PLC变频器及组态技术课件.ppt
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- PLC 变频器 组态 技术 课件
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1、变频器实训变频器实训 PLC PLC与变频器的综合实训与变频器的综合实训组态技术实训组态技术实训PLCPLC、变频器及组态技术的综合实训、变频器及组态技术的综合实训PLC、变频器及组态技术、变频器及组态技术 变频器实训变频器实训 一、实训目的一、实训目的二、实训器材二、实训器材 变频器实训变频器实训 而交而交直直交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流,交变频器则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率、电压均可控制的交流,有称为间接式然后再把直流变换成频率、电压均可控制的交流,有称为间接式变频器。变频器。 目前常用的通用变频器属于交目前常用的通用变频器属于交直直交变频器。交
2、变频器。2变频器分类变频器分类 变频器的分类方法很多,下面就其主要的几种分类进行介变频器的分类方法很多,下面就其主要的几种分类进行介绍,以便对变频器有一个整体上的了解。绍,以便对变频器有一个整体上的了解。 按直流电源的性质分类:变频器可分为电流型和电压型变按直流电源的性质分类:变频器可分为电流型和电压型变频器;按输出电压调节方式分类:主要有两种方式频器;按输出电压调节方式分类:主要有两种方式PAM(脉冲(脉冲幅值调节)方式和幅值调节)方式和PWM(脉冲宽度调制)方式。(脉冲宽度调制)方式。从结构上看,变频器分为交从结构上看,变频器分为交交和交交和交直直交两种形式。交两种形式。 交交交变频器可将
3、工频交流直接变换成频率、电压均可控制交变频器可将工频交流直接变换成频率、电压均可控制的交流。又称直接式变频器。的交流。又称直接式变频器。3变频器的调速原理变频器的调速原理 因为三相异步电动机的转速公式为:因为三相异步电动机的转速公式为: n0 =60 f (1- s)/ p 式中式中 n0同步转速;同步转速; f 电源频率,单位为电源频率,单位为Hz; p 电动机极对数;电动机极对数; s 电动机转差率。电动机转差率。 从公式可知,改变电源频率即可实现调速。从公式可知,改变电源频率即可实现调速。 变频器实训变频器实训 4变频器的基本构成变频器的基本构成 变频器实训变频器实训 由图可见,变频器主
4、要由主回路(包括整流器、中间直流环节、由图可见,变频器主要由主回路(包括整流器、中间直流环节、逆变器)和控制回路组成。逆变器)和控制回路组成。整流和滤波电路整流和滤波电路图图3-83-8 整流和滤波电路整流和滤波电路 逆变电路的基本结构逆变电路的基本结构图图3-103-10 逆变电路的结构逆变电路的结构 a a) 逆变电路逆变电路 b b)输出电压波形输出电压波形 c c)输出电压等效波形输出电压等效波形 电动机状态电动机状态图图3-113-11 电动机状态电动机状态a a)空载示意图空载示意图 b b)矢量图矢量图 c c)电路图电路图 d d)电压、电流曲线电压、电流曲线正弦脉宽调制正弦脉
5、宽调制(SPWM)图图3-21 正弦脉宽调制正弦脉宽调制(SPWM) 实现实现SPWM(单极性单极性)图图3-22 单极性调制单极性调制变频器的接线端子变频器的接线端子主回路接口控制回路接线控制回路接线:输入信号出厂设置为漏型逻辑。在这种逻辑中,信号端子接通时,电流是从相应输入端子流出。端子SD是触点输入信号的公共端 SD控制回路接线控制回路接线:输入信号出厂设置为原型逻辑。这种逻辑PC是触电输入信号的公共端。端子SE是集电极开路输出信号的公共端。与与PU接口的连接接口的连接FA-T-RS40与与PU接口的连接接口的连接通信时端子的连接通信时端子的连接通信时端子的连接通信时端子的连接通信时端子
