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變頻器的控制邏輯,基本就是啟動(dòng),停止,正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),調(diào)速這幾樣,這些邏輯基本上要求電平狀態(tài)有效,而不是上升沿有效。因此,在使用按鈕開關(guān)控制變頻器時(shí),一般需要使用自我保護(hù)形式的按鈕開關(guān)。而變頻器啟停方式主要有以下幾種
一、面板啟停
將變頻器的啟停命令源設(shè)置為面板啟停,通過變頻器控制面板上的啟動(dòng)按鍵和停止按鍵即可啟動(dòng)或停止變頻器。
參數(shù)設(shè)置舉例
ABB ACS510
用鍵盤上的按鈕選擇為LOC模式或在REM模式下,參數(shù)P1001=8 外部命令1來自控制盤。
英威騰GD200A
P00.01=0 運(yùn)行指令通道為鍵盤
西門子G120C
用鍵盤上的按鈕選擇為HAND模式
二、端子啟停
將變頻器的啟停命令源設(shè)置為端子啟停,使電源流經(jīng)變頻器的DI端子形成回路即可通過光耦觸發(fā)變頻器的DI輸入端為得電狀態(tài)。
變頻器DI輸入端子的接法
變頻器的DI端子通常都可以接成源型或漏型,下面通過英威騰GD200A變頻器來區(qū)分這兩種接法。
源型接法
可以理解為每個(gè)S端子是電流的源頭,電流從每個(gè)DI端子流出去最終流回到電源負(fù)極。
使用內(nèi)部電源
變頻器S(DI)端子的公共端PW和內(nèi)部電源的正極+24V短接,通過虛線左側(cè)的外部電路使S端子與內(nèi)部電源的負(fù)極COM端子接通,電流即可形成回路,S1端子輸入為真。
使用外部電源(電壓等級請參考手冊說明)
變頻器S(DI)端子的公共端PW和外部電源的正極短接,通過虛線左側(cè)的外部電路使S端子與外部電源的負(fù)極接通,電流即可形成回路,S1端子輸入為真。
漏型接法
可以理解為每個(gè)S端子像漏斗一樣把電流接收進(jìn)來,電流被每個(gè)DI端子接收后最終流回到電源負(fù)極。
使用內(nèi)部電源
變頻器S(DI)端子的公共端PW和內(nèi)部電源的負(fù)極COM短接,通過虛線左側(cè)的外部電路使內(nèi)部電源的正極與S端子接通,電流即可形成回路,S1端子輸入為真。
使用外部電源(電壓等級請參考手冊說明)
變頻器S(DI)端子的公共端PW和外部電源的負(fù)極短接,通過虛線左側(cè)的外部電路使外部電源的正極與S端子接通,電流即可形成回路,S1端子輸入為真。
類比
ABB ACS510變頻器
下圖接法為漏型接法,如果要改成源型接法,可將DCOM端子與24V端子短接,再通過控制DI端子與GND端子的通斷來控制DI輸入是否有效。
西門子G120C變頻器兩種不同的接法
西門子MM430變頻器DI輸入端子兩種不同的接法
端子啟停的控制方式
在不考慮正反轉(zhuǎn)控制的情況下,端子啟停主要有2線啟停和3線啟停兩種方式。
DI兩線控制啟停
只需要變頻器啟停命令源定義的這一個(gè)DI端子信號始終保持為真,變頻器就會(huì)持續(xù)運(yùn)行,當(dāng)DI端子信號為假時(shí),變頻器就會(huì)停機(jī)。
此時(shí)在設(shè)計(jì)變頻器啟停電路時(shí),在啟動(dòng)變頻器時(shí)應(yīng)使用自鎖功能使DI信號一直保持為真狀態(tài),需要停機(jī)時(shí)再斷開電路使DI信號變?yōu)榧佟?/font>
常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)
常開觸點(diǎn)是指控制元件的線圈在失電的狀態(tài)或無人操作狀態(tài),觸點(diǎn)為開路,即斷開的狀態(tài);常閉觸點(diǎn)是指控制元件的線圈在失電的狀態(tài)或無人操作狀態(tài),觸點(diǎn)為閉合狀態(tài),即接通狀態(tài)。
圖紙上畫出的,是斷開狀態(tài)就是常開,是閉合狀態(tài)就是常閉。
保持型旋鈕控制
保持型旋鈕,當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)至運(yùn)行位置松開旋鈕,旋鈕后的觸點(diǎn)持續(xù)保持接通以控制變頻器持續(xù)運(yùn)行;需要停止變頻器時(shí),再將旋鈕旋轉(zhuǎn)回停機(jī)位置,旋鈕后的觸點(diǎn)斷開,變頻器停機(jī)。
