IC693PWR321

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4．端子说明 　　 　5,控制模式（四种） 　　 　　控制模式 V/f控制 带PG V/f控制 开环矢量控制 闭环矢量控制 　　控制模式 电压/频率控制 电压/频率控制带速度补尝 电流矢量不带PG控制 电流矢量带PG控制 　　速度检出器 不要 要（PG） 不要 要（PG） 　　速度检出器Option 不要 PG-A2，PG-D2 不要 PG-B2，PG-X2 　　速度控制范围 1：40 1：40 1：100 1：1000 　　启动转矩 150%/3HZ 150%/3HZ 150%/1HZ 150%/0r/min 　　速度控制精度 ±2%~±3% ±0.03% ±0.2% ±0.02% 　　转矩控制 不可 不可 不可 可以 　　适用用途 同时驱动多台电机，电机参数不知道，不能进行自学习 简易速度反馈控制机械侧已安装PG 需多种调速的场合 简易伺服驱动，速度控制，力矩控制 　　主要参数设置说明 　　An环境参数 　　A1-00语言选择：0：英语 1：日本语 2：德语 3：法语 　　A1-01访问等级：2：QUICK-START 3：BASIC 4：ADVANCED 　　A1-02控制模式：0：无PG V/f控制 1：有PG V/f控制 　　 2：无PG 矢量控制 3：有PG 矢量控制 　　A1-03初始化： 回到出厂时设定 　　bn应用参数 　　b1-01（0-4）频率指令输入方法 　　0：数字操作器 1：模拟量端子 　　2：MEMOBUS传送（S1-K2）与GEPLC以及其他厂家PLC 　　3：选择卡（CP-216） 　　4：MEMOBUS传送（CP-717） 　　b1-02（0-4）运行指令输入方法选择 　　0：数字操作器 1：模拟量端子 　　2：MEMOBUS传送（S1-K2）与GEPLC以及其他厂家PLC 　　3：选择卡（CP-216） 　　4：MEMOBUS传送 　　b1-03（0-4）停止方式选择 　　0：减速停车 1：自由滑车 　　2；DC制动 3：带计时器停车 　　b1-04（0-4）反转选择 　　0：可以反转 1：不能反转 　　Cn调整参数 　　C1-01加速时间1 C1-02减速时间1 　　C1-03加速时间2 C1-04减速时间2 　　C1-05加速时间3 C1-06减速时间3 　　C1-07加速时间4 C1-08减速时间4 　　C1-09快速停车时间 C1-10加减速时间单位（0-1） 　　0：0.01秒 1：0.1秒 　　C2-01~C2-04 S曲线 　　 　　dn指令参数 　　d1-01~d1-08：速度选择 　　d1-01频率指令1 d1-02频率指令2 　　d1-03频率指令3 d1-04频率指令4 　　d1-05频率指令5 d1-06频率指令6 　　d1-07频率指令7 d1-08频率指令8 　　d1-09点动频率 　　d2-01~d2-02：输出频率上/下限 　　d2-01输出频率上限 　　d2-02输出频率下限 　　En电机参数 　　E1-01~E1-13：电机额定参数根据变频器的功能有如下几种起动方式可供选择。 　　 (1)限流加速 对于有转矩控制功能的变频器和矢量控制式变频器，由于具有快速的电流限制功能，即使转速指令设定成阶跃指令，变频器本身也能把电流限制在允许值以内。就是说可以用变频器的允许大转矩，实现尽可能快的起动过程。起动中电流可以被限制在人为设定的范围以内。 　　 (2)限时加速 U/f控制式变频器，多数不具备积极限制电流的功能，电流冲击过大，可能造成过电流跳闸。对于阶跃式的转速设定，往往在变频器的内部将其变换成随时间线性上升的指令。为了防止过电流，常要调整起动时间，使之与生产机械相适应。以期在不出现过电流的前提下，尽量缩短起动时间，这就是起动时间设定所要遵循的一般原则。 　　 表2-1 变频起动的三种方式 　　加速方式 控制方法 说明图 备注 　　限流加速 加速中电流被抑制在固定值上，可以实现对变频装置和生产机械的过载与冲击的限制 ×加速中,电动机转矩保持恒定×矢量控制式变频器常采用该方式 　　限时加速 阶跃的速度指令变换成随时间线性变化的指令，是一种加速度限制控制方式 ×加速转矩×U/f控制和矢量控制变频器中采用 　　S形加速 在上面的基础上限制转矩的变化率，可以实现平稳起动 U/f控制和矢量控制变频器中采用 　　 　　(3)S形加速 S形加速的目的是使加速过程变得缓和些。为了使电梯乘员感到舒适或者使传送带所载的物品不致倒塌常采用这种S形加速方式。