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文檔簡介
3.1數(shù)字量輸入講授內(nèi)容3.1.1BICO功能3.1.2預(yù)定義接口宏3.1.3指令源和設(shè)定值源3.1.4數(shù)字量輸入端子及連接固定頻率運行3.1.53.1.6變頻器2/3線控制電動電位器(MOP)給定3.1.7本地/遠程切換控制3.1.83.1.9停車方式使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行3.1.103.1.1BICO功能BICO功能是一種把變頻器內(nèi)部輸入和輸出功能聯(lián)系在一起的設(shè)置方法,是西門子公司變頻器特有的功能,可以根據(jù)實際工藝要求來靈活定義端口。在SINAMICSG120變頻器的過程中會經(jīng)常使用BICO功能。1、BICO參數(shù)在CU240E/B-2的參數(shù)表中有些參數(shù)名稱的前面冠有以下字樣:“BI:”,“BO:”,“CI:”,“CO:”,“CO/BO:”它們就是BICO參數(shù)。可以通過BICO參數(shù)確定功能塊輸入信號的來源,確定功能塊是從哪個二進制接口或模擬量接口讀取輸入信號的,這樣用戶便可按照自己的要求,互聯(lián)設(shè)備內(nèi)各種功能塊了。3.1.1BICO功能BICO功能BI:二進制互聯(lián)輸入,即參數(shù)作為某個功能的二進制輸入接口,通常與“p參數(shù)”對應(yīng)。BO:二進制互聯(lián)輸出,即參數(shù)作為二進制輸出信號,通常與“r參數(shù)”對應(yīng)。CI:模擬量互聯(lián)輸入,即參數(shù)作為某個功能的模擬量輸入接口,通常與“p參數(shù)”對應(yīng)。CO:模擬量互聯(lián)輸出,即參數(shù)作為模擬量輸出信號,通常與“r參數(shù)”對應(yīng)。CO/BO:模擬量/二進制互聯(lián)輸出,是將多個二進制信號合并成一個“字”的參數(shù),該字中的每一位都表示一個二進制互聯(lián)輸出信號,16個位合并在一起表示一個模擬量互聯(lián)輸出信號。3.1.1BICO功能2、BICO功能示例BICO功能示例如表3-1所示。參數(shù)號參數(shù)值功能說明p0840722.0數(shù)字輸入DI0作為啟動信號p0840:BI參數(shù),ON/OFF命令r0722.0:CO/BO參數(shù),數(shù)字輸入DI0狀態(tài)p1070755.0模擬量輸入AI0作為主設(shè)定值p1070:CI參數(shù),主設(shè)定值r0755.0:CO參數(shù),模擬量輸入AI0的輸入值3.1.2預(yù)定義接口宏G120變頻器為滿足不同的接口定義提供了多種定義接口宏,利用預(yù)定義接口宏可以方便的設(shè)置變頻器的命令源和設(shè)定值源??梢酝ㄟ^參數(shù)p0015修改宏。
在工程項目中,選用宏功能時請注意以下兩點:1、如果其中一種宏定義的接口方式完全符合用戶的應(yīng)用,那么按照該宏的接線方式設(shè)計原理圖,并在調(diào)試時選擇相應(yīng)的宏功能即可方便的實現(xiàn)控制要求。2、如果所有宏定義的接口方式都不能完全符合用戶的應(yīng)用,那么就選擇與用戶的布線比較相近的接口宏,然后根據(jù)需要來調(diào)整輸入/輸出的配置。
注意:修改宏參數(shù)p0015時,只有p0010=1時才能更改。3.1.2預(yù)定義接口宏G120變頻器為滿足不同的接口定義提供了多種定義接口宏,利用預(yù)定義接口宏可以方便的設(shè)置變頻器的命令源和設(shè)定值源??梢酝ㄟ^參數(shù)p0015修改宏。
在工程項目中,選用宏功能時請注意以下兩點:1、如果其中一種宏定義的接口方式完全符合用戶的應(yīng)用,那么按照該宏的接線方式設(shè)計原理圖,并在調(diào)試時選擇相應(yīng)的宏功能即可方便的實現(xiàn)控制要求。2、如果所有宏定義的接口方式都不能完全符合用戶的應(yīng)用,那么就選擇與用戶的布線比較相近的接口宏,然后根據(jù)需要來調(diào)整輸入/輸出的配置。
注意:修改宏參數(shù)p0015時,只有p0010=1時才能更改。
控制單元CU240E-2系列為用戶提供多種接口宏(控制單元不同,所提供的接口宏類別也不同)如下表:3.1.2預(yù)定義接口宏3.1.2預(yù)定義接口宏每種宏定義的接口方式如圖3.1.2預(yù)定義接口宏每種宏定義的接口方式如圖3.1.2預(yù)定義接口宏每種宏定義的接口方式如圖3.1.2預(yù)定義接口宏每種宏定義的接口方式如圖3.1.2預(yù)定義接口宏每種宏定義的接口方式如圖3.1.3指令源和設(shè)定源
