第一篇:實(shí)驗(yàn) FX3U PLC控制變頻器
實(shí)驗(yàn)
FX3U PLC控制變頻器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、認(rèn)識FX3U PLC 485通訊的相關(guān)功能及連接方法,通訊參數(shù)的設(shè)置、調(diào)試、主要技術(shù)指標(biāo)及使用注意事項(xiàng)。
2、編程軟件GX-Works2的操作,簡單程序的寫入、編輯、調(diào)試、監(jiān)控和模擬運(yùn)行的方法。
3、了解用PLC如何進(jìn)行通信的全過程。
4、熟練基本指令和RS指令的使用;
5、根據(jù)控制要求,掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法;
6、了解臺達(dá)VFD-M變頻器與三相異步電動機(jī)的連接方法。
7、掌握VFD-M的相關(guān)參數(shù)設(shè)置方法。
8、掌握PLC與臺達(dá)變頻器通訊,控制三相交流異步電動機(jī)啟動、停止、調(diào)速和正反轉(zhuǎn)。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
三相異步電動機(jī)、傳送帶、主控制臺、計(jì)算機(jī)、萬用表、螺絲刀等電工工具及導(dǎo)線若干。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理:
Modbus是Modicon公司為其PLC與主機(jī)之間的通訊而發(fā)明的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS232、485等異步串行標(biāo)準(zhǔn)。由于其開放性而被大量的PLC及RTU廠家采用。Modbus通訊方式采用主從方式的查詢-相應(yīng)機(jī)制,只有主站發(fā)出查詢時(shí),從站才能給出響應(yīng),從站不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)。主站可以向某一個(gè)從站發(fā)出查詢,也可以向所有從站廣播信息。從站只響應(yīng)單獨(dú)發(fā)給它的查詢,而不響應(yīng)廣播消息。MODBUS通訊協(xié)議有兩種傳送方式:RTU方式和ASCII方式。臺達(dá)變頻器能夠從RS-485端子使用Modbus RTU通訊協(xié)議,進(jìn)行通訊運(yùn)行和參數(shù)設(shè)定。
對象:
1.三菱PLC:FX3U+FX3U-485-BD 2.臺達(dá)變頻器:VFD-M系列。
兩者之間通過電話線連接,具體參照下圖。
1.臺達(dá)變頻器的設(shè)置
PLC與變頻器之間進(jìn)行通訊時(shí),通訊規(guī)格必須在變頻器中進(jìn)行設(shè)定,每次參數(shù)初始化設(shè)定后,需復(fù)位變頻器或通斷變頻器電源。
2.三菱PLC的設(shè)置 對通訊格式D8120進(jìn)行設(shè)置
D8120設(shè)置值為0C89,即數(shù)據(jù)長度為8位,無校驗(yàn),停止位長2位,波特率9600pbs,無標(biāo)題符和終結(jié)符。
修改D8120設(shè)置后,確保通斷PLC電源一次。3.通訊協(xié)議
ADR(通訊地址)
合法的通訊地址范圍在 0 到 254 之間。通訊地址為 0 表示對所有交流電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行廣播,在此情況下,交流電機(jī)驅(qū)動器將不會響應(yīng)任何信息給主裝置。
例如:對通訊地址為 16(十進(jìn)制)之交流電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行通訊: ASCII 模式:(ADR 1, ADR 0)= ’1’,’0’ => ‘1’=31H, ‘0’=30H RTU 模式:(ADR)= 10H 功能碼(Function)與數(shù)據(jù)內(nèi)容(Data Characters)03H:讀出寄存器內(nèi)容 06H:寫入一筆數(shù)據(jù)至寄存器 10H:寫入多筆數(shù)據(jù)至寄存器 CHK(check sum:偵誤值)ASCII 模式:
ASCII 模式采用 LRC(Longitudinal Redundancy Check)偵誤值。LRC 偵誤值乃是將 ADR1至最后一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容加總,得到之結(jié)果以 256 為單位,超出之部分去除(例如得到之結(jié)果為十六進(jìn)位之 128H 則只取 28H),然后計(jì)算二次反補(bǔ)后得到之結(jié)果即為 LRC 偵誤值。
例如:從地址為 01H 之交流電機(jī)驅(qū)動器的 0401H 地址讀取 1 個(gè)字。
RTU 模式:
RTU 模式采用 CRC(Cyclical Redundancy Check)偵誤值,CRC 偵誤值以下列步驟計(jì)算:
步驟 1:加載一個(gè)內(nèi)容為 FFFFH 之 16-bit 寄存器(稱為 CRC 寄存器)。步驟 2:將命令信息第一個(gè)字節(jié)與 16-bit CRC 寄存器的低次字節(jié)進(jìn)行 Exclusive OR 運(yùn)算,并將結(jié)果存回 CRC 寄存器。
步驟 3:將 CRC 寄存器之內(nèi)容向右移 1 bit,最左 bit 填入 0,檢查 CRC 寄存器最低位的值。
步驟 4:若 CRC 寄存器的最低位為 0,則重復(fù)步驟 3;否則將 CRC 寄存器與 A001H 進(jìn)行Exclusive OR 運(yùn)算。步驟 5:重復(fù)步驟 3 及步驟 4,直到 CRC 寄存器之內(nèi)容已被右移了 8 bits。此時(shí),該字節(jié)已完成處理。
步驟 6:對命令信息下一個(gè)字節(jié)重復(fù)重復(fù)步驟 2 至步驟 5,直到所有字節(jié)皆完成處理,CRC 寄存器的最后內(nèi)容即是 CRC 值。當(dāng)在命令信息中傳遞 CRC 值時(shí),低字節(jié)須與高字節(jié)交換順序,亦即,低字節(jié)將先被傳送。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、畫出PLC與變頻器及三相異步電機(jī)的控制原理框圖,繪制相應(yīng)的電氣接線圖。
2、查看手冊,完成變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置。
3、編制PLC控制程序梯形圖。
3、PLC和變頻器以通訊線連接。
4、PLC與電腦連接,傳入PLC程序
5、檢查各電路連接是否正確。
6、電路連接正確,進(jìn)行通電試車,查看變頻器電源和參數(shù)。
7、若出現(xiàn)故障必須斷電檢修,再檢查,再通電,直到試車成功。
五、注意事項(xiàng)
1、接線時(shí)一定要仔細(xì)按照接線圖連接外部接線。
2、確定所有輸入PLC的信號都能正常輸入后,才可以將PLC修改為“RUN”模式。
3、由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠,要分組進(jìn)行,所以第一組接好線后,后面的可以不要重新接線,只是檢查線是否接對,但控制程序可以更改。
4、由于沒有成套設(shè)備,要現(xiàn)場接線,所以每組進(jìn)行時(shí)要注意用電安全。
六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并分析和說明其控制原理。
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求整理本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理圖。
3、寫出地址分配表和調(diào)試好的帶注釋的實(shí)驗(yàn)程序。
4、仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題、錯(cuò)誤、故障及解決方法。
5、心得體會:本次實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、解決方法及收獲。
七、思考題
本次實(shí)驗(yàn)中使用哪種通訊協(xié)議,有哪些注意事項(xiàng),不同通信協(xié)議各有何優(yōu)缺點(diǎn)?