在起动初期和起动末了的加速度，随时间有一个渐变的过程。 　　上述三种起动方式的性能与用途的比较见表2-1。 　　这里说明一个问题，通用变频器中的加、减速时间设定功能所设定的时间，是指由从零频率上升到变频器高频率和从变频器高频率下降到零频率的时间。加速时间设定的约束是将电流限制在过电流容量之内，不应使过电流保护动作；减速时间设定约束是防止直流回路（滤波电容器）电压过高，不应使过电压保护动作。 　　 　　2.5变频器的制动状态 　　 在变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传动系统中，当电动机减速或者所拖动的位能负载下放时，异步电动机将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能经异步电动机转换成电能。逆变器的六个回馈二极管将这种电能回馈到直流侧。此时的逆变器处于整流状态。如果在标准型的变频器中（网侧变流器为不控的二极管整流桥）不采取另外的措施，这部分能量将导致中间回路的储电电容器的电压上升。如果电动机的制动并不太快，电容器电压升高的值并不十分明显，一旦电动机恢复到电动状态，这部分能量又被负载所重新利用。电容器电压升高过大，装置中的“制动过电压保护”将动作，保护变频装置的，所以当制动过快或机械负载为提升机时，这部分再生能量的处理问题就应认真对待了。 　　在变频器中，对再生能量的处理方式有三种：1）耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，变频器通过制动单元（分外置、内置两种）将再生制动能量消耗在制动电阻上；2）由并联在直流回路上的其他传动系统吸收；3）使之回馈到电网。如果属于前两种工作状态，称为动力制动状态；如果属于后一种工作状态，则称为再生制动状态。应该注意，这是从整个系统角度视再生电能是否能回馈到交流电网而定义的两种工作状态。在这两种状态下，异步电动机自身均处于再生发电制动状态。 　　 　　3. 变频器的应用 　　3.1 变频器容量的计算 　　（1） 连续运转时所需的变频器容量的计算式 　　 （3-1） 　　 （3-2） 　　 （3-3） 　　式中PM──负载所要求的电动机的轴输出功率； 　　 η──电动机的效率（通常约0.85）； 　　 cos*──电动机的功率因素（通常约0.75）； 　　 UM──电动机电压（V）； 　　 IM──电动机电流（A），工频电源时的电流； 　　 k── 电流波形的修正系数（PWM方式取1.05~1.0）； 　　 PcN──变频器的额定容量（kVA）； 　　IcN──变频器的额定电流（A）； 　　 　　 （2）一台变频器传动多台电动机并联运行，即成组传动时，变频器容量的计算。当变频器短时过载能力为150％，1min时，如果电动机加速时间在1min以内 　　 　　即 （3-4） 　　 （3-5） 　　 当电动机加速时间在1min以上时， 　　 （3-6） 　　 （3-7） 　　式中PM──负载所要求的电动机的轴输出功率； 　　 nT──并联电动机的台数； 　　 ns──同时启动的台数； 　　 η──电动机效率（通常约0.85）; 　　 cos*──电动机功率因素（通常约0.75）； 　　 PCN1──连续容量（kVA），PCN1=kPMnT/ηcosφ 　　KS──（电动机启动电流）/（电动机额定电流）； 　　IM──电动机额定电流（A） 　　k──电流波形的修正系数（PWM方式取1.05~1.10）； 　　PCN──变频器容量（kVA） 　　IcN──变频器额定电流。 　　（3） 大惯性负载起动时变频器容量的计算 　　 （3-8） 　　式中GD2──换算到电动机轴上的总GD2（N·M2）； 　　 TL──负载转矩（N·m）； 　　 h──电动机效率（通常约0.85） 　　 cosj──电动机功率因数（通常约0.75） 　　 xA──电动机加速时间（s），根据负载要求确定； 　　 k──电流波形的修正系数（PWM方式取1.05~1.10）； 　　 nM──电动机额定转速（r/min）； 　　 PCN──变频器容量（kVA）。 　　一、触摸屏介绍 1. 简介 触摸式工业图形显示器（简称触摸屏）是一种连接人类和机器（主要为 PLC ）的人机界面（国外称为 HMI 或 MMI ），被称为 PLC 的脸面。它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置、数据显示、以曲线、动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化 PLC 的控制程序。 