一、功能先容
伟创AC60系列变频器内置国际标准的MODBUS(从站)通讯协议,配合RS485通讯模块,可非常方便的实现远程通讯控制功能。
二、台达DVP系列PLC
台达DVP系列内含有485通讯端口(无需配置通讯板),定义为COM2。
三、下面以台达系列PLC为例,先容PLC与变频器建立通讯并实现对变频器起停、频率给定、监控、等功能的控制。
变频器作为MODBUS协议从站接收来自 PLC的通讯指令。
1、变频器在与PLC通讯前须做好以下预备工作:
(1).确认已安装好AC60系列485通讯模块;
(2).用外带屏蔽的双绞线连接PLCA+/B-到AC60变频器A+、B-端子上;
(3).预先设置变频器以下参数:
H-66=0//变频器设为从站
H-67=1 //变频器通讯地址为1
H-69=3 //通讯波特率9.6K
H-68=1 //(E、8、1)//通讯数据偶校验
E-01=2 //变频器的运行采用通讯方式
E-02=6 //变频器的给定频率设定采用通讯方式
2.用台达PLC专用MODBUS通讯协议读写指令MODRW编写程序方式1(如图1)
台达PLC与AC60变频器进行MODBUS(RTU)通讯时,会用到一个很方便的指令。即MODRW指令,无需在用户程度内编写CRC校验子程序,只是将要传输的每一组数据用MODRW指令写进即可。(另需在编辑寄存器D内写进数据内容)。伟创AC60变频器内置的MODBUS协议采用RTU传输格式,只是采用了部分MODBUS从协议(只支持03、06、08H这三种命令)通讯速率比ASCII模式更快。该格式使用CRC校验方式对每次发出或接收的数据帧进行校验。
在WPL2.10编程软件下界面(如图),
3、用RS串行通讯指令编写(程序里编写CRC校验)程序2(如图2)
四、台达DVP系列PLC与n台变频器的连接图(单对子布线)半双工串行通讯.
五:实际应用中应留意下列题目
1、 传输线限制
必须使用外层有屏蔽的双绞线,屏蔽层需有效的接地。传输线质量对传输信号影响极大,若传输线途经长衰减太大,亦可采用RS—485增幅器(IFD—8510)将信号放大。
2、 接线拓朴
RS485接线中485节点尽量要减少与主干之间的间隔,建议采用手牵手的总线拓朴结构,星状连接及环状连接均不答应。
3、 终端电阻
信号传输电路因各种传输线均有其特性阻抗(约120欧姆)信号在传输线中传输到终端时,若其终端阻抗和其特性阻抗不同时,会造成回波反射信号,而使信号波形失真,在传输间隔短时并不明显,随着传输线加长会愈见明显,至使无法正确传输。
4、 站数限制
AC60变频器的通讯站数虽多达247站,但PLC485界面其硬件驱动能力最多为16站,若超过16台变频器时必须使用RS485增幅器(IFD—8510),每一增幅器可再加挂16站,直至达到站数限制247台为止。
伟创AC60变频器与西门子S7
本文介绍了西门子S7-200系列PLC与伟创变频器之间RS-485通讯控制及及数据格式,具体分析了通讯控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性。并给出了应用实例及其PLC程序设计的思路。
一、引言
在造纸行业,一条同步生产线起初最早采用的控制方式是:同步控制器(如CTKT调速器)+滑差电机→同步控制器(如台达)+变频器。直到现在尽大部分普遍采用的PLC+D/A模块+变频驱动最为普遍。采用D/A扩展模块控制变频器的频率时,相比而言比同步控制器要好,但同样轻易受到模拟量信号的波动和因间隔不一致而造成的模拟量信号衰减不一致的影响,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。从经济的角度来分析,当需要控制多台变频器时,假如采用D/A扩展模块,本钱将大大增高,我们以六个点的系统来说明,那么至少需要一个4通道的4D/A模块和一个2通道的2D/A的模块来组成该系统。仅2个模块的价格在2500元左右。而使用S7-200系列PLC,不但省掉了D/A模块,而且还省掉了通讯模块(三菱FX系列PLC则需要一个485BD通讯模块,价格在200元),由于S7-200的编程端口PORT0(PORT1)通过设定参数后就是一个RS-485通讯接口,而且我们还通过对输进点进行组合的方式可以节省大量PLC主机的输进点。仍以一条6点的同步纸机系统为例,仅需一台S7-200CPU224主机+6台变频器,就能达到主速升/降、各点之间的比例调节、绷紧、爬行等所有纸机的全部功能。和传统的PLC主机+D/A模块方式相比至少节约了3000元左右,同步点数越多价格相差越大、越经济。