參數(shù)設(shè)置
正轉(zhuǎn)程序示例
第二篇:PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
PLC與變頻器控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高,變頻恒壓供水系統(tǒng)已逐漸取代原有的水塔供水系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)生活消防供水系統(tǒng)。然而,由于新系統(tǒng)多會繼續(xù)使用原有系統(tǒng)的部分舊設(shè)備(如水泵),在對原有供水系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的實(shí)踐中,往往會出現(xiàn)一些在理論上意想不到的問題。本文介紹的變頻控制恒壓供水系統(tǒng),是在對一個(gè)典型的水塔供水系統(tǒng)的技術(shù)改造實(shí)踐中,根據(jù)盡量保留原有設(shè)備的原則設(shè)計(jì)的,該系統(tǒng)很好的解決了舊設(shè)備需要頻繁檢修的問題,既體現(xiàn)了變頻控制恒壓供水的技術(shù)優(yōu)勢,同時(shí)有效的節(jié)省了資金。
1、系統(tǒng)介紹
變頻恒壓供水系統(tǒng)原理,它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、TC時(shí)間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動力控制線路以及3臺水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。
通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器,把出口壓力信號送入PID調(diào)節(jié)器,經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,得出一調(diào)節(jié)參數(shù),送給變頻器,由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上;當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時(shí),通過PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速,實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí),輸入電
機(jī)的電壓和頻率也隨之變化,這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
同時(shí)系統(tǒng)配備的時(shí)間控制器和PID控制器,使其具有定時(shí)換泵運(yùn)行功能(即鐘控功能,由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn))和雙工作壓力設(shè)定功能(PID控制器和時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn))。此外,系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能,尤其是硬件/軟件備用水泵功能,充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。、工作原理
2.1 運(yùn)行方式該系統(tǒng)有手動和自動兩種運(yùn)行方式: ⑴.手動運(yùn)行
按下按鈕啟動或停止水泵,可根據(jù)需要分別控制1#-3#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。⑵.自動運(yùn)行
合上自動開關(guān)后,1#泵電機(jī)通電,變頻器輸出頻率從0Hz上升,同時(shí)PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號,經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較,將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器,如壓力不夠,則頻率上升到50Hz,1#泵由變頻切換為工頻,啟2#變頻,變頻器逐漸上升頻率至給定值,加泵依次類推;如用水量減小,從先啟的泵開始減,同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。
若有電源瞬時(shí)停電的情況,則系統(tǒng)停機(jī);待電源恢復(fù)正常后,系統(tǒng)自動恢復(fù)運(yùn)行,然后按自動運(yùn)行方式啟動1#泵變頻,直至在給定水壓值上穩(wěn)定運(yùn)行。
變頻自動功能是該系統(tǒng)最基本的功能,系統(tǒng)自動完成對多臺泵軟起動、停止、循環(huán)變頻的全部操作過程。
3、電路圖
NL1L2L3QSFU1FU2FU3U1V1W1U2V2W2U3V3W3QSKM0U1V1W19變5頻器34U2V2W2KM2KM1KM3KM5PLC傳感器KM4KM6FR1FR2FR3M13~M23~M33~
4、制電路圖
5、原理圖
6、控制流程圖
7、結(jié)語
在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式,系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵,使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值,以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資,并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)恒壓供水;減泵時(shí)采用“先啟先?!钡那袚Q方式,相對于“先啟后?!狈绞?,更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命;同時(shí)針對所用3臺電泵使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況,增加了硬件/軟件備用功能,有效延長了設(shè)備的使用壽命;壓力閉環(huán)控制,系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定,大大提高了供水品質(zhì);變頻器故障后仍能保障不間斷供水,同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動,具有一定的先進(jìn)性。目前該系統(tǒng)已投入使用,效果明顯。
第三篇:北華大學(xué)plc實(shí)驗(yàn)報(bào)告——變頻器控制電機(jī)
北華大學(xué)
PLC實(shí)習(xí)報(bào)告
變頻器控制電機(jī)
姓名:XXX 班級:XXXXX 學(xué)號:XXXXXX 院系:電氣信息工程學(xué)院 指導(dǎo)教師:XXXX
實(shí)習(xí)日期:XXXX.Xx.xx
目錄
一、實(shí)習(xí)目的和任務(wù)……………………………………….…..…1
二、實(shí)習(xí)的基本要求…………………………….………….…..…2
三、硬軟件介紹……………………………………………..……..…3
四、實(shí)習(xí)步驟……………………………………………..……..…….4
五、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行………………………………………………6
六、實(shí)習(xí)體會…………………………………………………………..8
七、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………..9