通信預(yù)定義接口宏可以定義變頻器用什么信號控制起動,由什么信號來控制輸出頻率,在預(yù)定義接口宏不能完全符合要求時,必須根據(jù)需要通過BICO功能來調(diào)整指令源和設(shè)定值源。
1、指令源
指令源指變頻器收到控制指令的接口。在設(shè)置預(yù)定義接口宏p0015時,變頻器會自動對指令源進行定義。下表所列舉參數(shù)設(shè)置中r722.0、r722.2、r722.3、r2090.0、r2090.1均為指令源。3.1.3指令源和設(shè)定源2、設(shè)定值源
設(shè)定值源指變頻器收到控制指令的接口,在設(shè)置預(yù)定義接口宏p0015時,變頻器會自動對設(shè)定值源進行定義。下表所列舉參數(shù)設(shè)置中r1050、r755.0、r1024、r2050.1、r755.1均為設(shè)定值源。3.1.4數(shù)字量輸入端子及連接G120變頻器控制單元CU240E-2的數(shù)字量輸入端子5、6、7、8、16、17為用戶提供了6個完全可編程的數(shù)字輸入端子,數(shù)字輸入端子的信號可以來自外部的開關(guān)量,也可來自晶體管、繼電器的輸出信號。
端子9、28是一個24V的直流電源,給用戶提供了數(shù)字量的輸入所需要的直流電源。數(shù)字量信號(使用變頻器的內(nèi)部電源)來自外部開關(guān)端子的接線方法如下圖
所示。3.1.4數(shù)字量輸入端子及連接若提供的6個數(shù)字量輸入不夠,通過下圖的方法增加兩個數(shù)字量輸入DI11和DI12。數(shù)字量輸入DI與所對應(yīng)的狀態(tài)位關(guān)系,見下表。3.1.5固定頻率運行
固定頻率運行,又稱多段速運行,就是設(shè)置p1000(頻率控制源)=3的條件下,用數(shù)字量端子選擇固定設(shè)定值或其組合,實現(xiàn)電動機的多段速固定頻率運行。有兩種固定設(shè)定值模式,直接選擇和二進制選擇。1、直接選擇模式
一個數(shù)字量輸入選擇一個固定設(shè)定值。多個數(shù)字輸入量同時激活時,選定的設(shè)定值是對應(yīng)固定設(shè)定值的疊加。最多可以設(shè)置4個數(shù)字輸入信號。采用直接選擇模式需要設(shè)置參數(shù)p1016=1。3.1.5固定頻率運行1、直接選擇模式其中,參數(shù)p1020至p1023為固定設(shè)定值的選擇信號。對應(yīng)關(guān)系下表所示。參數(shù)號說
明參數(shù)號說
明p1020固定設(shè)定值1的選擇信號p1001固定設(shè)定值1p1021固定設(shè)定值2的選擇信號p1002固定設(shè)定值2p1022固定設(shè)定值3的選擇信號p1003固定設(shè)定值3p1023固定設(shè)定值4的選擇信號p1004固定設(shè)定值43.1.5固定頻率運行【例1】通過外部開關(guān)量實現(xiàn)電動機的兩個固定轉(zhuǎn)速,分別為500rpm和1000rpm,數(shù)字量輸入端子接線圖如下圖所示。3.1.5固定頻率運行【例2】通過DI2和DI3選擇電動機運行的兩個固定轉(zhuǎn)速,分別為200rpm和300rpm,DI0為起動信號,數(shù)字量輸入如下圖所示。3.1.5固定頻率運行
2、二進制模式選擇4個數(shù)字量輸入通過二進制編碼方式選擇固定設(shè)定值,使用這種方法最多可以選擇15個固定頻率。數(shù)字輸入不同的狀態(tài)對應(yīng)的固定設(shè)定值如下表所示,采用二進制選擇模式需要設(shè)置參數(shù)p1016=2。3.1.5固定頻率運行【例1】使用二進制模式選擇方式通過DI1、DI2、DI3和DI4選擇電動機運行的固定轉(zhuǎn)速,DI0為啟動信號,參數(shù)如何設(shè)置?3.1.6變頻器2/3線控制
如果選擇通過數(shù)字量輸入來控制變頻器啟停,需要通過參數(shù)p0015定義數(shù)字量輸入如何啟動停止電動機,如何在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間進行切換。
有五種接口宏用于控制電動機的啟停及正反轉(zhuǎn),其中三種方法通過兩個控制指令進行控制,又稱雙線制控制;另外兩種方法需要三個控制指令,又稱三線制控制。
