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摘要：VFD-E系列變頻器是臺達(dá)公司的第三代產(chǎn)品，在產(chǎn)品功能、性能與控制技術(shù)方面均保留了以前產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。靈活的模塊化設(shè)計(jì)有利于系統(tǒng)的整合應(yīng)用，本文從系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用角度對相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)作概略說明。

關(guān)鍵詞：變頻器 可編程控制器 特殊功能 編程

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
[中圖分類號] TP273 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B 文章編號

1 引 言
VFD-E變頻器是臺達(dá)公司的第三代產(chǎn)品，其獨(dú)特之處主要反映在功能特征上，如VFD-E提供了多樣化的現(xiàn)場總線通訊模塊，非常適合系統(tǒng)整合應(yīng)用、立體停車設(shè)備、以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用；內(nèi)建的PLC控制功能可以取代小型的單片機(jī)控制器、計(jì)數(shù)器以及定時(shí)器等，從而大幅度降低了系統(tǒng)成本，非常適用功能簡單、價(jià)格敏感的機(jī)械加工行業(yè)應(yīng)用；采用歐式設(shè)計(jì)，既可以并排安裝又可以加掛導(dǎo)軌背板，加上其小巧可以大幅度縮小安裝空間；可以作直流母線并聯(lián)供電，有效的吸收回饋能量，分散剎車電阻負(fù)擔(dān)，并且可共用同一個(gè)剎車模塊，大大降低系統(tǒng)成本；濾波器內(nèi)建（230V 1 phase and 460V 3 phase）符合CE/UL標(biāo)志，也完全符合中國出口的市場需要；可方便靈活地選購各種配件，例如I/O卡，A/D,D/A模塊，數(shù)字操作器，PG卡，通訊模塊等，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要合理地配置系統(tǒng)，使系統(tǒng)達(dá)到最佳性價(jià)比；完善的保護(hù)功能、高精度的電流檢測等都是其亮點(diǎn)。本文從系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用角度對相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)作概略說明，以下是對相關(guān)問題的討論。

2 內(nèi)置PLC控制系統(tǒng)
臺達(dá)改進(jìn)型VFD-E系列變頻器內(nèi)置PLC控制系統(tǒng)有完善的控制功能，該控制系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：采用內(nèi)存程序、往返式來回掃描控制方式；結(jié)束再生的輸入/輸出控制方式（當(dāng)執(zhí)行END指令時(shí)輸入輸出有立即刷新指令）；基本指令的處理速度高，只有幾個(gè)uS；指令＋梯形圖＋SFC 的程序語言；350步程序容量；45個(gè)指令種類，包括28個(gè)基本指令，17個(gè)應(yīng)用指令；基本配置6個(gè)輸入點(diǎn)（X）, 2個(gè)輸出點(diǎn)（Y），通過I/O卡可以配置9個(gè)輸入點(diǎn)，4個(gè)輸出點(diǎn)；一般用輔助繼電器共160點(diǎn)，M0-M159, 特殊用繼電器共32點(diǎn)，M1000-M1031；100ms的定時(shí)器16個(gè)，T0-T15；16位的計(jì)數(shù)器8個(gè)， C0-C7，32位的計(jì)數(shù)器1個(gè)，C235；一般用的內(nèi)部寄存器30點(diǎn)，D0-D29, 45點(diǎn)特殊寄存器，D1000-D1044，用作存放系統(tǒng)狀態(tài)、錯(cuò)誤信息和監(jiān)控信息；通過RS485方式來進(jìn)行程序的讀出/寫入。這些特點(diǎn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)和用戶靈活發(fā)揮系統(tǒng)功能提供了方便。

3 變頻器系統(tǒng)的程序執(zhí)行
變頻器系統(tǒng)程序執(zhí)行有三種方式，值得注意的是：程序的上傳和下載必須在PLC2頁面下執(zhí)行,首先按MODE鍵到“PLC0”頁面，然后按上 鍵切換到“PLC2”，接著按下“ENTER”,成功后會顯示“END”,然后會跳回“PLC2”。在沒有下載程序到變頻器里面之前，如果出現(xiàn)警告可以不理會，在上傳和下載程序前變頻器應(yīng)當(dāng)處于在停止?fàn)顟B(tài)。執(zhí)行VFD-E變頻器內(nèi)部程序的第一種方式，在PLC1頁面下，可以自動執(zhí)行PLC程序；第二種方式，在PLC2頁面下，可經(jīng)過WPL由通訊控制PLC程序執(zhí)行/停止；第三種方式，當(dāng)為外部多功能輸入端子（MI3-MI9）設(shè)定為“RUN/STOP PLC(99)”后，端子接點(diǎn)導(dǎo)通(close)時(shí)，在PLC頁面會顯示PLC1,執(zhí)行PLC程序。端子接點(diǎn)斷路（open）時(shí)PLC頁面會顯示PLC0,停止執(zhí)行PLC程序。