八、教師評語…………………………………………………………..10
北華大學(xué)
PLC實(shí)習(xí)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的和任務(wù)
實(shí)習(xí)名稱:PLC變頻控制實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)試
實(shí)習(xí)內(nèi)容:通過PLC模擬量模塊控制變頻器運(yùn)行。外部電位器由PIW272送入PLC中,當(dāng)給定值大于2V時(shí),將外部給定值直接通過PQW272送到變頻器頻率給定端。畫出外部接線圖,并設(shè)計(jì)梯形圖。
實(shí)習(xí)目的:
1、掌握西門子MM420變頻器的使用。
2、掌握基本邏輯指令格式及應(yīng)用。
3、進(jìn)一步了解西門子S7-300PLC的功能和應(yīng)用方法以及調(diào)試方法。
4、了解STEP7的編程環(huán)境及其基本操作,掌握STEP7的基本操作步驟。
5、利用PLC構(gòu)成電動機(jī)啟動、停止和正、反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。
二、實(shí)習(xí)基本要求:
1、閉合開關(guān)SB1時(shí),電動機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由PLC模擬量輸出來控制,電動機(jī)轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化,斷開SB1,電動機(jī)停止運(yùn)行。
2、閉合開關(guān) SB2時(shí),電動機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn),變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“NO”,電動機(jī)轉(zhuǎn)速可由0到額定值連續(xù)變化,斷開SB2,電動機(jī)停止運(yùn)行。
三、硬軟件介紹:
1、西門子S7-300PLC
1)S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性價(jià)比高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動沖擊性能好,使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中,成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。
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PLC實(shí)習(xí)報(bào)告
2)產(chǎn)品特性編輯
針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng) 可配不同檔次的CPU 可選擇不同類型的擴(kuò)展模塊 可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊 模塊內(nèi)集成背板總線
網(wǎng)絡(luò)連接-多點(diǎn)接口(MPI),-PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng) 通過編程器PG訪問所有的模塊 無插槽限制 3)產(chǎn)品特點(diǎn)編輯 循環(huán)周期短、處理速度高
指令集功能強(qiáng)大(包含350多條指令),可用于復(fù)雜功能 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊,可用于空間有限的場合 模塊化結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)更加靈活 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用 功能模塊和I/O模塊可選擇
有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型 4)工作原理編輯
PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊(主程序),它可以調(diào)用別的邏輯塊,或被中斷程序(組織塊)中斷。
在起動完成后,不斷地循環(huán)調(diào)用OB1,在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。
循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。
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在循環(huán)程序處理過程中,CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū),而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)(在CPU的系統(tǒng)存儲區(qū))
2、MM420變頻器
MM420變頻器西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的知名變頻器品牌,主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動態(tài)特性、超強(qiáng)的過載能力、創(chuàng)新的BiCo(內(nèi)部功能互聯(lián))功能以及無可比擬的靈活性,在變頻器市場占據(jù)著重要的地位。
具體簡化BOP調(diào)節(jié)步驟如下:
1.恢復(fù)工廠設(shè)置:p0010=30 p0970=1 即:調(diào)試完畢,恢復(fù)原樣,此時(shí)變頻器會顯示(p---或者BUSY)請片刻等待。
2.調(diào)試時(shí): P0010=1 即:此狀態(tài)各參數(shù)可改變
P0100=0 選擇工作地區(qū)為0表示kw P0304=380(220)V 電動機(jī)額定電壓 P0305=1.6(0.9)A 額定電流 p0307=0.25 KW 額定功率 P0310=50 HZ 額定電源頻率 P0311=1400 R|min 額定轉(zhuǎn)速 P0700=1 1為基本操作面板 P1000=1 選擇頻率設(shè)置值 P1080=X(自己設(shè)定值)電動機(jī)最小頻率 p1082=50 電動機(jī)最大頻率 P1120=10 斜率上升時(shí)間
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P1121=10 斜率下降時(shí)間 P3900=1 結(jié)束快速調(diào)試 完成調(diào)節(jié)
3、STEP 7 STEP 7編程軟件用于西門子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置,是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。
STEP 7具有以下功能:硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通訊組態(tài)、編程、測試、啟動和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷功能等。STEP 7的所有功能均有大量的在線幫助,用鼠標(biāo)打開或選中某一對象,按F1可以得到該對象的相關(guān)幫助。
在STEP 7中,用項(xiàng)目來管理一個(gè)自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP 7用SIMATIC管理器對項(xiàng)目進(jìn)行集中管理,它可以方便地瀏覽SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)STEP 7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP 7中。
