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台达改进型VFD-E系列变频器的应用

中达电通股份有限公司
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----中达电通公司变频器产品处 刘元刚

摘要:VFD-E系列变频器是台达公司的第三代产品,在产品功能、性能与控制技术方面均保留了以前产品的优点。灵活的模块化设计有利于系统的整合应用,本文从系统设计和应用角度对相关技术的关键点作概略说明。

关键词:变频器 可编程控制器 特殊功能 编程

Abstract: It is the third age of product to improved type VFD-E sseries inverter for DELTA gompany. The new product reserved advantages of previous products in function, performance and control technique. Its flexible modularization design is propitious to system integrating application. This paper makes some rough explaining to related technical key points from the hierarchy of system design and application.
Key words: Inverter Programable logic controller Special function Programme
[中图分类号] TP273 [文献标识码] B 文章编号

1 引 言
VFD-E变频器是台达公司的第三代产品,其独特之处主要反映在功能特征上,如VFD-E提供了多样化的现场总线通讯模块,非常适合系统整合应用、立体停车设备、以及远程监控的应用;内建的PLC控制功能可以取代小型的单片机控制器、计数器以及定时器等,从而大幅度降低了系统成本,非常适用功能简单、价格敏感的机械加工行业应用;采用欧式设计,既可以并排安装又可以加挂导轨背板,加上其小巧可以大幅度缩小安装空间;可以作直流母线并联供电,有效的吸收回馈能量,分散刹车电阻负担,并且可共用同一个刹车模块,大大降低系统成本;滤波器内建(230V 1 phase and 460V 3 phase)符合CE/UL标志,也完全符合中国出口的市场需要;可方便灵活地选购各种配件,例如I/O卡,A/D,D/A模块,数字操作器,PG卡,通讯模块等,用户可以根据系统的需要合理地配置系统,使系统达到最佳性价比;完善的保护功能、高精度的电流检测等都是其亮点。本文从系统设计和应用角度对相关技术的关键点作概略说明,以下是对相关问题的讨论。

2 内置PLC控制系统
台达改进型VFD-E系列变频器内置PLC控制系统有完善的控制功能,该控制系统有以下特点:采用内存程序、往返式来回扫描控制方式;结束再生的输入/输出控制方式(当执行END指令时输入输出有立即刷新指令);基本指令的处理速度高,只有几个uS;指令+梯形图+SFC 的程序语言;350步程序容量;45个指令种类,包括28个基本指令,17个应用指令;基本配置6个输入点(X), 2个输出点(Y),通过I/O卡可以配置9个输入点,4个输出点;一般用辅助继电器共160点,M0-M159, 特殊用继电器共32点,M1000-M1031;100ms的定时器16个,T0-T15;16位的计数器8个, C0-C7,32位的计数器1个,C235;一般用的内部寄存器30点,D0-D29, 45点特殊寄存器,D1000-D1044,用作存放系统状态、错误信息和监控信息;通过RS485方式来进行程序的读出/写入。这些特点给系统设计和用户灵活发挥系统功能提供了方便。

3 变频器系统的程序执行
变频器系统程序执行有三种方式,值得注意的是:程序的上传和下载必须在PLC2页面下执行,首先按MODE键到“PLC0”页面,然后按上 键切换到“PLC2”,接着按下“ENTER”,成功后会显示“END”,然后会跳回“PLC2”。在没有下载程序到变频器里面之前,如果出现警告可以不理会,在上传和下载程序前变频器应当处于在停止状态。执行VFD-E变频器内部程序的第一种方式,在PLC1页面下,可以自动执行PLC程序;第二种方式,在PLC2页面下,可经过WPL由通讯控制PLC程序执行/停止;第三种方式,当为外部多功能输入端子(MI3-MI9)设定为“RUN/STOP PLC(99)”后,端子接点导通(close)时,在PLC页面会显示PLC1,执行PLC程序。端子接点断路(open)时PLC页面会显示PLC0,停止执行PLC程序。

4 内置特殊功能配置
在本文中只对常用的特殊继电器和寄存器等作简要说明,其细节可参见中达电通股份有限公司的网站关于VFD-E系列的说明。
1)特殊继电器
M1000,运转监视常开接点(a接点),RUN的状态下,此接点为On;
M1001,运转监视常闭接点(b接点),RUN的状态下,此接点为Off;
M1005,变频器故障指示;
M1006,输出频率为零;
M1007,变频器运转方向FWD(0)/REV(1);
M1025,变频器RUN(ON)/STOP(OFF);
M1026,变频器运转方向FWD(OFF)/REV(ON);
M1028,高速计数功能开启(ON)/关闭(OFF)。
2)特殊寄存器功能
D1025,高速计数器现在值(低位);D1025,高速计数器现在值(高位)。
3)变频器特殊指令
DHSCS高速计数功能
DHSCS S1 S2 S3
其中:S1,比较值;S2,高速计数器编号;S3,比较结果。
需要注意的是:
(1)高速脉冲计数功能需要借助PG卡来实现外部脉冲输入;由设置DHSCS指令所需要的目标值,把M1028 ( 特殊功能继电器,变频器高速计数功能开启ON/OFF ) 打开,将自动进行计数,如果要清除计数器的数值,可将M1029 ( 特殊功能继电器,清除高速计数值 )设置为ON;高速计数器有3种控制模式,可以通过特殊寄存器D1044来设定,第一种模式是“A-B相脉冲”的模式,用A相和B相的脉冲作计数器输入,但 需要与GND连接。第二种模式是“脉冲+符号”的模式,可利用脉冲输入及符号来作上数或下数,定义A相作脉冲,B相作符号,注意 需要与GND短接。第三种模式是“脉冲+标志位”,在计数方式中,可以通过标志位M1030来判断上数或下数,使用者只需连接A相,但 需要和GND短接。
(2)FPID变频器PID控制
FPID S1 S2 S3 S4
S1,PID参考目标的输入端子选择(0~4);S2,PID比例增益P(0~100);S3,PID积分时间I(0~10000);S4,PID微分时间D(0~10000)。
(3)FREQ变频器运转控制
FREQ S1 S2 S3
S1,设定频率;S2,加速时间;S3,减速时间。
例如:FREQ K5000 K200 K100
则:设定目标频率为50HZ, 加速时间是20S, 减速时间是10S
(4)RPR变频器参数读取
RPR S1 S2
S1为参数字地址;S2把读取的参数保存到S2中。
(5)WPR变频器参数写入
WPR S1 S2
S2为参数的地址, 把参数数值S1写到参数S2中。

5 VFD-E变频器应用举例
VFD-E变频器示意图如图1所示。

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图1 VFD-E变频器示意图

运行内置PLC源程序梯形图如图2所示。

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图2 PLC源程序

在上述程序下的运行结果界面如图3 所示。

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图3 运行结果界面

6 结束语
VFD-E系列变频器为台达变频器机种系列的最新产品,在产品功能、性能与控制技术上都保留了现有产品的优点,但性价比提高有很大的提高,补充了现有市场的不足。VFD-E系列变频器预期因为性价比高在食品加工、风机、水泵、造纸纺织机械、机床/金属加工机械、输送机与搬运机械及木工机械等领域有广泛的应用。

参考文献[略]

作者简介
刘元刚 男 现供职于中达电通公司变频器产品处。

 
 
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