這五種宏的啟停命令來自于數(shù)字量輸入端子,而電動機的運行頻率均來自于模擬量AI0。3.1.6變頻器2/3線控制G120的2/3控制方式如圖所示兩線制控制方法2(宏17)與方法3(宏18)的區(qū)別:1、兩線制控制方法2只能在電動機停止時接受新的控制指令,如果控制指令1和2同時接通,電動機按照之前的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。2、兩線制控制方法3可以在任何時刻接受新的控制指令,如果控制指令1和2同時接通,電動機按照OFF1斜坡停止。3.1.7電動電位器(MOP)給定變頻器的MOP(MotorPotentiometer)功能是通過變頻器的數(shù)字量端口的通、斷來控制變頻器輸出頻率的升、降,又稱為UP/DOWN(遠程遙控設(shè)定)功能。實現(xiàn)變頻器的MOP功能:首先通過接口宏預(yù)置兩個端子的MOP功能然后才能通過預(yù)置為UP或DOWN功能的數(shù)字量輸入端子的通或斷來實現(xiàn)變頻器輸出頻率的上升或下降。電動電位器初始值可通過參數(shù)p1040進行修改3.1.7電動電位器(MOP)給定a)b)MOP功能的頻率上升與頻率下降控制曲線a)頻率上升b)頻率下降實質(zhì)上,MOP功能就是通過數(shù)字量端口來實現(xiàn)面板上的鍵盤給定(▲/▼鍵)。3.1.7電動電位器(MOP)給定【例3-6】使用G120變頻器通過兩個按鈕的通斷實現(xiàn)電動機運行速度的增加或降低,即電動機起動后,按下按鈕SB1,電動機運行速度增加,按下按鈕SB2時,電動機運行速度降低。請設(shè)計系統(tǒng)控制方案及進行變頻器的參數(shù)設(shè)置。DI0作為電動機的起??刂贫?,DI1作為電動機運行速度增加的控制端子,DI2作為電動機運行速度降低的控制端子。3.1.7電動電位器(MOP)給定【例3-6】使用G120變頻器通過兩個按鈕的通斷實現(xiàn)電動機運行速度的增加或降低,即電動機起動后,按下按鈕SB1,電動機運行速度增加,按下按鈕SB2時,電動機運行速度降低。請設(shè)計系統(tǒng)控制方案及進行變頻器的參數(shù)設(shè)置。3.1.8本地/遠程切換控制
一般情況下現(xiàn)場(機箱旁)都采用手動控制,遠程(中控室)多采用自動控制。
變頻器系統(tǒng)軟件本身有兩套命令數(shù)據(jù)組(CDS),最多可以選擇4套命令數(shù)據(jù)組,在每套參數(shù)里面設(shè)置不同的命令源和給定值源,通過選擇不同的命令數(shù)據(jù)組從而實現(xiàn)本地/遠程的切換(有時候在本地也需要兩套數(shù)據(jù)組進行控制變頻器的運行)。
當(dāng)宏程序可以實現(xiàn)要求的控制方式切換時,選擇宏程序。G120變頻器的控制單元CU240B-2DP支持宏7;
控制單元CU240E-2、CU240E-2F支持宏15;
控制單元CU240E-2DP、CU240E-2DPF、CU240E-2PN、CU240E-2PNF支持宏7、宏14和宏15。3.1.8本地/遠程切換控制
當(dāng)宏程序無法滿足設(shè)計要求時,可通過修改參數(shù)p0810和p0811所定義的信號源的狀態(tài)來選擇命令數(shù)據(jù)組(CDS)見表3.1.8本地/遠程切換控制若本地由端子起停變頻器、電位器調(diào)速,遠程由總線控制,以數(shù)字量輸入端DI3作為切換命令,其控制示意圖如圖所示(DI3接通時本地控制,斷開時遠程控制)圖
本地/遠程切換控制示意圖
3.1.8本地/遠程切換控制若本地由端子起停變頻器、電位器調(diào)速,遠程由總線控制,以數(shù)字量輸入端DI3作為切換命令,其控制示意圖如圖所示(DI3接通時本地控制,斷開時遠程控制),參數(shù)設(shè)置見表。圖
本地/遠程切換控制示意圖
3.1.8本地/遠程切換控制參數(shù)號參數(shù)值說
明p001515模擬給定和電動電位器切換p0810722.3將DI3作為切換命令,r0722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)(默認值)p1040800電動電位器初始值p10371200電動電位器最大轉(zhuǎn)速p1038400電動電位器最小轉(zhuǎn)速p1035722.4將DI4作為提高電動電位器設(shè)定值控制端(默認值)p1036722.5將D5作為降低電動電位器設(shè)定值控制端(默認值)【例1】變頻器工作“自動”模式下時,運行速度取決于來自工業(yè)現(xiàn)場傳送器實時采集的數(shù)據(jù);工作在“手動”模式下時,其運行速度需要通過手動改變其運行速度,手動調(diào)速時其最高速度不得超過1200rpm,最低速度不得低于400rpm。根據(jù)控制要求可知,使用接口宏15便可實現(xiàn)上述控制要求,具體參數(shù)設(shè)置見表3-16。表3-16【例1】的參數(shù)設(shè)置3.1.8本地/遠程切換控制參數(shù)號參數(shù)值說