PC/MPI適配器用于連接安裝了STEP 7的計(jì)算機(jī)的RS-232C接口和PLC的MPI接口。計(jì)算機(jī)一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s或38.4kbit/s,PLC一側(cè)的通信速率為19.2kbit/s~1.5Mbit/s。除了PC適配器,還需要一根標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C通信電纜。
四、實(shí)習(xí)步驟:
1、PLC硬件組件
MM420變頻器可以通過數(shù)字量輸入端口控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn),由模擬輸入端控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速大小。MM420變頻器的模擬量輸入為0-10V電壓,在模擬量輸入端接一電位器便可。
通過設(shè)置P0701的參數(shù)值,使數(shù)字輸入“5”端口具有正轉(zhuǎn)控制功能;通過設(shè)置P0702的參數(shù)值,使數(shù)字輸入“6”端口具有反轉(zhuǎn)控制功能(參數(shù)功能
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見《MM420使用大全》);模擬量輸入“3”和“4”端口外接實(shí)驗(yàn)臺模擬量給定輸出,通過“3”端口輸入大小可調(diào)的模擬電壓信號,控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速大小。即由數(shù)字量控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)方向,由模擬控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速大小。
要用PLC通過模擬量控制變頻器,就必須有相應(yīng)的模擬量模塊,這里我們要選擇相應(yīng)的西門子的SM的模擬量模塊,具體的硬件配置如下所示:
圖1.硬件組建
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PLC外部接線圖:
SB1I0.0I0.1SB2Q0.0Q0.1PLCQV0MANA563MM42049MV0+MO-24V M12VMPLC變頻控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)
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PLC程序設(shè)計(jì)
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五、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行:
1、電動機(jī)正轉(zhuǎn):閉合開關(guān)SB1時(shí),變頻器數(shù)字輸入端口“5”為“ON”,電動機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由外接給定電位器來控制,模擬電壓信號從0V~+15V變化(調(diào)節(jié)時(shí)轉(zhuǎn)速不要超過額定轉(zhuǎn)速,以免損壞電動機(jī))。通過調(diào)節(jié)電位器改變端口“3”模擬輸入電壓信號的大小,可平滑無極的調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。斷開SB1,電動機(jī)停止運(yùn)行,通過P1120和P1121參數(shù),可改變斜坡上升時(shí)間和斜坡下降時(shí)間。
2、電動機(jī)反轉(zhuǎn):閉合開關(guān)SB2時(shí),變頻器數(shù)字輸入端口“6”為“ON”,電動機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速由外接給定電位器調(diào)節(jié),斷開SB2,電動機(jī)停止運(yùn)行。該模擬量同樣來自模擬量輸出模塊,利用PLC來控制。
六、實(shí)習(xí)心得:
為期一周的PLC實(shí)習(xí)就這樣結(jié)束了,這一周的實(shí)習(xí)讓我收獲了不少。我們實(shí)習(xí)的項(xiàng)目是PLC變頻器控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。通過這次PLC實(shí)習(xí),我了解了S7-300PLC的功能和調(diào)試方法,對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖也有了更好的了解。同時(shí),也基本掌握了STEP7的基本操作步驟,并且親自使用繪圖軟件繪制了實(shí)習(xí)內(nèi)容的外部接線圖。
這次PLC實(shí)習(xí)我們采取的是以小組為單位的學(xué)習(xí),我們是一個(gè)三人小組。通過這次實(shí)習(xí)我感受到了團(tuán)隊(duì)的力量,知道了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在遇到問題
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時(shí)我們相互討論共同解決,在討論的過程中盡可能的統(tǒng)一思想,共同完成實(shí)習(xí)任務(wù)這次的實(shí)訓(xùn)是我們第一次接觸編程實(shí)踐,以前上課的時(shí)候雖然老師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè),但是我們都不知道在實(shí)際中我們的程序能不能用,所以我們對PLC這門課業(yè)就沒有發(fā)費(fèi)太大心思。但是這次的實(shí)訓(xùn)讓我有很大啟發(fā)。剛開始接觸時(shí)信心十足,覺得沒有什么大不了的,因?yàn)橛X得以前編寫的程序都很簡單,也不用太多時(shí)間,所以很輕視。后來發(fā)現(xiàn)并沒有想象的簡單,我們開始自己想辦法解決遇到的一些問題,有不明白的找學(xué)長請教,最后經(jīng)過努力我們組是全班第一個(gè)完成實(shí)習(xí)要求的小組。
通過這次對PLC控制,讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解,也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際,從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。
總之,這次的實(shí)訓(xùn)給予了我不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn),讓我深切的認(rèn)識到實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過程中,我會更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力,多與這個(gè)社會進(jìn)行接觸,讓自己更早適應(yīng)這個(gè)陌生的環(huán)境,相信在不久的將來,可以打造一片屬于自己的天地。
七、參考文獻(xiàn)
[1]《PLC技術(shù)使用教程——基于西門子S7-300》 弭洪濤 孫鐵軍 牛國成 電子工業(yè)出版社
[2]《PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》 弭洪濤 楊偉鴻 北華大學(xué)內(nèi)部資料