4 內(nèi)置特殊功能配置
在本文中只對常用的特殊繼電器和寄存器等作簡要說明，其細(xì)節(jié)可參見中達(dá)電通股份有限公司的網(wǎng)站關(guān)于VFD-E系列的說明。
1）特殊繼電器
M1000，運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視常開接點(diǎn)（a接點(diǎn)），RUN的狀態(tài)下，此接點(diǎn)為On；
M1001，運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視常閉接點(diǎn)（b接點(diǎn)），RUN的狀態(tài)下，此接點(diǎn)為Off；
M1005，變頻器故障指示；
M1006，輸出頻率為零；
M1007，變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)方向FWD(0)/REV(1)；
M1025，變頻器RUN(ON)/STOP(OFF)；
M1026，變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)方向FWD(OFF)/REV(ON)；
M1028，高速計(jì)數(shù)功能開啟(ON)/關(guān)閉(OFF)。
2）特殊寄存器功能
D1025，高速計(jì)數(shù)器現(xiàn)在值(低位)；D1025，高速計(jì)數(shù)器現(xiàn)在值(高位)。
3）變頻器特殊指令
DHSCS高速計(jì)數(shù)功能
DHSCS S1 S2 S3
其中：S1，比較值；S2，高速計(jì)數(shù)器編號；S3，比較結(jié)果。
需要注意的是：
（1）高速脈沖計(jì)數(shù)功能需要借助PG卡來實(shí)現(xiàn)外部脈沖輸入；由設(shè)置DHSCS指令所需要的目標(biāo)值，把M1028 ( 特殊功能繼電器，變頻器高速計(jì)數(shù)功能開啟ON/OFF ) 打開，將自動進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果要清除計(jì)數(shù)器的數(shù)值，可將M1029 ( 特殊功能繼電器，清除高速計(jì)數(shù)值 )設(shè)置為ON；高速計(jì)數(shù)器有3種控制模式，可以通過特殊寄存器D1044來設(shè)定，第一種模式是“A-B相脈沖”的模式，用A相和B相的脈沖作計(jì)數(shù)器輸入，但 需要與GND連接。第二種模式是“脈沖＋符號”的模式，可利用脈沖輸入及符號來作上數(shù)或下數(shù)，定義A相作脈沖，B相作符號，注意 需要與GND短接。第三種模式是“脈沖＋標(biāo)志位”，在計(jì)數(shù)方式中，可以通過標(biāo)志位M1030來判斷上數(shù)或下數(shù)，使用者只需連接A相，但 需要和GND短接。
（2）FPID變頻器PID控制
FPID S1 S2 S3 S4
S1，PID參考目標(biāo)的輸入端子選擇（0～4）；S2，PID比例增益P(0~100)；S3，PID積分時(shí)間I（0～10000）；S4，PID微分時(shí)間D（0～10000）。
（3）FREQ變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)控制
FREQ S1 S2 S3
S1，設(shè)定頻率；S2，加速時(shí)間；S3，減速時(shí)間。
例如：FREQ K5000 K200 K100
則：設(shè)定目標(biāo)頻率為50HZ, 加速時(shí)間是20S, 減速時(shí)間是10S
（4）RPR變頻器參數(shù)讀取
RPR S1 S2
S1為參數(shù)字地址；S2把讀取的參數(shù)保存到S2中。
（5）WPR變頻器參數(shù)寫入
WPR S1 S2
S2為參數(shù)的地址, 把參數(shù)數(shù)值S1寫到參數(shù)S2中。

5 VFD-E變頻器應(yīng)用舉例
VFD-E變頻器示意圖如圖1所示。


圖1 VFD-E變頻器示意圖

運(yùn)行內(nèi)置PLC源程序梯形圖如圖2所示。


圖2 PLC源程序

在上述程序下的運(yùn)行結(jié)果界面如圖3 所示。


圖3 運(yùn)行結(jié)果界面

6 結(jié)束語
VFD-E系列變頻器為臺達(dá)變頻器機(jī)種系列的最新產(chǎn)品，在產(chǎn)品功能、性能與控制技術(shù)上都保留了現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，但性價(jià)比提高有很大的提高，補(bǔ)充了現(xiàn)有市場的不足。VFD-E系列變頻器預(yù)期因?yàn)樾詢r(jià)比高在食品加工、風(fēng)機(jī)、水泵、造紙紡織機(jī)械、機(jī)床/金屬加工機(jī)械、輸送機(jī)與搬運(yùn)機(jī)械及木工機(jī)械等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)[略]

作者簡介
劉元剛 男 現(xiàn)供職于中達(dá)電通公司變頻器產(chǎn)品處。