明p00157現(xiàn)場總線和點動切換p0810722.3將DI3作為切換命令,r0722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)(默認值)p1055722.0將DI0作為JOG1控制端(默認值)p1056722.1將DI1作為JOG2控制端(默認值)p1058200JOG1轉(zhuǎn)速設(shè)置值(默認值150rpm)p1059-200JOG2轉(zhuǎn)速設(shè)置值(默認值-150rpm)【例2】變頻器工作“自動”模式下時,變頻器的控制由遠程總線控制;工作在“手動”模式下時,其運行速度及方向由手動操作控制。根據(jù)控制要求可知,使用接口宏7便可實現(xiàn)上述控制要求,具體參數(shù)設(shè)置見表3-17。表3-17【例2】的參數(shù)設(shè)置3.1.9停車方式停止方式功能解釋對應(yīng)參數(shù)說
明OFF1變頻器將按照參數(shù)p1121所設(shè)定的斜坡下降時間減速p0840OFF1停車信號源OFF2變頻器封鎖脈沖輸出,電動機靠慣性自由旋轉(zhuǎn)停車。如果使用抱閘功能,變頻器立即關(guān)閉抱閘p0844OFF2停車信號源1p0845OFF2停車信號源2OFF3變頻器將按照參數(shù)p1135所設(shè)定的斜坡下降時間減速p0848OFF3停車信號源1p0849OFF3停車信號源2停車指的是通過變頻器的參數(shù)設(shè)置將電動機的轉(zhuǎn)速降到零的操作,CU240E-2支持的停車方式見表3-19。表3-19CU240E-2支持的停止方式注:停止方式優(yōu)先級:OFF2>OFF3>OFF1。3.1.9停車方式參數(shù)號參數(shù)值說
明p0840722.0將DI0作為ON/OFF1信號,r0722.0為DI0狀態(tài)的參數(shù)p0844722.1將DI1作為OFF2命令,r0722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)通過BICO功能在OFFx停車信號源中定義停車命令,在該命令為低電平時執(zhí)行相應(yīng)的停車命令。如果同時使能了多種停車方式,變頻器按照優(yōu)先級最高的停車方式停車。說明:如果OFF2、OFF3命令已經(jīng)激活,必須首先取消OFF2、OFF3命令,重新發(fā)出起動命令,變頻器才能起動。停車命令的使用示例:如使用DI0作為ON/OFF1指令,DI1作為OFF2停止指令,其停車命令的參數(shù)設(shè)置見表3-20。表3-20停車命令的參數(shù)設(shè)置3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行
【例】通過外部開關(guān)量實現(xiàn)電動機的兩個固定轉(zhuǎn)速,分別為600rpm和1200rpm,要求數(shù)字量輸入端子DI0為變頻器的起停控制端、DI1為轉(zhuǎn)速600rpm控制端,DI2為轉(zhuǎn)速1200rpm控制端。1、轉(zhuǎn)至在線
使用“離線”或“在線”方法創(chuàng)建新項目后,讀者可按2.2.3節(jié)介紹的方法將變頻器的控制單元轉(zhuǎn)至在線狀態(tài)。2、顯示參數(shù)
雙擊調(diào)試軟件編輯窗口左側(cè)項目樹中“驅(qū)動_1”文件夾下的“參數(shù)”,在右側(cè)打開的“參數(shù)”窗口右上角選擇“參數(shù)視圖”選項卡,然后在“參數(shù)表”中選擇“全部參數(shù)”,此時變頻器所有參數(shù)都將顯示出來,如下圖所示。3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行3、修改參數(shù)本例可使用接口宏1、2或3,在此使用接口宏1。參數(shù)號參數(shù)值功
能p0840722.0將DI0作為起動信號,r722.0為DI0狀態(tài)的參數(shù)(默認值)p00101/0先設(shè)置為1,參數(shù)設(shè)置完成后再設(shè)置為0p00151選擇接口宏1p10161固定轉(zhuǎn)速模式采用直接選擇方式(默認值)p1020722.1將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號,r722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)p1021722.2將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號,r722.2為DI2狀態(tài)的參數(shù)p1022
取消使用p1023