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八、教師評語
教師評語:
成績:
教師簽字:
第四篇:用三菱PLC實(shí)現(xiàn)PID控制變頻器
用三菱PLC-FX2N與F940變頻器設(shè)計(jì)一個(gè)帶PID控制的恒壓供水系統(tǒng)
控制要求:
(1)有兩臺水泵,按設(shè)計(jì)要求一臺運(yùn)行,一臺備用,自動運(yùn)行時(shí)泵運(yùn)行累計(jì)100小時(shí)輪換一次,手動時(shí)不切換。
(2)兩臺水泵分別由m1、m2電動機(jī)拖動,電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,由km1、km2控制。(3)切換后起動和停電后起動須5s報(bào)警,運(yùn)行異常可自動切換到備用泵,并報(bào)警。(4)采用plc的pid調(diào)節(jié)指令。
(5)變頻器(使用三菱fr-a540)采用plc的特殊功能單元fx0n-3a的模擬輸出,調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。(6)水壓在0~10kg可調(diào),通過觸摸屏(使用三菱f940)輸入調(diào)節(jié)。
(7)觸摸屏可以顯示設(shè)定水壓、實(shí)際水壓、水泵的運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、報(bào)警信號等。(8)變頻器的其余參數(shù)自行設(shè)定。
軟件設(shè)計(jì):
1.fx2n-48mrplc 的i/o分配:根據(jù)控制要求及i/o分配,其系統(tǒng)接線圖如圖所示。
plc輸入,x1:1號泵水流開關(guān);x2:2號泵水流開關(guān);x3:過壓保護(hù)。
plc輸出,y1:km1;y2:km2;y4:報(bào)警器;10:變頻器stf。
2.觸摸屏畫面設(shè):根據(jù)控制要求及i/o分配,制作觸摸屏畫面。
觸摸屏輸入:m500:自動起動。m100:手動1號泵。m101:手動2號泵。m102:停止。m103:運(yùn)行時(shí)間復(fù)位。m104:清除報(bào)警。d300:水壓設(shè)定。
觸摸屏輸出:y0:1號泵運(yùn)行指示。y1:2號泵運(yùn)行指示。t20:1號泵故障。t21:2號泵故障。d101:當(dāng)前水壓。d502:泵累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間。d102:電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
3.plc的程序:根據(jù)控制要求,畫出fx2n-48mr的程序梯形圖、plc程序如下圖所示。
此主題相關(guān)圖片如下,點(diǎn)擊圖片看大圖:
plc的程序簡述:plc得電后,通過程序把模塊中的摸擬量壓力信號轉(zhuǎn)化成壓力數(shù)字量(d160),將壓力的數(shù)據(jù)寄存器d160的值除以25以校正壓力的實(shí)際值(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知:因0-10kg對應(yīng)的是數(shù)值是0-250,所以壓力與數(shù)值的關(guān)系是1:25)。在該系統(tǒng)中我們規(guī)定了電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/min,所以同步轉(zhuǎn)速的設(shè)定低于3000轉(zhuǎn)/min對電機(jī)的保護(hù)是有好處的。這里我們把轉(zhuǎn)速設(shè)定為不能超過1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與通過pid程序運(yùn)算的mv(輸出)值d150(即電動機(jī)轉(zhuǎn)速量)的關(guān)系為1:5(由特殊功能模擬模塊fx0n-3a的資料可知:因數(shù)值是0-250對應(yīng)的是0-1250轉(zhuǎn)/min,則數(shù)值與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是1:5)。所以電動機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)際值校正數(shù)d102=d150×5÷10(其中除以10是因?yàn)樗袑?shí)數(shù)參與pid的sv設(shè)定值>d500,pv當(dāng)前值>d160,運(yùn)算都是以1000%加入的。所以要得到mv輸出值>d150的實(shí)際數(shù)值需要除以10)。因該系統(tǒng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)速是與壓力成正比的,轉(zhuǎn)速加大;壓力也加大!(這里要注意:動作方向【s3】+1,當(dāng)前值pv,d500設(shè)定值sv,d160;即bit=1,選擇逆動作)所以將壓力數(shù)字量寄存器d160用于pid程序的pv(當(dāng)前)數(shù)字量做為時(shí)刻檢查管內(nèi)的當(dāng)前壓力狀況。
4.變頻器設(shè)置:
(1)上限頻率pr1=50hz;(2)下限頻率pr2=30hz;(3)基底頻率pr3=50hz;(4)加速時(shí)間pr7=3s;(5)減速時(shí)間pr8=3s;(6)電子過電流保護(hù)pr9=電動機(jī)的額定電流;(7)起動頻率pr13=10hz;(8)du面板的第三監(jiān)視功能為變頻繁器的輸出功率pr5=14;(9)智能模式選擇為節(jié)能模式pr60=4;(10)設(shè)定端子2~5間的頻率設(shè)定為電壓信號0~10v,pr73=0;(11)允許所有參數(shù)的讀/寫pr160=0;(12)操作模式選擇(外部運(yùn)行)pr79=2;(13)其他設(shè)置為默認(rèn)值。
5.系統(tǒng)調(diào)試:
(1)將觸摸屏rs232接口與計(jì)算機(jī)連接,將觸摸屏rs422接口與plc編程接口連接,編寫好fx0n-3a偏移/增益調(diào)整程序,連接好fx0n-3a i/o電路,通過gain和offset調(diào)整偏移/增益。(2)按圖設(shè)計(jì)好觸摸屏畫面,并設(shè)置好各控件的屬性,按圖所示編寫好plc程序,并傳送到觸摸屏和plc。(3)將plc運(yùn)行開關(guān)保持off,程序設(shè)定為監(jiān)視狀態(tài),按觸摸屏上的按鈕,觀察程序觸點(diǎn)動作情況,如動作不正確,檢查觸摸屏屬性設(shè)置和程序是否對應(yīng)。(4)系統(tǒng)時(shí)間應(yīng)正確顯示。
(5)改變觸摸屏輸入寄存器值,觀察程序?qū)?yīng)寄存器的值變化。(6)按圖連接好plc的i/o線路和變頻器的控制電路及主電路。(7)將plc運(yùn)行開關(guān)保持on,設(shè)定水壓調(diào)整為3kg。
(8)按手動起動,設(shè)備應(yīng)正常起動,觀察各設(shè)備運(yùn)行是否正常,變頻器輸出頻率是否相對平穩(wěn),實(shí)際水壓與設(shè)定的偏差。
(9)如果水壓在設(shè)定值上下有劇烈的抖動,則應(yīng)該調(diào)節(jié)pid指令的微分參數(shù),將值設(shè)定小一些,同時(shí)適當(dāng)增加積分參數(shù)值。如果調(diào)整過于緩慢,水壓的上下偏差很大,則系統(tǒng)比例常數(shù)太大,應(yīng)適當(dāng)減小。(10)測試其他功能,是否跟控制要求相符。
第五篇:變頻器知識
變頻器知識大全 變頻器工作原理
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成的。
1.電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由地改變?
