PLC應用技術（三菱機型）變頻器控制

PLC應用技術（三菱機型）

變頻器控制8.2三菱A800變頻器28.1變頻器基礎

318.3變頻器開關量控制38.4變頻器模擬量控制41.變頻器基礎變頻器（Variable-frequencyDrive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。主要由整流、濾波、逆變、制動、驅(qū)動、檢測、微處理等組成。變頻器靠內(nèi)部電力電子器件的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的。隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，得到了廣泛的應用。從頻率變換的形式來說，變頻器分為交-交和交-直-交兩種形式。交-交變頻器可將工頻交流電直接變換成頻率、電壓均可控制的交流電，稱為直接式變頻器，價格較高。而交-直-交變頻器則是先把工頻交流電通過整流變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可控制的交流電，又稱間接式變頻器。交-直-交變頻器，其基本結(jié)構如圖8-1所示，由主回路，包括整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制回路組成，現(xiàn)將各部分的功能分述如下：2.變頻器的基本結(jié)構（1）整流器。電網(wǎng)側(cè)的變流器是整流器，它的作用是把三相（也可以是單相）交流整流成直流。（2）直流中間電路。直流中間電路的作用是對整流電路的輸出進行平滑，以保證逆變電路及控制電源得到質(zhì)量較高的直流電源。（3）逆變器。負載側(cè)的變流器為逆變器。逆變器的主要作用是在控制電路的控制下將直流平滑輸出電路的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率及電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。（4）控制電路。變頻器的控制電路包括主控制電路、信號檢測電路、門極驅(qū)動電路、外部接口電路及保護電路等幾個部分，其主要任務是完成對逆變器的開關控制，對整流器的電壓控制及完成各種保護功能。2.變頻器的基本結(jié)構3.變頻器的分類變頻器的分類1.U/f控制。U/f控制即電壓與頻率成比例變化控制，又稱恒壓頻比控制，這是普通功能變頻器。2.轉(zhuǎn)差頻率控制。轉(zhuǎn)差頻率控制是在E/f控制基礎上增加轉(zhuǎn)差控制的控制方式，可以實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)矩的控制，屬于多功能型變頻器。3.矢量控制。矢量控制將交流電機的定子電流采用矢量分解的方法，計算出定子電流的磁場分量及轉(zhuǎn)矩分量并分別控制，稱為高功能變頻器。第8章