取消使用p1001600定義固定設(shè)定值1,單位rpmp10021200定義固定設(shè)定值2,單位rpmp10701024定義固定設(shè)定值作為主設(shè)定值(默認值)P0304400電動機的額定電壓,單位VP03050.30電動機的額定電流,單位AP03070.04電動機的額定功率,單位kWP031050.00電動機的額定頻率,單位HzP03111430電動機的額定轉(zhuǎn)速,單位rpmP10821500電動機的最大轉(zhuǎn)速,單位rpm表
【例】的參數(shù)設(shè)置在打開的“參數(shù)視圖”窗口中將參數(shù)p0010修改為1,p0015修改為1。在“參數(shù)視圖”中無法找到固定設(shè)定值選擇信號的參數(shù)p1020~p1023(見上圖),這時可選擇“功能視圖”模式。單擊“參數(shù)”窗口右上角的“功能視圖”選項卡,打開功能視圖編輯窗,如下圖所示。3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行在“功能視圖”編輯窗口將對數(shù)字量輸入端子DI1~DI6接口功能進行修改。12341)將鼠標(biāo)移至“數(shù)字量輸入1”參數(shù)修改欄右側(cè)的方框
上,待該方框內(nèi)部自動變?yōu)椤皽\藍色”時單擊,彈出圖示的數(shù)字量輸入端子接口功能參數(shù)修改對話框。在“當(dāng)前選擇”欄中顯示數(shù)字量輸入1的當(dāng)前選擇為“p3331[0]”,即變頻器的反向起??刂?。2)向下拖動“參數(shù)名稱”欄的右側(cè)的滾動條,顯示到所需要更改的參數(shù)號為止。3)勾選“p1020[0]BI:轉(zhuǎn)速固定設(shè)定值選擇位0”,同時該行顯示在“當(dāng)前選擇”欄中4)單擊數(shù)字量輸入接口功能對話框中的“確定”按鈕3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行此時“數(shù)字量輸入1”參數(shù)更改為“p1020[0]”3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行4、功能調(diào)試
現(xiàn)將數(shù)字量輸入端DI0和DI1端接通,此時可以看到變頻器驅(qū)動電動機正向旋轉(zhuǎn),且轉(zhuǎn)速為600rpm,同時在“功能視圖”上也可以看到數(shù)字量輸入端DI0和DI1后面的圓心變?yōu)榱辆G色,其他未接通的數(shù)字量輸入端后面的圓心仍為暗灰色,如圖所示。3.1.10使用調(diào)試軟件實現(xiàn)固定速度運行4、功能調(diào)試
所有數(shù)字量的所有輸入端子都有兩種選擇,分別為:模擬、端子檢測。若選擇“模擬”選項,,則在相應(yīng)的數(shù)字量輸入回路中出現(xiàn)一個復(fù)選框“”單擊復(fù)選框,即打勾選中,表示此路數(shù)字量不需要物理線路上接通,而通過在線已虛擬接通;若選擇“端子檢測”選項,即表示該數(shù)字量輸入端是通過物理線路檢測其通斷。使用“模擬”方式更便于設(shè)備的調(diào)試,當(dāng)然也須慎用。3.2案例5電動機的七段速運行控制講授內(nèi)容3.2.1任務(wù)導(dǎo)入3.2.2任務(wù)實施3.2.3任務(wù)拓展3.2.4技能認證3.2.1任務(wù)導(dǎo)入變頻器的多段速運行在很多設(shè)備上都使用普遍,無論是由轉(zhuǎn)換開關(guān)直接控制,或是通過PLC編程控制,因此,本節(jié)主要任務(wù)是通過轉(zhuǎn)換開關(guān)和PLC分別實現(xiàn)電動機的七段速運行控制,具體運行轉(zhuǎn)速分別為300rpm、400rpm、500rpm、700rpm、800rpm、900rpm、1200rpm。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇(1)參數(shù)設(shè)置
通過面板或調(diào)試軟件Startdrive進行參數(shù)設(shè)置,本案例中設(shè)置DI0為起停控制端、DI1為固定轉(zhuǎn)速1,DI2為固定轉(zhuǎn)速2,DI3為固定轉(zhuǎn)速3,通過DI2、DI3或DI4相互疊加實現(xiàn)其他轉(zhuǎn)速。參數(shù)具體設(shè)置如表所示(電動機的額定參數(shù)請讀者根據(jù)實際使用的電動機參數(shù)進行設(shè)置)。參數(shù)號參數(shù)值說