*1: r/min
電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度單位:每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù),也可表示為rpm.例如:2極電機(jī) 50Hz 3000 [r/min]
4極電機(jī) 50Hz 1500 [r/min]
結(jié)論:電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同頻率成比例
本文中所指的電機(jī)為感應(yīng)式交流電機(jī),在工業(yè)中所使用的大部分電機(jī)均為此類型電機(jī)。感應(yīng)式交流電機(jī)(以后簡稱為電機(jī))的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù),例如極數(shù)為2,4,6),所以一般不適和通過改變該值來調(diào)整電機(jī)的速度。
另外,頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī),這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。
因此,以控制頻率為目的的變頻器,是做為電機(jī)調(diào)速設(shè)備的優(yōu)選設(shè)備。
n = 60f/p
n: 同步速度
f: 電源頻率
p: 電機(jī)極對數(shù)
結(jié)論:改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機(jī)控制方法
如果僅改變頻率而不改變電壓,頻率降低時(shí)會使電機(jī)出于過電壓(過勵(lì)磁),導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí),電壓卻不可以繼續(xù)增加,最高只能是等于電機(jī)的額定電壓。
例如:為了使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度減半,把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz,這時(shí)變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V
2.當(dāng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度(頻率)改變時(shí),其輸出轉(zhuǎn)矩會怎樣?
*1: 工頻電源
由電網(wǎng)提供的動力電源(商用電源)
*2: 起動電流
當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),變頻器的輸出電流
變頻器驅(qū)動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩要小于直接用工頻電源驅(qū)動
電機(jī)在工頻電源供電時(shí)起動和加速沖擊很大,而當(dāng)使用變頻器供電時(shí),這些沖擊就要弱一些。工頻直接起動會產(chǎn)生一個(gè)大的起動起動電流。而當(dāng)使用變頻器時(shí),變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機(jī)上的,所以電機(jī)起動電流和沖擊要小些。
通常,電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要隨頻率的減?。ㄋ俣冉档停┒鴾p小。減小的實(shí)際數(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會給出說明。
通過使用磁通矢量控制的變頻器,將改善電機(jī)低速時(shí)轉(zhuǎn)矩的不足,甚至在低速區(qū)電機(jī)也可輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。
3.當(dāng)變頻器調(diào)速到大于50Hz頻率時(shí),電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將降低
通常的電機(jī)是按50Hz電壓設(shè)計(jì)制造的,其額定轉(zhuǎn)矩也是在這個(gè)電壓范圍內(nèi)給出的。因此在額定頻率之下的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速.(T=Te, P<=Pe)
變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時(shí),電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩要以和頻率成反比的線性關(guān)系下降。
當(dāng)電機(jī)以大于50Hz頻率速度運(yùn)行時(shí),電機(jī)負(fù)載的大小必須要給予考慮,以防止電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的不足。
舉例,電機(jī)在100Hz時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大約要降低到50Hz時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的1/2。
因此在額定頻率之上的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速.(P=Ue*Ie)4.變頻器50Hz以上的應(yīng)用情況
大家知道, 對一個(gè)特定的電機(jī)來說, 其額定電壓和額定電流是不變的。
如變頻器和電機(jī)額定值都是: 15kW/380V/30A, 電機(jī)可以工作在50Hz以上。
當(dāng)轉(zhuǎn)速為50Hz時(shí), 變頻器的輸出電壓為380V, 電流為30A.這時(shí)如果增大輸出頻率到60Hz, 變頻器的最大輸出電壓電流還只能為380V/30A.很顯然輸出功率不變.所以我們稱之為恒功率調(diào)速.這時(shí)的轉(zhuǎn)矩情況怎樣呢?
因?yàn)镻=wT(w:角速度, T:轉(zhuǎn)矩).因?yàn)镻不變, w增加了, 所以轉(zhuǎn)矩會相應(yīng)減小。
我們還可以再換一個(gè)角度來看:
電機(jī)的定子電壓 U = E + I*R(I為電流, R為電子電阻, E為感應(yīng)電勢)
可以看出, U,I不變時(shí), E也不變.而E = k*f*X,(k:常數(shù), f: 頻率, X:磁通), 所以當(dāng)f由50-->60Hz時(shí), X會相應(yīng)減小
對于電機(jī)來說, T=K*I*X,(K:常數(shù), I:電流, X:磁通), 因此轉(zhuǎn)矩T會跟著磁通X減小而減小.同時(shí), 小于50Hz時(shí), 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不變時(shí), 磁通(X)為常數(shù).轉(zhuǎn)矩T和電流成正比.這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉(zhuǎn)矩)能力.并稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速(額定電流不變-->最大轉(zhuǎn)矩不變)
結(jié)論: 當(dāng)變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時(shí), 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩會減小.5.其他和輸出轉(zhuǎn)矩有關(guān)的因素
發(fā)熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力,從而影響變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩能力。
載波頻率: 一般變頻器所標(biāo)的額定電流都是以最高載波頻率, 最高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值.降低載波頻率, 電機(jī)的電流不會受到影響。但元器件的發(fā)熱會減小。
環(huán)境溫度:就象不會因?yàn)闄z測到周圍溫度比較低時(shí)就增大變頻器保護(hù)電流值.海拔高度: 海拔高度增加, 對散熱和絕緣性能都有影響.一般1000m以下可以不考慮.以上每1000米降容5%就可以了.6.矢量控制是怎樣改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩能力的?
