電動機使用變頻器的作用就是為了調速,并啟動電流。
為了產生可變的電壓和,該設備要把電源的交流電變換為直流電(DC),這個叫整流。
把直流電(DC)變換為交流電(AC)的裝置,其科學術語為“inverter"(逆變器)。
一般逆變器是把直流電源逆變為一定的固定和一定電壓的逆變電源。
對于逆變為可調、電壓可調的逆變器我們稱為變頻器。
變頻器輸出的波形是模擬正弦波,主要是用在三相異步電動機調速用,又叫變頻調速器。
對于主要用在儀器儀表的檢測設備中的波形要求較高的可變逆變器,要對波形進行整理,可以輸出的正弦波,叫變頻電源。
一般變頻電源是變頻器價格的15--20倍。
由于變頻器設備中產生變化的電壓或的主要裝置叫“inverter",故該產品本身就被命名為“inverter",即:變頻器。
數字量輸入模塊可記錄設備中的 24 V DC 或 230 V AC ,并將它們傳送到控制器。
可以連接開關以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開關。
35 mm 寬的輸入模塊具有可設定的參數和診斷功能,可根據相應要求進行靈活。
25 mm 寬的低成本模塊沒有可設定的參數或診斷功能,可極為方便地集成到工程中。
建議將它們在只需要很少輸入通道的位置使用,或在必須在十分有限的空間內部署大量通道的情況下使用。
根據需要,可在一個站中并排使用兩種模塊。
由于具有統一特性并采用共同的附件,處理十分方便。
提供了以下寬度為 35 mm 的數字量輸入模塊:
DI 16x24VDC HF;
16 通道數字量輸入模塊,用于記錄 24 V DC ;一個電壓組;輸入 0.05 ... 20 ms;輸入類型 3 (IEC 61131);可設置診斷和硬件中斷
DI 32x24VDC HF;
32 通道數字量輸入模塊,用于記錄 24 V DC ;兩個電壓組;輸入 0.05 ... 20 ms;輸入類型 3 (IEC 61131);可設置診斷和硬件中斷
DI 16x24VDC SRC BA;
模擬量模塊讀寫指令 這類指令有2毯RD3A (FNC176)和WR3A (FNC177),其功能是對FXON-3A模擬量模塊輸入值讀取和對模塊寫入數字值。
如圖3-90所示,[m1.]為特殊模塊號K0~K7,[m2.]為模擬量輸入通道K1或K2,[D.]為保存讀取的數據,[S.]為寫入模擬量模塊的數字值。
指令均為16位操作,占7個程序步。
通常情況下,要實現HMI設備與V20變頻器的通訊,需要一個支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC,比如S7-200系列PLC。
其通訊電纜連接如圖1所示。
PLC的一個通訊端口與屏連接,可以采用PPI協議通訊。
PLC的另一個通訊端口與V20的RS485通訊端口連接,采用MODBUS協議通訊,PLC上編寫MODBUS主站程序,V20為從站。
圖1 屏通過PLC與V20變頻器通訊
如果只需要對V2O變頻器做簡單的運行控制和變量,那么上述配置中PLC的作用僅為數據中轉。
這種情況下,屏直接和V20變頻器通訊,不僅能夠實現監控功能,可以少用一個PLC,節省成本。
采用西門子的ART LINE系列屏能夠實現與V20變頻器直接通訊的功能。
通訊電纜連接如圖2所示。
ART LINE屏作為MODBUS主站,V20為從站。
圖2 屏直接與V20變頻器通訊
2. 硬件設備及其安裝
下面用一個實例來介紹Smart Line屏與一臺V20變頻器通過MODBUS通訊的實現。
該例子中用到的主要硬件設備如表1所示,屏組態為WinCC Flexible 2008 SP4 China。
表1 示例主要硬件設備
名稱
訂貨號
數量
說明
屏
66648-0BE11-3AX0
1
Smart 1000 IE
24V電源
6EP1332-1SH51
1
DC24V/4A
變頻器
6SL3210-5BE17-5UV0
1
V20 變頻器 0.75kW
電機
1LA9060-4KA10-Z
1
1LA9 電機 0.12kW
硬件安裝步驟如下:
1)將變頻器、電機、屏固定在安裝工位上。
2)連接變頻器到電機的動力電纜和接地電纜。
3)連接供電電源到變頻器的動力電纜和接地電纜。
4)連接變頻器和屏的RS485通訊電纜。
屏RS485的9針接口與 V20端子對應關系:3對應P+,8對應N-。
5)連接24V直流電源的交流進線電纜和到屏的直流供電電纜。
3. V20變頻器參數設置
V20變頻器要采用MODBUS通訊,可以做如下設置:
1)變頻器恢復出廠參數:
P0010=30
P0970=21
2)變頻器快速調試,選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏:
a)設置電網和功率單位
b)輸入電機銘牌參數
c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊
d)選擇應用宏AP000
Cn011連接宏對應參數如表2所示。
表2 Cn011對應參數設置
參數
描述
工廠缺省值
Cn011默認值
備注
P0700[0]
選擇命令源
1
5
RS485為命令源
P1000[0]
選擇速度給定
1
5
RS485為速度設定值
P2023[0]
RS485協議選擇
1
2
MODBUS RTU協議
P2010[0]
USS/MODBUS波特率
8
6
波特率為9600bps
P2021[0]
MODBUS地址
1
1
變頻器MODBUS地址為1
P2022[0]
MODBUS應答超時時間
1000
1000
向主站發回應答的zui大時間
P2014[0]
USS/MODBUS報文間斷時間
2000
100
監控報文間斷時間
3)修改MODBUS通訊參數,其它參數為Cn011連接宏默認參數:
P2014[0]=0 不監控報文間隔時間,否則可能會報F72故障
P2021[0]=3 MODBUS設備地址為3(與屏組態中設置的從站地址*)
MM440變頻器的特點圖下:
440變頻器由32位微處理器控制,變頻器的功率元件采用IGBT,是全新一代多功能變頻器。
它采用高性能矢量控制技術,能提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性,具備*的過載能力。
其控制功能主要有:
線性V/f控制,平方V/f控制,可編程多點設定V/f控制,磁通電流控制,無測速矢量控制;參數結構,;數字量輸進6個,模擬量輸進2個,模擬量輸出2個,繼電器輸出3個;的I/O端子板,方便;采用B技術,實現I/O端口連接;內置PID控制器,參數自整定;集成RS-485接口;具有15個固定,4個跳轉,可編程;可實現主從控制及力矩控制;在電源消失或故障時具有自動再起動功能;靈活的斜坡函數發生器,帶有起始段和結束段的特性;快速電流(FCL),防止運行中不應有的跳閘;有直流制動和復合制動,進步制動性能。
主要保護功能有:
過載能力為200%額定負載電流,
時間3s和150%額定負載電流,時間60s;
過電壓,欠電壓保護;
變頻器和電機過熱保護;
接地故障保護,短路保護;
閉鎖電機保護,防止失速保護;
采用PIN編號實現參數聯鎖。
三.控制構成
主控由霍尼威爾的PKS和變頻器組成,變頻器的兩地轉換、開停、故障、復位等集中機進行操縱和監控。