二、系统配置(以6点同步系统说明)
本纸机同步控制系统采用一台西门子S7-200-CPU224PLC和6台变频器,分别驱动一压榨、二压榨、一缸、二缸、三缸、切纸(卷纸)
改造后可达到以下功能:主升/主降、急停、消除比例记忆、各点分别有比例微升/微降、绷紧、爬行。
三、程序设计要点
该系统的重点在于程序的设计编写。首先我们必须要详解了解纸机同步系统的工作原理,因此我们在编写程序时应留意以下几点:
1、速度链功能对纸机来说,整条生产线正常运转时,由于每个点之间的机械传动比不尽相同,烘缸直径大小不同,在保证一定的线速度下,就必然导致每个点的电机转速不一样,即变频器输出的频率不一样。也就是说相邻的两台电机转速存在着一定的比例关系B,我们假设主速度为N,1#—6#变频器速度为N1、N2、N3、N4、N5、N6。即:
N1=N
N2=N1*B2
N3=N2*B3=N1*B2*B3
N4=N3*B4=N1*B2*B3*B4
N5=N4*B5=N1*B2*B3*B4*B5
N6=N5*B6=N1*B2*B3*B4*B5*B6
从以上关系式我们不丢脸出,进行同步调速时,无论调整哪个点的比例系数均不会影响其它分部之间的同步关系,因此遵循以上原则编写出一个速度链的子程序模块。
使程序变得清楚简洁。
2、跟随功能同样按以上关系式可以看出。当按下任意一个点的“绷紧”按纽时,后面的各点自动的跟随。前面的点不变。松开“绷紧”按纽时即恢复原有的同步线速度。即“后跟前不跟”此功能主要应用在当某一个环节纸松慢慢呈下垂状态时,按下此按纽,在现有的同步线速度下加上2-3HZ频率。
3、爬行功能每个点均有(6-8HZ)。主要是在检验时用。
4、记忆及消除记忆功能每次调整后自动记忆,下次开机时就无须再调,十分方便。如整个系统调乱了,还可消除记忆,即每个点的速度都在主速度N下运行。
5、急停功能如有异常情况按下红色蘑菇头按纽自锁,这时系统暂停封闭输出。异常解除后,松开蘑菇头按纽,系统即按刚才停机前的线速度运行。
6、通讯程序编写
AC60系列变频器采用国际标准MODBUS协议,通讯格式为RTU(远程终端单元)模式,通讯数据格式如下:
字节的组成:包括起始位、8个数据位、校验位和停止位。
协议格式解释:
起始位即帧头以至少3.5个字节的传输时间停顿间隔作为开始.依次传输一帧数据直至结束
Bit1从机地址变频器为从机,变频器的本机地址即为PLC通讯的从机地址,由变频器的参数设定(H-67)
Bit2命令代码主机发送的命令代码,对从机进行相应的操纵,如03H读从机参数、06H写从机参数、08H回路自检测。
Bit3/Bit4数据地址高位/低位即从机数据地址
Bit5/Bit6数据地址高位/低位即从机数据地址里面的内容
Bit5/Bit6CRC校验低位/高位
采用西门子S7-200PLC编程如下:
1、CRC校验子程序编写首先将编程端口PORT0(PORT1)通过对SMB30(SMB130)设置,即偶校验(E、8、1)和波特率的值的内容。对PLC进行初始化。并编写CRC校验子程序。收此时的编程端口无法进行状态监控。子程序使用了多个局部变量,以方便其它子程序调用。
在西门子STEn编程环境下(如图1)
CRC校验及通讯协议参数PRT0端口设定
设置变频器以下参数:H-66=0//变频器设为从站
H-67=1//变频器通讯地址为1
H-69=3//通讯波特率9.6K
H-68=1//(E、8、1)//通讯数据偶校验
E-01=2//变频器的运行采用通讯方式
E-02=6//变频器的给定频率设定采用通讯方式
2、速度链子程序按照我们上面所述的比例关系式来设计子程序。利用浮点运算处理,调节比例系数时可达到变频器的最大分辩率,即0.01HZ。
3、RS发送格式子程序以每隔30MS发送一帧数据,不断循环发送。经实践证实效果很好。
4、其它留意单位时间内的升降值(分辩率)的限幅,主机升降速度和从机升降速度一定要分为两个定时器编写。
5、见上图所示,在输进点采用了组合方式输进,节约了大量的输进点,有效的降低了本钱。
七、结束语