自鎖電路控制
如果使用啟動(dòng)和停止按鈕來控制,那么在啟動(dòng)電路被按下后,需要將繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)至啟動(dòng)按鈕,從而對繼電器進(jìn)行自鎖,啟動(dòng)按鈕松開復(fù)位后,繼電器仍然能夠保持接通狀態(tài)。再通過繼電器的一副常開觸點(diǎn)來控制變頻器的DI信號即可使變頻器保持持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)按下停止按鈕時(shí),繼電器失電斷開,DI信號也會(huì)斷開,變頻器停機(jī)。
DI三線控制啟停
通常情況
啟動(dòng)變頻器時(shí),一個(gè)端子(DI2)保持為真的狀態(tài),另一個(gè)端子(DI1)點(diǎn)動(dòng)為真后變頻器即可持續(xù)運(yùn)行,需要停機(jī)時(shí)只需點(diǎn)動(dòng)斷開這個(gè)一直保持為真狀態(tài)的端子(DI2)。
通常情況:通俗的描述就是當(dāng)停止按鈕未被按下時(shí),啟動(dòng)按鈕被按下,變頻器運(yùn)行;啟動(dòng)按鈕松開后變頻器保持運(yùn)行狀態(tài);停止按鈕被按下,變頻器停止;停止按鈕松開后,變頻器保持停止?fàn)顟B(tài)。
特殊的情況分析:如果先按下了停止按鈕不松開,再按下啟動(dòng)按鈕,變頻器不會(huì)運(yùn)行;如果按下啟動(dòng)按鈕不松開,按下停止按鈕時(shí)變頻器停止,松開停止按鈕時(shí)變頻器又開始運(yùn)行。
特殊1:二常開按鈕實(shí)現(xiàn)DI三線啟?刂
此種接法如果不進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,變頻器的啟動(dòng)按鈕無法控制變頻器啟動(dòng),我們可以通過設(shè)置變頻器參數(shù)使用DI輸入信號的取反功能將S2端子的信號取反,也就是按鈕SB2未被按下時(shí),S2端子的輸入狀態(tài)為真,按鈕SB2被按下時(shí),S2端子的輸入狀態(tài)為假。
特殊:二常閉按鈕實(shí)現(xiàn)DI三線啟?刂
此種情況如果SB2停止按鈕未被按下,變頻器將一直處于運(yùn)行狀態(tài)。我們可以通過設(shè)置變頻器參數(shù)使用DI輸入信號的取反功能將S1端子的信號取反,也就是按鈕SB1未被按下時(shí),S1端子的輸入狀態(tài)為假,按鈕SB2被按下時(shí),S1端子的輸入狀態(tài)為真。
三線控制啟停的參數(shù)設(shè)置舉例
ABB ACS510
REM模式下,P1001=3 DI1P,2P-3-線控制啟停(P代表脈沖,啟動(dòng)按鈕是常開的,接到DI1。為了啟動(dòng)變頻器,DI2在DI1得到脈沖信號時(shí)應(yīng)保持得電狀態(tài)。多個(gè)啟動(dòng)按鈕應(yīng)是并聯(lián)的。停止按鈕是常閉的,接到DI2。多個(gè)停止按鈕應(yīng)是串聯(lián)的。
還有其他通過按鈕點(diǎn)動(dòng)控制的模式,請參考變頻器手冊中的描述
英威騰GD200A
P00.01=1 運(yùn)行指令來自端子
P5.01=1 S1端子定義為正轉(zhuǎn)運(yùn)行(FWD)
P5.02=3 S2端子定義為三線式運(yùn)行控制(SIn)
P5.10 設(shè)置輸入端子極性選擇,是否對輸入端子進(jìn)行取反。正常情況下不需要設(shè)置,上文提到的兩種特殊情況才根據(jù)需要設(shè)置。
西門子G120C
兩線,三線控制啟停概述
通過參數(shù)P3334進(jìn)行選擇,然后通過參數(shù)P3330,P3331,P3332參數(shù)連接至r722數(shù)字量DI輸入狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)兩線,三線控制。
三線制控制,使能/正傳/反轉(zhuǎn)
總結(jié)
不同品牌的變頻器,設(shè)置啟停命令無非就是為端子分配功能還是為功能分配端子的區(qū)別。
三、通訊啟停
通訊啟停需要將變頻器的啟動(dòng)命令源設(shè)置為通訊現(xiàn)場總線。
現(xiàn)場總線的分類