6、的连接通信时端子的连接变频器的构成变频器的构成控制回路接口控制回路接口接口类型接口类型主要特点主要特点主要功能主要功能开关量输入开关量输入无源输入,一般由变频无源输入,一般由变频器内部器内部24V供电,供电,启启/停变频器,接收编码器信号、多停变频器,接收编码器信号、多段速、外部故障等信号或指令段速、外部故障等信号或指令开关量输出开关量输出集电极开路输出、继电集电极开路输出、继电器输出器输出变频器故障、就绪、达速等,参与外变频器故障、就绪、达速等,参与外部控制部控制模拟量输入模拟量输入0-10V/4-20mA频率给定频率给定/PID给定、反馈,接收来自给定、反馈,接收来自外部的给定或控制外部的
7、给定或控制模拟量输出模拟量输出0-10V/4-20mA运行频率、运行电流的输出,用于外运行频率、运行电流的输出,用于外界显示仪表和外部设备控制界显示仪表和外部设备控制脉冲输出脉冲输出PWM波输出波输出功能同模拟量输出(只有个别变频器功能同模拟量输出(只有个别变频器提供)提供)通讯口通讯口RS485/RS232组网控制组网控制以上端子均可自由编程变频器主要应预置哪些功能变频器主要应预置哪些功能一、基本设定一、基本设定1、最高频率、最高频率变频器容许输出的最大频率变频器容许输出的最大频率2、基本频率、基本频率和变频器的最大输出电压对应的频率和变频器的最大输出电压对应的频率3、上限频率和下限频率、上
8、限频率和下限频率根据生产工艺要求设定的。根据生产工艺要求设定的。4、跳变频率、跳变频率当电动机在某一频率下运行时,其振动频率和机械的固有当电动机在某一频率下运行时,其振动频率和机械的固有振荡频率相等或接近时,将发生机械的谐振。振荡频率相等或接近时,将发生机械的谐振。上限频率:上限频率:与生产机械所要求的最高转速相对应的频率,与生产机械所要求的最高转速相对应的频率,称称上限频率,用“fH”表示。如图4-9所示。例如:某机床要求的最高转速是300r/min,相应的电动机转速是1200r/min,则与此相对应的运行频率是上限频率 fH。采用模拟量给定方式,若给定信号是05V的直流电压信号,则给定频率
9、对应为050Hz。如果上限频率设定为fH =40Hz,在给定电压大于4V以后,变频器的输出频率都将保持40Hz。图图 上限频率和下限频率上限频率和下限频率a a)搅拌机搅拌机 b b)上、下限频率上、下限频率 跳跃频率跳跃频率特点:变频器所带负载,在某一频率点发生机械共振,特点:变频器所带负载,在某一频率点发生机械共振, 使用跳跃频率回避共振点使用跳跃频率回避共振点二、给定方式二、给定方式1、键盘给定、键盘给定2、电位器给定、电位器给定3、电压信号给定、电压信号给定4、电流信号给定、电流信号给定5、脉冲给定、脉冲给定6、接口给定、接口给定7、多功能输入端子给定、多功能输入端子给定三、加减速时间
10、的设定三、加减速时间的设定1、加减速时间、加减速时间2、加减速方式(线性、加减速方式(线性、S形方式、半形方式、半S形形方式)方式)3、停机功能、停机功能升速方式升速方式图图9-19 9-19 升速方式升速方式22. 停机功能停机功能图图9-239-23 停机方式停机方式a a)预置时间减速停机预置时间减速停机 b b)自由停机自由停机 c c)直流制动停机直流制动停机 变频器实训变频器实训 图1.2输出频率和设定频率关系 变频器实训变频器实训 变频器实训变频器实训 变频器实训变频器实训 图1.3启动频率输出信号图 变频器实训变频器实训 图1.4点动频率输出信号图2变频器的主接线变频器的主接线
11、 变频器实训变频器实训 3变频器的操作面板变频器的操作面板 FR-A540型变频器一般需通过型变频器一般需通过FR-DU04操作面板或操作面板或FR-PU04参数单元来操作(总称为参数单元来操作(总称为PU操作),操作面板外形如图操作),操作面板外形如图1-6所示,操作面板各按键及各显示符的功能如表所示,操作面板各按键及各显示符的功能如表1-1、表、表1-2所示。所示。 变频器实训变频器实训 按键按键说明说明键键可用于选择操作模式或设定模式可用于选择操作模式或设定模式键键用于确定频率和参数的设定用于确定频率和参数的设定 键键用于连续增加或降低运行频率。按下这个键可改变用于连续增加或降低运行频率