*1: 轉(zhuǎn)矩提升
此功能增加變頻器的輸出電壓(主要是低頻時(shí)),以補(bǔ)償定子電阻上電壓降引起的輸出轉(zhuǎn)矩?fù)p失,從而改善電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
$ 改善電機(jī)低速輸出轉(zhuǎn)矩不足的技術(shù)
使用“矢量控制”,可以使電機(jī)在低速,如(無速度傳感器時(shí))1Hz(對4極電機(jī),其轉(zhuǎn)速大約為30r/min)時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到電機(jī)在50Hz供電輸出的轉(zhuǎn)矩(最大約為額定轉(zhuǎn)矩的150%)。
對于常規(guī)的V/F控制,電機(jī)的電壓降隨著電機(jī)速度的降低而相對增加,這就導(dǎo)致由于勵(lì)磁不足,而使電機(jī)不能獲得足夠的旋轉(zhuǎn)力。為了補(bǔ)償這個(gè)不足,變頻器中需要通過提高電壓,來補(bǔ)償電機(jī)速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個(gè)功能叫做“轉(zhuǎn)矩提升”(*1)。
轉(zhuǎn)矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓,電機(jī)轉(zhuǎn)矩并不能和其電流相對應(yīng)的提高。因?yàn)殡姍C(jī)電流包含電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分量和其它分量(如勵(lì)磁分量)。
“矢量控制”把電機(jī)的電流值進(jìn)行分配,從而確定產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電機(jī)電流分量和其它電流分量(如勵(lì)磁分量)的數(shù)值。
“矢量控制”可以通過對電機(jī)端的電壓降的響應(yīng),進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償,在不增加電流的情況下,允許電機(jī)產(chǎn)出大的轉(zhuǎn)矩。此功能對改善電機(jī)低速時(shí)溫升也有效。
1、什么是變頻器?
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么?
PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫,按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。
PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式。
3、電壓型與電流型有什么不同?
變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器,直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器,其直流回路濾波石電感。
4、為什么變頻器的電壓與電流成比例的改變?
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴(yán)重時(shí)將燒毀電機(jī)。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓,使電動機(jī)的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型變頻器。
5、電動機(jī)使用工頻電源驅(qū)動時(shí),電壓下降則電流增加;對于變頻器驅(qū)動,如果頻率下降時(shí)電壓也下降,那么電流是否增加?
頻率下降(低速)時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。
6、采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電機(jī)的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn),隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動時(shí),起動電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時(shí)間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強(qiáng)功能的變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負(fù)載起動。
7、V/f模式是什么意思?
頻率下降時(shí)電壓V也成比例下降,這個(gè)問題已在回答4說明。V與f的比例關(guān)系是考慮了電機(jī)特性而預(yù)先決定的,通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性,可以用開關(guān)或標(biāo)度盤進(jìn)行選擇
8、按比例地改V和f時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)矩如何變化?
頻率下降時(shí)完全成比例地降低電壓,那么由于交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產(chǎn)生地轉(zhuǎn)矩有減小的傾向。因此,在低頻時(shí)給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉(zhuǎn)矩,這種補(bǔ)償稱增強(qiáng)起動。可以采用各種方法實(shí)現(xiàn),有自動進(jìn)行的方法、選擇V/f模式或調(diào)整電位器等方法
9、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?
在6Hz以下仍可輸出功率,但根據(jù)電機(jī)溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件,最低使用頻率取6Hz左右,此時(shí)電動機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz.10、對于一般電機(jī)的組合是在60Hz以上也要求轉(zhuǎn)矩一定,是否可以? 通常情況下時(shí)不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變,大體為恒功率特性,在 高速下要求相同轉(zhuǎn)矩時(shí),必須注意電機(jī)與變頻器容量的選擇。
11、所謂開環(huán)是什么意思?
給所使用的電機(jī)裝置設(shè)速度檢出器(PG),將實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋給控制裝置進(jìn)行控制的,稱為“閉環(huán) ”,不用PG運(yùn)轉(zhuǎn)的就叫作“開環(huán)”。通用變頻器多為開環(huán)方式,也有的機(jī)種利用選件可進(jìn)行PG反饋.12、實(shí)際轉(zhuǎn)速對于給定速度有偏差時(shí)如何辦?
開環(huán)時(shí),變頻器即使輸出給定頻率,電機(jī)在帶負(fù)載運(yùn)行時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)差率的范圍內(nèi)(1%~5%)變動。對于要求調(diào)速精度比較高,即使負(fù)載變動也要求在近于給定速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的場合,可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。
13、如果用帶有PG的電機(jī),進(jìn)行反饋后速度精度能提高嗎?
具有PG反饋功能的變頻器,精度有提高。但速度精度的植取決于PG本身的精度和變頻器輸出頻率的分辨率。
14、失速防止功能是什么意思?
如果給定的加速時(shí)間過短,變頻器的輸出頻率變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過轉(zhuǎn)速(電角頻率)的變化,變頻器將因流過過電流而跳閘,運(yùn)轉(zhuǎn)停止,這就叫作失速。為了防止失速使電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),就要檢出電流的大小進(jìn)行頻率控制。當(dāng)加速電流過大時(shí)適當(dāng)放慢加速速率。減速時(shí)也是如此。兩者結(jié)合起來就是失速功能。
15、有加速時(shí)間與減速時(shí)間可以分別給定的機(jī)種,和加減速時(shí)間共同給定的機(jī)種,這有什么意義?