各現(xiàn)場總線有通訊接口和通訊協(xié)議的區(qū)別,大致可按照下圖分類。
通訊控制方式(以Modbus RTU協(xié)議為例)
控制過程
將總線的物理鏈路連接好之后,就可以按照協(xié)議要求向變頻器發(fā)送報(bào)文來控制變頻器的啟停。
變頻器的通訊控制字
總的來說,以下三種變頻器使用Modbus協(xié)議都是通過控制字來控制變頻器的啟停,手冊中可以查詢到控制字對應(yīng)的寄存器地址,不同的是英威騰變頻器是通過一個(gè)具體的值來控制變頻器的運(yùn)行方式,而ABB和西門子變頻器都是通過控制字按照位功能實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行的控制。
參數(shù)設(shè)置舉例
ABB ACS510
控制字的寄存器地址
控制字每1位的功能
確定出控制字
ACS510變頻器控制字需要按照每一位進(jìn)行確定,確定過程如下。
設(shè)置啟停命令源
P1001=10 外部命令1來自COMM通訊
寫入控制字
通訊控制字必須存儲(chǔ)在一個(gè)Modbus寄存器中,而每個(gè)寄存器都有一個(gè)地址。按位配置好我們所需的功能,將控制字的二進(jìn)制數(shù)值換算為16進(jìn)制,寫入變頻器的控制字寄存器地址即可控制變頻器的啟停。
向控制字寄存器寫入0x047F,變頻器啟動(dòng);向變頻器寫入0x0476,變頻器停止。
主站通過通訊總線向所有從機(jī)發(fā)送Modbus報(bào)文,將控制字的內(nèi)容寫入指定的從站的指定寄存器中。如圖中所示主站發(fā)送的報(bào)文所有從站都可以收到,但只有與報(bào)文中的從機(jī)地址相符的從站中指定寄存器的值會(huì)改變并返回相應(yīng)的報(bào)文,其他從機(jī)地址不匹配的從站寄存器中的控制字內(nèi)容不會(huì)改變,也不會(huì)返回報(bào)文。
英威騰GD200A
控制字的寄存器地址及控制字?jǐn)?shù)據(jù)意義
確定出控制字
手冊中一看就能明白,寫入數(shù)值1-8即可實(shí)現(xiàn)不同的功能。
設(shè)置啟停命令源
P00.01=2 運(yùn)行指令通道來自通訊
寫入控制字
報(bào)文發(fā)送過程同上文ACS510寫入控制字的介紹,向控制字寄存器寫入0x0001,變頻器啟動(dòng);向變頻器寫入0x0005,變頻器停止。
西門子G120C
控制字寄存器地址
控制字每1位的功能
設(shè)置啟停命令源
上表中最右側(cè)的列中列出了每個(gè)功能的參數(shù)地址,例如p0840[0]表示ON/OFF1參數(shù),而r2090.0則代表控制字的第0位。設(shè)置p0840[0]=r2090.0就將ON/OFF1和控制字的第0位關(guān)聯(lián)起來,用現(xiàn)場總線改變控制字的第0位就相當(dāng)于改變了ON/OFF1的值,就可以控制變頻器的啟停。
如上面端子啟停中的介紹,西門子變頻器有很多啟?刂葡嚓P(guān)的參數(shù)(ON/OFF1,ON/OFF2,ON/OFF3,使能/禁止運(yùn)行,使能/禁止轉(zhuǎn)速控制器,使能/禁止斜坡函數(shù)發(fā)生器),可以將他們都關(guān)聯(lián)到r2090通訊控制字的各個(gè)對應(yīng)的位,通過現(xiàn)場總線改變控制字來控制啟停,也可以將部分參數(shù)關(guān)聯(lián)到r2090通訊控制字對應(yīng)的位。
總之,這些對應(yīng)上圖表中與啟停關(guān)聯(lián)的參數(shù)都必須使能才能使變頻器運(yùn)行起來。如果變頻器沒有如期運(yùn)行,請依次檢查1-6及10號位對應(yīng)的參數(shù)。
西門子BICO功能
如果你還是不理解西門子變頻器啟停命令的設(shè)置,請了解BICO信號互聯(lián)的說明。前面端子啟停中說過,英威騰變頻器設(shè)置啟停命令源是先選擇一個(gè)模式(面板,端子,通訊),選為端子時(shí)需要再選一個(gè)端子分配成啟停功能,而ABB變頻器是直接選擇一個(gè)模式(面板,某個(gè)端子,通訊)。西門子變頻器就更直接了,某個(gè)DI端子,通訊都變成了一個(gè)個(gè)r型的只讀參數(shù),設(shè)置時(shí)將啟停命令源設(shè)置為對應(yīng)的r參數(shù)即可。
相關(guān)鏈接:變頻器維修中最常用的3種運(yùn)行方式