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变频器频率设定的几种方法 |
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作者：新疆八钢股份公司小型棒材厂 石磊 吕勇 |
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1. 前言
小型棒材厂根据工艺要求，其连轧生产线，从加热炉第一段上料辊道开始，至精整区称重辊道，绝大多数交流辅助传动均采用变频器调速。所有变频器控制的辊道，均分组后，由单台变频器驱动，夹送辊，收集料筐，传送链由单独变频器驱动。
变频器为AEG公司提供的Multiverter和Micoverter。Multiverter为中型功率变频器，范围22~275kV.A，Micoverter为小功率变频器，范围1.4~10.5kV.A .Multiverter其频率设定，可通过开关量输入，模拟是输入，也可挂现场总线或局域网，通过网络输入。而Micoverter频率设定，只能通过开关量输入和模拟量输入，无网络通迅能力。
2. Multiverte的各种频率设定方法
2.1 固定频率设定
Multiverte共可设定4级频率，从固定频率1到4，这4个频率的数值通过面板输入设定。通过两个开关量输入点DIN1，DIN2组成二进制编码，来选择这4个频 率。
表1 Multiverte 二进制编码固定频率图表
DIN1 DIN2 速度
0 0 固定频率1
1 0 固定频率2
0 1 固定频率3
1 1 固定频率4
一般情况下，没有模拟量输出设备或网络设备时，选择开关量输入设定频率方便，简单，故障点少。而且有4级速度一般可以满足速度调节。所以只要速度调节不是一种跟随调节，或无级调节，选择固定频率 输出，是一种很好的频率设定方法。
2.2模拟量输入
模拟量输入设定方法是一种控制精度较高的方法。其A/D转换为20—29其中可供选择的模拟量输入。
1.0-----10v
2.0---20mA
3.4mA---20mA
4.–10v---+10v
如图1，当跳线2、3相连时，输入信号为电压信号，当跳线1、2相连时，输入信号为电流信号。当选择前3种输入时，必须通过端子输入，使能“左转”或“右转”，才能使电机正转或反转。当选择-10V—+10V时，通过端子使能“右转”当正电压时，电机磁场正转，当负电压时，电机磁场反转，当通过端子使能“左转”时，将翻转以上方向。
图1 模拟量输入
Multiveter共有两个模拟量输入端子，一个主端子，一个附加端子，附加端子也可以输入以上各种模拟量，并且可以设定为主端子输入和附加端子输入叠加作为频率设定，附加端子模拟量输入也可单独控制变频器，这就使其控制方法具有多样性。
2.3通讯输入
Multiveter可挂现场总线或局域网，通过网络进行信息交换，主要有Bitbus、PROFIBUS、Modbus Plus、Modnet1/D等对应不同的网络及总线形式，必须配用专用接口卡。其数据传送特征为：
其中PROFIBUS为2个实际值。
通过网络设定频率是一种高精度的频率设定，其具有通讯速率高，稳定可靠，接线简单等优点，而且在模拟量控制时，输出端经过一个数模转换器，经过导线，进入输入端（变频器）又经过一个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误差，而通讯传递直接是数字量不需要转换，没有误差，在传输过程中不会造成损耗，而且响应速度率也会很高。
3. 实际应用
3.1 固定频率设定
八钢小型厂其中几段输送辊道，使用固定频率设定，实际使用为恒速，只有一级固定频率，选用变频器的原因是要精确定位，频繁起停，所以每台变频器都配用制动电阻，在实际使用中起到很好效果。
3.2模拟量输入
八钢小型厂采用模拟量输入设定这种方式的比较多，但在具体使用上又各不相同。其中加热炉区入炉辊道和炉内出炉辊道由Modicon公司984型PLC的B872-200模块提供一个0~10V电压信号，其对应数字量为20~212，而冷床出口辊道，三段链，活套旁路辊等，由AEG公司Logidyn-D系统的DAU085.3（数模转换模块）提供（-10V~+10V）一个模拟量。其二进制形式为12位，其中20~210为数值位，211为符号位，1为负，0为正。而料筐，出炉辊道由CCU132（通用处理器模块）提供（-10~+10V）一个模拟量。其二进制形式为16位。20~214为数值位，215为符号位。相对其精度也是最高的。
3.3通讯设定
穿水线旁路辊道和裙板辊道，1号轧机和3个剪子的入口夹送辊，都使用Modnet 1/D网络通讯。Modnet 1/D网是一种高速现场总线，采用Bit-bus通讯协议，专门用于设计构成Logidyn-D系统与驱动级之间的高速数据通讯。采用主从式通讯规则，每个站无论传递或接收最多只能有8个报文，每个报文含有8个32位字长的数，依据具体应用这些32位字长的数可以打包成二进制位序列长整形数或浮点数。
例如穿水线辊道通讯信息为：TCS(工艺控制系统)做为主站，穿水线辊道变频器做为从站。主要通讯信息有两种：（1）浮点数主要为设定速度，实际速度，实际电流等；（2） 开关量主要是分合闸指令及状态，和一些故障报警的指示等。
参数含义：
EF：模块使能
Err：总线故障
BUS_NR： 总线断号
TIMEOUT：总线超时
STAT_ADR： 站地址
T_NR： 报文序号
TIMEOUT_SOLL：在指定时间内报文通讯必须启动
以上信息如果用普通导线传输，大约需要量18根导线，而用网络通讯，只使用一条同轴电缆就完全传递。所以，通讯在防干扰，扩展及精确度上的优点非常明显。
4. 结束语
小型厂大部分变频器的频率设定是通过MMI（人机界面）设定或是一种动态跟随速度。在实际使用过程中变频器故障率非常低。所以在满足工艺的前提下合理配置，才能使设备发挥最大效率。(end)
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(5/2/2005) |
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