采用PLC同变频器通讯,很轻易实现多变频器之间的同步和比例联动运行。该系统具有本钱低、信号精度高(可达变频器最高分辨率)、传输间隔远、抗干扰性强等特点。我们以这种方式做了几十套控制系统,用户反映非常好。具有接线简单,控制精度高,本钱低等特点,特别适合对多台变频器的同步、比例联动以及对变频器频率精度要求比较高的场合
伟创AC61变频器的节电改造方案
[编辑简介]:本文分析了注塑机定量泵的节电原理,阐述伟创变频器在注塑机行业的技术优势和AC61-ZK系列产品特点,并给出变频器参数设置的信息。
[摘要]:伟创注塑机专用变频器AC61-ZK系列产品特点 1、高节电率: 采用先进的数字微电脑控制,使普通注塑机定量泵和节能柜一起组成高效的节能型定量泵注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配,无高压节流溢流能量损失,节电率高达20%~50%。 2、高可靠性: 过载能力强:150%额定电流3分钟,200%额定电流5秒钟;保留注塑机原有的控制方式及油路不变,保证在注塑过程中,在射胶锁模等高压重负载冲击下,不跳脱,不影响生产过程,保证产品质量;市电/节能运行双回路安全切换设计,具有自动复位、掉电复位功能,保证生产连续性及生产效率。具备完善的运行指示、故障自查功能,智能控制自动跟踪运行数据。 3、软起动: 减轻开锁模震动,延长设备和模具的使用寿命减轻噪音,改善工作环境,系统发热明显减少,油温稳定,注塑机冷却用水量可节省30%以上,延长密封组件的使用寿命,减少停机维修次数,节省大量维护费用。 4、操作简易: 双通道输入,可接收0~1A,0~10V以及50kHz以下的脉冲信号,简单的安装和超强的防护,与注塑机同步运行,无须任何调节、体积小、安装方便,人性化结构设计,结构紧凑,外形美观,全封闭独立风道设计,防尘、防水滴、防腐蚀、环境适应能力强。 5、高回报率: 所有投资约6~12个月可通过电费节省回收。
[关键词]:伟创 AC61变频器 注塑机
一、概述
目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供,其液压油泵为容积式油泵,分为两种:定量泵和变量泵。其中供油量只与油泵的转速成正比,当油泵马达以50.00Hz恒速运转时,油泵的供油量是恒定的,称为定量泵;其中供油量不但与油泵的转速成正比,还与油腔的大小(油腔可以调节)有关,当油泵马达以50.00Hz恒速运转时,油泵的供油量随腔体的变化而变化的,称为变量泵。由于变量泵在使用中存在一些问题需要解决,因此目前市场上最常用的是定量泵。下面主要以定量泵为例进行介绍。
一般的塑件的生产过程中有下面几个环节:锁膜、射胶、熔胶、保压、冷却、开模。注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,须依靠比例流量阀和比例压力阀调节不同工序所须的流量和压力,在某些过程,需要的压力和流量不是最大值,油泵供油量大于执行组件所需的油量,多余的处于高压状态下的液压油全部经溢流阀回流,大量的能量通过油的温升消耗掉。这样既加剧了各种阀门的磨损,又造成油温过高,而且为了降低油温,往往还需要额外的冷却水循环,造成能量的进一步浪费。
二、节能原理
前面介绍说定量泵可以通过调节转速来调节流量,使用变频器来进行调节油泵马达的转速进而调节流量是目前最理想的节能调节方式。变频器控制原理就是跟随比例流量阀和比例压力阀的信号,实时控制油泵马达转速来调节油量,满足各个环节的需要,可以将溢流量控制在最小状态,从而节约了能源。
利用注塑机本身的比例流量阀和比例压力阀的电流信号来控制变频器,使得变频器自动跟踪注塑机的工作状态、工作压力及流量。即通过变频器准确的调节油泵的转速,使油泵的实际供油量满足注塑机需要的工作流量,既满足生产需要又达到节能目的。通常能达到油泵马达节电20%~50%的效果。
因此推广交流变频调速装置在注塑机上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。
三、节电原理分析
1、工艺过程节能分析
注塑机成型工艺是一个按照预定的周期性动作过程,即以合模—射嘴前进—射胶—保压—溶胶、冷却—开模—顶出制品—顶杆退回—合模等加工工序达到某件产品成型。注塑机通常采用液压传动,其结构包含射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置,后者的作用是保证注塑机按工艺过程以预定每个工序的要求(压力、速度、温度、时间、位置)和动作程序准确有效地工作。在传统的注塑机中,液压传动装置主要同油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成,其中油泵是定量油泵,电动机通常提供额定功率和转速,油泵装电动机所输入的机械能转变为压力能,然后向液压系统的液压组件输送具有一定压力和流量的液压油,满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。