12、。按下这个键可改变频率频率在设定模式中按下此键,则可连续设定参数在设定模式中按下此键,则可连续设定参数键键用于给出正转指令用于给出正转指令键键用于给出反转指令用于给出反转指令 键键用于停止运行用于停止运行用于保护功能动作输出停止时复位变频器(用于主用于保护功能动作输出停止时复位变频器(用于主要故障)要故障) 变频器实训变频器实训 显示显示说明说明HzHz显示频率时点亮显示频率时点亮A A显示电流时点亮显示电流时点亮V V显示电压时点亮显示电压时点亮MONMON监示显示模式时点亮监示显示模式时点亮PUPUPUPU操作模式时点亮操作模式时点亮EXTEXT外部操作模式时点亮外部操作模式时点亮FWDF
13、WD正转时闪烁正转时闪烁REVREV反转时闪烁反转时闪烁 变频器实训变频器实训 变频器实训变频器实训 5变频器的基本操作变频器的基本操作 变频器实训变频器实训 (2)监示模式,在监示模式下,按)监示模式,在监示模式下,按SET键可改变监示类型,其操键可改变监示类型,其操作如图作如图1-8所示。所示。 变频器实训变频器实训 (3)频率设定模式,在频率设定模式下,可改变设定频率,其操作)频率设定模式,在频率设定模式下,可改变设定频率,其操作如图如图1-9所示(将目前频率所示(将目前频率60Hz设为设为50Hz)。)。 变频器实训变频器实训 (4)参数设定模式,在参数设定模式下,改变参数号及参数设定
14、值)参数设定模式,在参数设定模式下,改变参数号及参数设定值时,可以用时,可以用 或或 键增减来设定,其操作如图键增减来设定,其操作如图1-10所示(将目前所示(将目前Pr.79=2改为改为Pr.79=1)。)。 变频器实训变频器实训 (5)运行模式,在运行模式下,按)运行模式,在运行模式下,按 或或 键可以改变操键可以改变操作模式,其操作如图作模式,其操作如图1-11所示。所示。 变频器实训变频器实训 (6)帮助模式,在帮助模式下,按)帮助模式,在帮助模式下,按 或或 键可以依次显键可以依次显示报警记录、清除报警记录、清除参数、全部清除、用户清除示报警记录、清除报警记录、清除参数、全部清除、用
15、户清除及读软件版本号,其操作如图及读软件版本号,其操作如图1-12所示。所示。 变频器实训变频器实训 报警记录清除的操作如图报警记录清除的操作如图1-13所示。所示。 变频器实训变频器实训 五、实训内容五、实训内容 变频器的变频器的PU操作。即在频率设定模式下,设定变频器的运行频操作。即在频率设定模式下,设定变频器的运行频率;在监示模式下,监示各输出量的情况;在参数设定模式下,改率;在监示模式下,监示各输出量的情况;在参数设定模式下,改变各相关参数的设定值,观察运行情况的变化。变各相关参数的设定值,观察运行情况的变化。 变频器实训变频器实训 (7)分别设变频器的运行频率为)分别设变频器的运行频
16、率为35、45、50Hz,运行变频器,运行变频器,观察电动机的运行情况。观察电动机的运行情况。(8)单独改变上述一个参数,观察电动机的运行情况有何不同。)单独改变上述一个参数,观察电动机的运行情况有何不同。 变频器实训变频器实训 一、实训目的一、实训目的 变频器实训变频器实训 三、实训内容三、实训内容 变频器实训变频器实训 四、实训步骤四、实训步骤 (一)外部运行操作方式(一)外部运行操作方式(Pr.79=2) 1.变频器上电,按变频器上电,按MODE键到操作模式设定,设键到操作模式设定,设 定操作模式定操作模式Pr.79=2。确认操作模式中显示为。确认操作模式中显示为“EXT”。 2.按图按
17、图2-1所示接好线路,当按所示接好线路,当按SB1时,电动机正转,断开时,电动机正转,断开SB1,电动机停止工作,当按电动机停止工作,当按SB2时,电动机反转,断开时,电动机反转,断开SB2,电动机停止,电动机停止工作。工作。STRSTFSD1025频频率率设设定定SB1SB2公共端公共端图图2-1开关操作运行图开关操作运行图 变频器实训变频器实训 给定范围:DC 05V、DC 010V。电压给定信号功能设定:Pr.73参数设定范围:Pr.73=0 05V (与前面的10对应) Pr.73=1 010V (与前面的10E对应) 3.顺时针缓慢旋转电位器(频率设定电位器)改变运行频率。顺时针缓慢
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