明P00151預(yù)定義宏參數(shù)選擇固定轉(zhuǎn)速,雙線制控制,兩個固定頻率P10161固定轉(zhuǎn)速模式采用直接選擇方式(默認值)P1020722.1將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號,r722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)P1021722.2將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號,r722.2為DI2狀態(tài)的參數(shù)P1022722.3將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號,r722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)P1001300定義固定設(shè)定值1,單位rpmP1002400定義固定設(shè)定值2,單位rpmP1003500定義固定設(shè)定值3,單位rpmP10821500變頻器運行頻率上限,單位rpm表
電動機七段速運行的參數(shù)設(shè)置(直接選擇)3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇(2)硬件連接1)使用開關(guān)直接控制若使用開關(guān)直接實現(xiàn)七段速,則外部開關(guān)的連接如圖所示(注意:28號端子應(yīng)與34及69號端子相連接)。開關(guān)K1作為起停信號;開關(guān)K2作為第一固定轉(zhuǎn)速;開關(guān)K3作為第二固定轉(zhuǎn)速;開關(guān)K4作為第三固定轉(zhuǎn)速。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇2)使用PLC控制若使用PLC(本教材若無特殊說明所使用的PLC均為西門子S7-1200PLC)控制變頻器的多段速時,如果PLC使用繼電器輸出型CPU時只需將PLC的輸出模塊的公共端與變頻器的9號端子相連接,28號端子應(yīng)與34及69號端子相連接,PLC的輸出模塊的輸出端與變頻器的數(shù)字量輸入端相連,如圖所示。3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇2)使用PLC控制如果PLC使用晶體管輸出型CPU時(西門子的S7-1200PLC為PNP型輸出,G120變頻器默認為PNP型輸入),本案例的PLC與變頻器的連接可使用圖(a)(使用變頻器的內(nèi)部提供直流24V電源)和圖(b)(使用外部提供的直流24V電源)所示方法進行連接。(a)(b)3.2.2任務(wù)實施K1K2K3K4電動機轉(zhuǎn)速(rpm)√
0√√
300√
√
400√
√500√√√
700√√
√800√
√√900√√√√1200(3)使用開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試首先合上開關(guān)K1,給變頻器一個起動信號,合上開關(guān)K1,觀察變頻器是否能起動,轉(zhuǎn)速是否為0?如果變頻器已起動,則保持開關(guān)K1一直處于閉合狀態(tài),然后再合其他開關(guān),具體操作見表所示。表
電動機的七段速運行調(diào)試表1、直接選擇3.2.2任務(wù)實施1、直接選擇4)使用PLC控制七段速程序及調(diào)試由于PLC的輸入端子連接的是開關(guān),所以程序只需編寫成點動程序即可,如圖所示。使用PLC控制七段速的調(diào)試過程同開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試。圖PLC控制七段速程序
3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇(1)參數(shù)設(shè)置在此本案例中設(shè)置DI0為起停控制端、DI1為固定轉(zhuǎn)速1,DI2為固定轉(zhuǎn)速2,DI3為固定轉(zhuǎn)速3,通過DI1、DI2和DI3相互組合實現(xiàn)七段轉(zhuǎn)速。參數(shù)具體設(shè)置如表所示。表
電動機七段速運行的參數(shù)設(shè)置(二進制編碼選擇)參數(shù)號參數(shù)值說
