台达改进型VFD-E系列变频器的应用 - 文章

台达改进型VFD-E系列变频器的应用

作者：中达电通刘元刚

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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

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（230V1phaseand460V3phase）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/STOPPLC(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
DHSCSS1S2S3

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

FPIDS1S2S3S4

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

FREQS1S2S3

S1，设定频率；S2，加速时间；S3，减速时间。

例如：FREQK5000K200K100

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

RPRS1S2

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

WPRS1S2

S2为参数的地址,把参数数值S1写到参数S2中。

5VFD-E变频器应用举例

VFD-E变频器示意图如图1所示。

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。

图2 PLC源程序

在上述程序下的运行结果界面如图3所示。

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。
(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/21/2006)


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