理。当变频器运行到上限频率，而系统压力反馈信号还达不到系统所要求时，PLC通过读取变频器参数，对电机进行切换，通过控制接触器将电机从变频驱动状态改成工频驱动，同时变频器启动第二台电机变频运行，由第二台电机作PID闭环恒压控制。反之当反馈值大于设定值时，变频电机转速下降直到输出下限频率，如果此时反馈压力还大于设定压力，PLC将停止第二台电机的驱动，同时将第一台电机工频切换为变频PID闭环恒压控制。

四台75KW电机分两组由两台变频器分别控制。在原材料进入生产线加热后表面附有一层氧化物，要除去这层氧化物，需要使用一定比例和压力的酸性液体来清洗掉，才能进入下一道工序。这两组酸泵电机就是在不同的位置根据不同的线速度对钢薄板清洗。同样用压力变送器把4-20mA信号送到变频器作反馈控制用。控制原理同前面两台冷却泵一样。整条生产线工艺非常严谨，为了尽量提高成材率和生产效率，在三组泵的主管道在还安装了电接点压力表设置上限压力，当压力达到上限时，压力表送出一个信号，通过PLC读取，反馈到上位机以提示操作员及时处理。

硬件通讯
由于四方变频器是使用自定协议通讯，使用RS485半双工作为物理电气连接口，与三菱FX2N通讯需要外加一块FX2N-485BD板。而FX2N-485BD板用的是全双工通讯模式，所以要与半双工的变频器正常通讯就得在接线方式和内部程序上作特别处理。最后一台要并一个330欧的终端电阻。在接线上如下图所示：

程序:
四方变频器通讯控制命令分为六类，各组帧头和帧尾分别是十六进制数据5A和0D。本例中要读取运行参数的是1号命令，数据发送帧长度是14个字节，修改RAM参数是3号命令，发送帧长是18个字节。控制命令是4号命令，发送帧长是15个字节，变频器数据返回帧长18字节。三菱PLC用于自由口通讯的指令是RS指令，特殊数据寄存器D8120根据变频器的通信格式（如奇偶校验，波特率）等通讯参数，设定PLC的对应参数。考虑到主机是全双工通讯，而从机是半双工通讯，主机在发送数据的同时会把发送的字节内容存在接收的地址前面，所以在内部收发地址上要作特殊处理，地址D482-D499接收的是发送的18个字节，从D500开始接收的是实际变频器返回的数据。如果发送的字节最多是15个，那么接收的地址个数相应的往前推3个，同时接收的字节数也相应的减少3个改为K33。部分程序如下：

在本例中要定时对多组数据进行定时发送和读取，而RS指令在同一时间只能处理同一事件。所以在在每发送和接收一组数据时要有一定的时间间隔才能启动下一组数据处理。这就要求主机在程序内部分时把每组数据的读取与发送严格区分，程序如下：

如果在有些工程中需要对几十组数据进行读写通讯，可在区分每组数据的接收与发送时调用子程序的方式实现，不过需在此方式下编程要注意某些位的状态。在本例中通讯指令只用了一条，在接收时就需要区分是发送哪组数据变频器所返回的数据，所以在程序上要用变址功能把返回的数据校验和计算后加以区分，程序如下：

程序完成后要对变频器的通讯参数设置，变频器的主要几个通讯参数设置如下：

　　F0.4:0002（运行命令通道） F8.0:0021（PID控制）

　　F8.1:0201（PID设定与反馈通道选择） F9.0:0015（通信设置）

　　F9.1:（根据每台站点设置地址） F9.3:0000（通讯辅助功能设置）

调试:
变频器的TA与TB端设置成报警输出，把报警信号送到PLC以便在上位机上监控到。当出现故障操作员可以讯速作出处理。在现场调试时把程序分段单台调试以提高调试速度，出现问题也容易解决，特别要注意的是干扰造成接收数据出错不能校验，在通讯线上必需用屏蔽双胶线，屏蔽层接地。

结束语:
采用上位机控制和监控，下位机PLC对变频器通讯控制，通过动态数据的交换，上位机随时对变频器远程监控，所有数据在屏幕上一目了然，调试后效果显示集中操作非常简便，系统运行稳定可靠集成度提高，产品质量和生产效率也大大提高。