明P00151預(yù)定義宏參數(shù)選擇固定轉(zhuǎn)速,雙線制控制,兩個固定頻率P10162固定轉(zhuǎn)速模式采用二進制編碼選擇方式P1020722.1將DI1作為固定設(shè)定值1的選擇信號,r722.1為DI1狀態(tài)的參數(shù)P1021722.2將DI2作為固定設(shè)定值2的選擇信號,r722.2為DI2狀態(tài)的參數(shù)P1022722.3將DI3作為固定設(shè)定值3的選擇信號,r722.3為DI3狀態(tài)的參數(shù)P1001300定義固定設(shè)定值1,單位rpmP1002400定義固定設(shè)定值2,單位rpmP1003500定義固定設(shè)定值3,單位rpmP1004700定義固定設(shè)定值4,單位rpmP1005800定義固定設(shè)定值5,單位rpmP1006900定義固定設(shè)定值6,單位rpmP10071200定義固定設(shè)定值7,單位rpmP10821500變頻器運行頻率上限,單位rpm3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇(2)硬件連接變頻器的輸入端子連接請讀者參照圖進行自行連接3.2.2任務(wù)實施2、二進制編碼選擇(3)使用開關(guān)直接控制電路連接的調(diào)試首先合上開關(guān)K1,給變頻器一個起動信號,合上開關(guān)K1,觀察變頻器是否能起動,轉(zhuǎn)速是否為0?如果變頻器已起動,則保持開關(guān)K1一直處于閉合狀態(tài),然后再合其他開關(guān),具體操作見表。K1K2K3K4電動機轉(zhuǎn)速(rpm)√
0√
√300√
√
400√
√√500√√
700√√
√800√√√
900√√√√12003.2.3任務(wù)拓展使用二進制編碼選擇方式或再配合PLC實現(xiàn)電動機的15段速控制,電動機運行的速度由讀者自行設(shè)定。3.2.4技能認證試題1:有1臺三相異步電動機型號為Y-112M-4,額定功率為4kW、額定電壓為380V、額定電流為8.8A、接法△、轉(zhuǎn)速為1440r/min,根據(jù)以下控制要求。設(shè)計變頻器控制三相異步電動機10段速啟動運行電氣線路,并進行電氣線路的安裝與調(diào)試。三相異步電動機能10段速起動運轉(zhuǎn)。三相異步電動機具有短路保護、過載保護、零壓保護和欠壓保護。(1)本題分值:40分(2)考核時間:210分鐘(3)考核形式:現(xiàn)場操作(4)具體考核要求:1)根據(jù)給定任務(wù)的要求,按國家電氣繪圖規(guī)范及標(biāo)準,繪制成變頻器控制的電路圖,寫出變頻器需要設(shè)定的參數(shù)。2)元件在配電板上布置要合理,安裝要準確緊固、美觀。3)熟練操作變頻器鍵盤,并能正確輸入?yún)?shù)。按照被控制設(shè)備要求,進行正確的調(diào)試。(5)否定項說明:電路設(shè)計達不到功能要求,此題無分。3.2.4技能認證試題2:三相交流異步電動機變頻器控制裝調(diào)考試時間:60分鐘
考核方式:實操+筆試
本題分值:30分筆試部分:(1)正確使用工具,簡述剝線鉗的使用方法。(2)正確使用儀表,簡述功率表的使用方法。(3)安全文明生產(chǎn),回答照明燈的電壓為什么采用24V?操作部分:(4)正確繪制三相交流異步電動機變頻器控制系統(tǒng)模塊接線圖。(5)安裝與接線:(6)將變頻器設(shè)置成端口操作運行狀態(tài),線性V/F控制方式,三段固定頻率控制。設(shè)置三段固定頻率運行,上升時間為3秒,下降時間為2秒。第一段固定頻率為25Hz;第二段固定頻率為45Hz;第三段固定頻率為-35Hz;(7)按以上要求自行設(shè)置參數(shù)并調(diào)試運行,結(jié)果向考評員演示。(8)按要求寫出變頻器設(shè)置參數(shù)清單。3.2.4技能認證試題3:三相交流異步電動機變頻器控制裝調(diào)考試時間:60分鐘
考核方式:實操+筆試
本題分值:35分具體考核要求:依據(jù)圖的控制要求,繪制三相異步電動機的變頻器控制線路圖,按照電氣安裝規(guī)范,正確完成變頻器調(diào)速線路的安裝、接線和調(diào)試。按下起動按鈕后電動機按照圖要求運行。工作方式設(shè)置:手動時,按下手動起動按鈕按照圖要求完成一次工作過程;按下自動按鈕,能夠重復(fù)循環(huán)工作過程。有必要的電氣保護環(huán)節(jié)。筆試部分:(1)依據(jù)控制要求,在答題紙上正確繪制三相異步電動機的變頻器控制線路圖,并正確設(shè)置變頻器參數(shù)。(2)正確使用工具:簡述螺絲刀使用注意事項。(3)正確使用儀表:簡述指針萬用表電阻檔的使用方法。(4)安全文明生產(chǎn):回答何為安全電壓?操作部分:(5)按照電氣安裝規(guī)范,依據(jù)繪制的三相異步電動機的變頻器控制線路圖,正確完成變頻器調(diào)速線路的安裝、接線和調(diào)試;(6)正確設(shè)置變頻器參數(shù);(7)通電運行。