變頻器控制8.2三菱A800變頻器28.1變頻器基礎

318.3變頻器開關量控制38.4變頻器模擬量控制4變頻器知名企業(yè)有瑞士ABB、德國西門子、日本安川、日本三菱、美國艾默生等，國產(chǎn)有匯川、英威騰、安邦信、歐瑞等。在此以三菱FR-A800系列為例，說明變頻器在PLC控制系統(tǒng)中的應用技術。由三菱電機株式會社生產(chǎn)的三菱變頻器，是世界知名的變頻器之一，在世界各地占有率比較高。變頻器可接收開關量、模擬量、通信數(shù)據(jù)，具體講有面板控制、JOG點動控制、多段速控制、模擬量控制、通信控制等方式。變頻器在使用前，需設置相關參數(shù)。主要包括控制方式、參數(shù)顯示、頻率、電動機參數(shù)、加減速時間等。根據(jù)使用場合不同，還要設置一些更專業(yè)的參數(shù)。1.三菱變頻器端子接線三菱變頻器常用接線端子可以分為電源輸入、電源輸出、開關量輸入、繼電輸出、模擬量輸入、模擬量輸出、通信7組，如圖8-3所示。1.電源輸入端接三相電網(wǎng)；2.電源輸出端接三相電機；3.開關量用于接收開關量信號，有自己的獨立電源。SD:公共端，STF：電機正轉(zhuǎn)，STR：電機反轉(zhuǎn)，STP：電機停止；RH、RM、RL為多段速；4.繼電輸出有兩組，可通過參數(shù)設置其功能；5.模擬量輸入端，可接收電流信號或電壓信號；6.模擬量輸出端，可把0-50Hz轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為0-10V電壓送出；7.通信端子用于變頻器與PLC的485通信控制。1.三菱變頻器端子接線可分為顯示部分和操作部分，如圖8-4所示。2.變頻器操作面板（1）PU：PU運行模式，EXT:外部運行模式，NET：網(wǎng)絡運行模式；（2）MON：監(jiān)視模式，PRM：參數(shù)設定模式；（3）IM：感應電機控制設定，PM：PM無傳感器矢量控制設定；（4）轉(zhuǎn)速頻率單位Hz；（5）5位數(shù)碼管用于顯示頻率、電流、電壓、參數(shù)編號、參數(shù)值等；（6）P.RUN：順控功能動作。（7）FWD按鍵：正轉(zhuǎn)啟動，正轉(zhuǎn)運行中LED亮燈；REV按鍵：反轉(zhuǎn)啟動，反轉(zhuǎn)運行中LED亮燈；2.變頻器操作面板（8）STOP/RESET按鍵：停止運行指令；（9）M旋鈕：變更頻率設定、參數(shù)設定值；（10）MODE按鍵：切換各模式，包括JOG；（11）SET按鍵：確定各項設定；切換顯示物理量（電壓、電流、頻率等）；（12）ESC按鍵：返回前一個畫面；（13）PU/EXT按鍵：切換PU運行模式、JOG運行模式、外部運行模式。2.變頻器操作面板2.面板操作（1）模式切換在通電但不運行，只顯示“0.00”狀態(tài)下，按“PU”鍵，可進行EXT→PU→JOG切換。（2）顯示變量切換在運行狀態(tài)下，按“SET”鍵，可進行頻率→電流→電壓顯示數(shù)據(jù)的切換。（3）參數(shù)設置（以P.79為例）按“MODE”鍵，旋轉(zhuǎn)M旋鈕，直至出現(xiàn)P.0；再旋轉(zhuǎn)M旋鈕，直至出現(xiàn)P.79；按“SET”鍵，顯示P.79的值；再旋轉(zhuǎn)M旋鈕，出現(xiàn)期望設置的值；按“SET”鍵，變頻器蜂鳴器長鳴，表示設置成功。2.變頻器操作面板如果變頻器報警（連續(xù)3次短鳴），并顯示“ERR”，說明設置不成功。主要原因，一是參數(shù)不正確，二是狀態(tài)不對（例在多段速運行狀態(tài)下，切換到網(wǎng)絡模式），可在停止狀態(tài)，切掉硬件接線，設置某些參數(shù)。參數(shù)設置完畢，變頻器需斷電15秒，再送電，全部參數(shù)才會生效。2.變頻器操作面板三菱變頻器常用參數(shù)見表8-1。3.變頻器常用參數(shù)3.變頻器常用參數(shù)第8章

變頻器控制8.2三菱A800變頻器28.1變頻器基礎

318.3變頻器開關量控制38.4變頻器模擬量控制41.硬件接線圖8-6a為利用變頻器本身提供的電源實現(xiàn)多段速控制接線圖。如通過PLC可實現(xiàn)自動控制，如圖8-6b所示，但需注意電源接法。三菱變頻器開關量控制2.參數(shù)設置見表8-4。三菱變頻器開關量控制3.操作步驟（1）接通STF，變頻器據(jù)信號組合以設定的頻率正轉(zhuǎn)運行；（2）接通STR，變頻器據(jù)信號組合以設定的頻率反轉(zhuǎn)運行。信號RH、RM、RL的組合與7段速關系見表8-5。三菱變頻器開關量控制第8章

變頻器控制8.2三菱A800變頻器28.1變頻器基礎

318.3變頻器開關量控制38.4變頻器模擬量控制4（1）硬件接線變頻器本身已提供5V直流電源，如通過PLC模擬量輸出控制，控制電壓接在2和5端子上。如圖8-7所示。1.模擬壓流控制（2）參數(shù)設置見表8-6。1.模擬壓流控制（1）硬件接線變頻器本身已提供5V直流電源，如通過PLC模擬量輸出控制，控制電流接在2和5端子上。如圖8-8所示。2.模擬電流控制（2）