2、使用节电和市电前后对比
3、变频改造接线图如下:
从图中可以看出,使用伟创变频器在原有注塑机系统中,安装简单方便,非常适合在已有的注塑机上进行节能改造。
四、伟创变频器在注塑机行业的技术优势
1、注塑机专用变频器为电压矢量方式,起动转矩大,0.50Hz可以达到150%的额定转矩;动态响应快,适合注塑机快速变化现场。
2、变频器模拟量输入与对应频率的对应关系可以设为折线式,可设置两个拐点,便于满足锁模时所需要的强大的力。
3、可直接接受0~1A的电流信号和0~10V的电压信号,可直接从比例流量阀获取转速控制信号,并且为两路独立信号,方便压力和流量信号的叠加,特别适应比较特殊的场合。
4、采用两路信号单独隔离供电,保证了信号的安全性,减少了互相干扰。
5、为了适应客户需要,特别设计生产注塑机一体化控制柜(ZK系列),内置了市电和节电转换系统,在变频器发生故障时,可以转换到市电运行,不会影响正常生产。
伟创AC80变频器动力放线架调试指导 |
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摘要:本文介绍了伟创变频器AC80矢量型变频器在线缆行业的一些优势,以及在动力放线架的调试作业指导。
1 、 引言
线缆行业目前正在向产品多样化、生产自动化等更高的技术层次发展。在线缆行业中,应用最广泛的就是放线架,而动力放线架又是其中技术含量较高的一种设备。动力放线架一般要求变频器含有PID调节的功能,并且PID是可以双向控制的。目前在行业应用中伟创AC80矢量变频器可以不加任何辅助配件就可实现这样的要求。
2 、工艺介绍
动力放线架作为多种设备的最前端,在线缆行业中有着广泛的应用。一般来说,对动力放线架的要求有以下几点:
a、在引取速度加快时,放线速度也跟着引取速度快速加速;
b、在引取速度减速时,放线速度也跟着引取速度减慢;
c、当稳定运行在某个速度时,放线架的摆杆要稳定;
d、当出现松线时,收线速度也跟着松线速度快速加速;
e、当出现断线时, 要求放线盘立即停止运转;
以上的几点要求全部由变频器的PID功能完成,而且要求变频器对速度的反映要相当灵敏。
动力放线架结构示意图
3 、PID介绍
针对动力放线架对变频器的要求,伟创AC80变频器在过程PID控制模式上,给定的参考值是以工程量考虑的,其中工程单位很多,且其PID功能能够实现双向输出,这样通过PID的双向输出就能轻松实现电机正反转控制。
变频器频率控制模式采用闭环过程控制方式,主给定频率来自变频器本身PID当前预置频率,反馈信号来自摆杆所连接的电位器或位移传感器信号0-10VDC,这样可以实现PID的双向作用。加减速时间为1s左右。
动力放线架接线图(1)
4、调试
伟创AC80变频器在接线和调试方面都是很方便的。调试中应该注意的问题:
a、选择过程PID控制之前运行时,一定要先进行自整定操作,以使变频器自动识别电动机的等效参数,这样变频器的控制才能更准确、更迅速;
b、PID的反馈特性选择为正特性;
c、当动力放线架有抱闸装置时,停机方式请选择自由停车;
d、伟创AC80变频器在过程PID控制时给定是以工程量为单位的,本事例是以“%”为单位的,这样就很方便的将摆杆最大位置设定为100%(对应于摆杆电位计10VDC), 调试的关键在于找到摆杆稳定工作的点,然后将这点所在的位置定义为PID的给定;
AC80矢量型变频器在动力放线架上使用时,参数设置如下(仅供参考):
5 、PID参数调试指导
在实际应用中,伟创AC80变频器对速度的响应非常灵敏,在快速速度跟踪和松线反向收线两方面表现非常出色,完全满足客户的需求。
PID调整方法:
摆杆在中心点附近来回摆动,不能停止。调FB.08,FB.09。
摆杆在中心点稍稍来回摆动,不能停止。调FB.09。
摆杆在中心点停止摆动或摆动很小
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