在此處繪制三相異步電動機的變頻器控制線路圖。3.3數(shù)字量輸出講授內(nèi)容3.3.1端子及連接3.3.2相關(guān)參數(shù)3.3.3數(shù)字量輸出應(yīng)用3.3.4使用調(diào)試軟件修改數(shù)字量輸出參數(shù)3.3.1端子及連接圖
控制單元CU240E-2接線端子供2路繼電器輸出和1路晶體管輸出。18、19和20是繼電器輸出DO0,其中端子20是公共端,18與20是常閉觸點,19與20是常開觸點;21和22是晶體管輸出DO1,為斷開狀態(tài);23、24和25是繼電器輸出DO2,其中端子25是公共端,23與25是常閉觸點,24與25是常開觸點。3.3.2相關(guān)參數(shù)G120變頻器數(shù)字輸出的功能與端子號及參數(shù)號對應(yīng)關(guān)系見下表數(shù)字輸出編號端子號對應(yīng)參數(shù)號數(shù)字輸出0,DO018、19、20P0730數(shù)字輸出1,DO121、22P0731數(shù)字輸出2,DO223、24、25P07323.3.2相關(guān)參數(shù)3路數(shù)字量輸出的功能相同,在此以數(shù)字量輸出DO0為例,常用的輸出功能設(shè)置如表所示。DO0默認為故障輸出,DO1默認為報警輸出。參數(shù)號參數(shù)值功能P07300禁用數(shù)字量輸出52.0變頻器接通就緒52.1變頻器運行就緒52.2變頻器運行使能52.3存在故障52.7存在報警52.10達到最大轉(zhuǎn)速52.11達到I、M、P極限52.14電動機正向旋轉(zhuǎn)52.15變頻器過載報警3.3.3數(shù)字量輸出應(yīng)用常用變頻器的數(shù)字量輸出端子來指示變頻器所驅(qū)動電動機是否處于運行狀態(tài),這時需設(shè)置參數(shù)P0730=52.1(以DO0為例),同時,在輸出端子19和20之間接一個電源的指示燈即可,如圖所示。圖
變頻器運行狀態(tài)指示3.3.3數(shù)字量輸出應(yīng)用利用變頻器的數(shù)字量輸出端子來指示變頻器所驅(qū)動電動機的運行方向。1、線路連接首先要判斷電動機是否運行,運行后再判斷電動機的運行方向,因此需使用兩路數(shù)字量輸出來實現(xiàn)此要求,線路連接如圖所示。2、參數(shù)設(shè)置P0730=52.14、P0732=52.1。即變頻器運行時,端子24和25之間的常開觸點導(dǎo)通,若電動機正轉(zhuǎn),則指示燈HL2指示燈亮;若電動機反轉(zhuǎn),則指示燈HL1指示燈亮。3.3.4使用調(diào)試軟件修改數(shù)字量輸出參數(shù)1、轉(zhuǎn)至在線使用“離線”或“在線”方法創(chuàng)建新項目后,讀者可按2.2.3節(jié)介紹的方法將變頻器的控制單元轉(zhuǎn)至在線狀態(tài)。2、修改參數(shù)雙擊調(diào)試軟件編輯窗口左側(cè)項目樹中“驅(qū)動_1”文件夾下的“參數(shù)”,在右側(cè)打開的“參數(shù)”窗口右上角選擇“功能視圖”選項卡,在“功能視圖”編輯窗口中雙擊“輸入/輸出”中的“繼電器輸出”,打開“繼電器輸出”功能視圖下的參數(shù)設(shè)置窗口。3.3.4使用調(diào)試軟件修改數(shù)字量輸出參數(shù)3.3.4使用調(diào)試軟件修改數(shù)字量輸出參數(shù)(1)設(shè)置窗口可以看出每個繼電器輸出端口的默認設(shè)置參數(shù),繼電器輸出端子號,常開和常閉觸點等。(2)如果繼電器輸出滿足所設(shè)置的參數(shù)條件,則相應(yīng)繼電器端口有輸出,則后面的圓心變成亮綠色。(3)繼電器輸出0有輸出,但后級沒有設(shè)置“輸出反向”,即沒有取反輸出,所以在“輸出反向”前面及后面的圓心顏色相同;(4)繼電器輸出1被設(shè)置為“輸出反向”,則繼電器輸出1輸出取反了?!拜敵龇聪颉本唧w操作:單擊“輸出反向”右下角的不取反按鈕
,此時變?yōu)榉慈“粹o
,再次單擊反取按鈕又變?yōu)椴蝗》窗粹o?!袄^電器輸出”功能視圖下的參數(shù)設(shè)置窗口說明如下:3.3.4使用調(diào)試軟件修改數(shù)字量輸出參數(shù)(5)更改某個繼電器輸出參數(shù),如將繼電器輸出1的參數(shù)P731更改為r52.21)單擊繼電器輸出1下方參數(shù)設(shè)置欄后面的方框
彈出參數(shù)設(shè)置對話框。2)選中r52.2CO/BO:狀態(tài)字1:運行使能,再單擊右下角的
按鈕。3.4案例6電動機的工變頻切換控制講授內(nèi)容3.4.1任務(wù)導(dǎo)入3.4.2任務(wù)實施3.4.3任務(wù)拓展3.4.1任
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