比之模拟仪表、操作台控制的优点： ? 体积变小，几乎不占空间； ? 连线简单化。 2. 触摸屏的主要作用 监视：以数据、曲线、图形、动画等各种形式来反映 PLC 内部位状态，存储器数值，从而直观反应工业控制系统的流程、走向。 控制：可以通过触摸操作改变 PLC 内部位状态，存储器数值，从而参与过程控制。 3.触摸屏主要功能 ? 以动画形式表现控制过程，可实现工况图、流程图，设备由静态到运行，画面模拟动画显示； ? 离散点的 ON/OFF 表示；可实现管道、阀门、指示灯的颜色变化，电气开关闸刀的开合、档板的开关、多选一开关的实现等； ? 参数设置、数据显示；可设计数据表格，制作操作面板的仿真图象； ? 棒图、（半）饼图、容器图、趋势图及各种仪表表示；可制作操作面板的仿真图象，可实现信号量值、液体深度的变化；模拟表头指针或游标的移动等； ? 各种报警动作：生产过程中出现异常情况，自动报警并用文字显示故障类型，画面同时自动切换至故障所在的流程画面； ? 可进行报表打印（非屏幕硬拷贝）、报警信息打印，打印时序可由用户确定；可连 CCTV 监视头（ NTSC 制式），显示现场实时信息； ? 把原来的开关、指示灯等移到触摸屏上，则可省去 PLC 上原来对应开关、指示灯等的输入输出点，从而可减小 PLC 系统的规模； ? 权限管理：操作员只有在开机时输入正确的登陆密码后，触摸屏才能进入运行状态。 4.触摸屏在恶劣条件下使用特点 ? 防尘、抗震 ? 防水、防电磁 二、可编程序控制器（ PLC ）在搅拌控制中的应用特点 ? 可靠性高 PLC 在硬件和软件上采取了一系列抗干扰措施，使它可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作，防磁，抗震，防尘。 ? 编程简单、容易掌握。 ? 适应性强，应用灵活 搅拌中心控制室的 PLC 系统可同时控制搅拌附属设备如：搅拌的骨料上料皮带、水泥及粉煤灰的脉冲控制系统。 ? 控制系统设计、修改、调试方便，工作量少。 ? 功能强大 PLC 具有开关量输入 / 输出，模拟量输入 / 输出，大量的内部中间继电器，时间继电器，特殊继电器，数据寄存器，可进行逻辑控制、数据处理、模拟量处理。 三、触摸屏和PLC在搅拌控制系统中的应用 1. 数据流程 在这套控制系统中，触摸屏主要是发挥工业流程监控、数据显示、资料存储、打印、生产管理、发布生产操作命令的作用，它并不参与过程控制， PLC 主要是采集现场生产信息,及时向触摸屏传送各类生产状态和数据如：配料门的限位、搅拌机的状态、各称量斗的传感信号，操作台的开关信号等，使触摸屏能以生动形象的动画形式及时显示出来， PLC 根据程序运行结果和触摸屏发布的指令来控制现场设备。具体见如下框图： 2. 系统配置框图 3. 系统主要构成 (1) 触摸屏：采用天津罗升公司PWS6600系列触摸屏，它负责处理现场与运行操作有关的人机界面，使操作员通过触摸屏实时了解现场运行状态，各种生产数据的当前值以及是否有故障报警发生，并可对工艺生产过程进行控制和调节，触摸屏本身具有“配方”功能，通过其内部的宏指令可以将不同产品的不同工艺配方存储在其中，随时调用，大大节提高工作效率，它可以与近 30 个厂家的PLC通讯，兼容性，而且还可以和计算机通讯（开放式通讯协议），基于 Windows98/2000/XP 操作平台下的组态软件，界面友好直观，易学易用，大大节省产品开发周期。具有RS232/422/485通讯口，方便于连接其它厂家的PLC及外设产品（如：条形码、存储卡、变频器、个人计算机等）。触摸屏上的并行口还可以直接和打印机连接实时或定时打印当前或历史数据。在编程软件中选择好触摸屏和PLC型号后，在其系统设定中选择PLC型号，通讯的波特率为 38400bps ；奇偶校验为奇校验；数据长度8位；停止位1位；通讯方式RS-232。 (2) PLC：可采用三菱或西门子、欧姆龙等系列产品。 (3) 打印机：可采用HP或其他品牌的打印机。 (4) 触摸屏软件：采用触摸屏的制作软件 ADP 编程软件中备有大量的图形库（开关、灯、棒图等）供选择，还可以根据用户需求编辑所需要的工艺图形。在编程软件中可以设定触摸屏背光灯的关闭时间，节省其使用寿命。触摸屏中具有内部编程指令 -- 宏命令，可以减轻PLC的编程负担，甚至有些简单的设备中可以取代 PLC ，由触摸屏编程直接和其它设备通讯。 (5) PLC 编程软件：采用的是三菱的GX编程软件，用它完成整个程序的编制、调试。 (6) 软起动器 4. 触摸屏+PLC 控制系统参数 (1) I/O 模块：采用 DC 输入输出，光电和机械隔离 (2) 配料精度： 水泥 粉状 水剂：±1% ，砂石骨料：±2% 5. 触摸屏和 PLC 控制系统的主要功能 ? 整个控制过程处于中文系统下工作，管理完全汉化； ? 实现配料，下料，拌和，出砼自动控制； ? 拌和时间，下料顺序随即可调； ? 配料，下料，拌和动态模拟显示； ? 系统自动校称； ? 配方可达200余种； ? I/O 状态自动检测； ? 自动生成数据库，生产流程图，报警系统图，参数报表，历史查询，报表制作和打印。 四、下面以某电站 2× 1m3 搅拌为例介绍各方面的制作 1. 系统组成 ? 触摸屏选用 TFT 液晶显示器 ? 可编程序控制器选用三菱FX-2N ? 打印机选用 HP 2. 附属设备 ? 强电柜一台，主要为各种动力设备提供电源、及各控制电源 ? 操作台一台 ? PLC 及放大器柜 ? 上料皮带控制箱 ? 传感器 10 套 ? 其他低压电器 3. 触摸屏画面的制作采用 ADP 编辑工具软件完成。各画面画面包括各控制菜单及视频窗口，首页可由相关单位编写广告画面欢迎词或系统机型说明。本系统主要包含以下几项： 在主菜单画面中设计了 9 个画面选择开关，用于打开 9 个不同功能的画面，画面分布： a) 流程控制：在生产过程中切换到此画面，用于生产流程监控和控制； b) 重量设定：主要是用于配方设定和修改； c) 时间设定：主要是用于搅拌机搅拌时间设定，配料抖动时间及提前量设定，下料顺序时间参数设定； d) 主控画面：在进行系统校验时用于主控系统运算的基本参数，这也是程序运算的核心，因此为了防止误修改在标定画面中加入了权限功能； e) 状态监控：真实反映现场的I/O状态，利于故障的检查和排除； f) 配方：用于存储配方和调用配方，在此系统中设计了20个配方； g) 数据列表：在生产过程中随时记录每一循环的称量数据，便于汇总查询和打印； h) 打印：根据数据报表的内容控制打印机，在本系统中采用的时针式打印机； i) 资料管理：主要是操作使用说明以及相关的接线信息。 在设计各画面控件时，首先在画面框中画出所需要的控件，然后进行大小比例调整，上色，接下来进行属性连接，画面上的控件属性数据全部由下位机PLC提供，所以触摸屏画面制作起来非常方便快捷，在实际运行过程中，若需在触摸屏画面中增加新的内容，如开关、菜单选择等，只需在设计软件中增加相应的项目传送至触摸屏即可。 在触摸屏和PLC进行通讯和调试参数前，需特别注意以下几点： a) 选择直接传送方式：选择直接通讯方式 (选择PLC类型及对应I/O地址)，该方式下，触摸屏直接读取或改写PLC的数据寄存器和继电器内容，这样可以大大减轻PLC用户程序的负担。 b) 系统数据区：当选择直接传送方式时，触摸屏内部寄存器首地址开始的数个数据寄存器被规定为系统数据区，系统数据完成画面切换等动作，触摸屏和PLC内部占用特定的寄存器区，完成各种功能。系统数据区是触摸屏与PLC交换数据的媒体，触摸屏初始化时，需确定PLC系统数据区的的起始定义号。 4. PLC 的程序分三部分设计 传感器模拟量数据采集及处理、逻辑控制部分、报表处理部分。在实际应用中，可根据需要随时增加 PLC 的功能，如：搅拌楼（站）附属设备的控制，皮带系统和水泥、煤灰脉冲系统等． PLC 实时采集传感称量值和输入信号，经逻辑运算后，由输出模块控制称量斗、搅拌机、螺旋输送机的启停以及报警等。程序设计思想和步骤： a) 首先要了解被控制对象的机构、运行过程等，并明确动作逻辑关系； b) 根据系统功能要求（包括输入、输出信号数量的多少、性质、参数；选择 PLC 型号及各种附加配置，并有规则、有目的的分配输入、输出点； 根据控制及流程要求，对应输入、输出开发相应应用程序； c) 同时连接 PLC 与外部设备连线，将编制完成的程序写入PLC中，模拟工况运行，进行调试及修改； d) 在模拟调试成功后，接入现场实际控制系统中进行再次调试，直至完全通过为止。FX系列编程工具是WINDOWS环境下的PLC编程软件，利用本软件可以进行程序设计，编程实现，编写注释说明文档和维护控制应用系统，它可以用两种方式编程即梯形图编程和命令语编程，见下图： 料皮带由于在配料过程中频繁起动，所以在这里采用的是软起动器。其目的主要是保护电机和机械，另一方面是防止因频繁起动引起的电网电压冲击。

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