加減速可以分別給定的機(jī)種,對于短時(shí)間加速、緩慢減速場合,或者對于小型機(jī)床需要嚴(yán)格給定生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間的場合是適宜的,但對于風(fēng)機(jī)傳動等場合,加減速時(shí)間都較長,加速時(shí)間和減速時(shí)間可以共同給定。
16、什么是再生制動?
電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中如果降低指令頻率,則電動機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行,作為制動器而工作,這就叫作再生(電氣)制動。
17、是否能得到更大的制動力?
從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中,由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系,通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動單元,可以達(dá)到50%~100%。
18、請說明變頻器的保護(hù)功能? 保護(hù)功能可分為以下兩類:
(1)檢知異常狀態(tài)后自動地進(jìn)行修正動作,如過電流失速防止,再生過電壓失速防止。
(2)檢知異常后封鎖電力半導(dǎo)體器件PWM控制信號,使電機(jī)自動停車。如過電流切斷、再生過電壓切斷、半導(dǎo)體冷卻風(fēng)扇過熱和瞬時(shí)停電保護(hù)等。
19、為什么用離合器連續(xù)負(fù)載時(shí),變頻器的保護(hù)功能就動作?
用離合器連接負(fù)載時(shí),在連接的瞬間,電機(jī)從空載狀態(tài)向轉(zhuǎn)差率大的區(qū)域急劇變化,流過的大電流導(dǎo)致變頻器過電流跳閘,不能運(yùn)轉(zhuǎn)。
20、在同一工廠內(nèi)大型電機(jī)一起動,運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止,這是為什么?
電機(jī)起動時(shí)將流過和容量相對應(yīng)的起動電流,電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降,電機(jī)容量大時(shí)此壓降影響也大,連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷,因而有時(shí)保護(hù)功能(IPE)動作,造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
21、什么是變頻分辨率?有什么意義?
對于數(shù)字控制的變頻器,即使頻率指令為模擬信號,輸出頻率也是有級給定。這個(gè)級差的最小單位就稱為變頻分辨率。
變頻分辨率通常取值為0.015~0.5Hz.例如,分辨率為0.5Hz,那么23Hz的上面可變?yōu)?3.5、24.0 Hz,因此電機(jī)的動作也是有級的跟隨。這樣對于像連續(xù)卷取控制的用途就造成問題。在這種情況下,如果分辨率為0.015Hz左右,對于4級電機(jī)1個(gè)級差為1r/min 以下,也可充分適應(yīng)。另外,有的機(jī)種給定分辨率與輸出分辨率不相同。
22、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。
變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對通風(fēng)也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。
23、不采用軟起動,將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)是否可以?
在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流(6~7倍額定電流),由于變頻器切斷過電流,電機(jī)不能起動。
24、電機(jī)超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問題? 超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)
(1)機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能(機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動等)。
(2)電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍,其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加,所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意)。
(3)產(chǎn)生軸承的壽命問題,要充分加以考慮。
(4)對于中容量以上的電機(jī)特別是2極電機(jī),在60Hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠家仔細(xì)商討。
25、變頻器可以傳動齒輪電機(jī)嗎? 根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通??煽紤]70~80Hz為最大極限,采用油潤滑時(shí),在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。
26、變頻器能用來驅(qū)動單相電機(jī)嗎?可以使用單相電源嗎?
機(jī)基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機(jī),在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀 輔助繞組;對于電容起動或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。
27、變頻器本身消耗的功率有多少?
它與變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%~96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動式(FR-K)變頻器,如果把制動時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去,功率消耗將變大,對于操作盤設(shè)計(jì)等必須注意。
28、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用?
一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的變頻器與電機(jī)組合,或采用專用電機(jī)。
29、使用帶制動器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么?
制動器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動器動作,將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作。
30、想用變頻器傳動帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī),電機(jī)卻不動,清說明原因
變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器,由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT),所以不能起動,作為對策,請將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn),甚至改善功率因數(shù),在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。
31、變頻器的壽命有多久?
變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件,如果對它們進(jìn)行定期的維護(hù),可望有10年以上的壽命。
32、變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇,風(fēng)的方向如何?風(fēng)扇若是壞了會怎樣?
對于小容量也有無冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種,風(fēng)的方向是從下向上,所以裝設(shè)變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有,變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí),由電扇停止檢測或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測進(jìn)行保護(hù)
33、濾波電容器為消耗品,那么怎樣判斷它的壽命?
作為濾波電容器使用的電容器,其靜電容量隨著時(shí)間的推移而緩緩減少,定期地測量靜電容量,以達(dá)到產(chǎn)品額定容量的85%時(shí)為基準(zhǔn)來判斷壽命。
34、裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。
應(yīng)基本收藏在盤內(nèi),問題是采用全封閉結(jié)構(gòu)的盤外形尺寸大,占用空間大,成本比較高。其措施有:
(1)盤的設(shè)計(jì)要針對實(shí)際裝置所需要的散熱;
(2)利用鋁散熱片、翼片冷卻劑等增加冷卻面積;
(3)采用熱導(dǎo)管。
此外,已開發(fā)出變頻器背面可以外露的型式。
35、想提高原有輸送帶的速度,以80Hz運(yùn)轉(zhuǎn),變頻器的容量該怎樣選擇?
設(shè)基準(zhǔn)速度為50Hz,50Hz以上為恒功率輸出特性。像輸送帶這樣的恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載增速時(shí),容量 需要增大為80/50≈1.6倍。電機(jī)容量也像變頻器一樣增大