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SIEMENS可編程控制器

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西門子PLC控制變頻器運行的3種關鍵方法
隨著工業自動化設備的使用率提升，各種工控設備的維護及使用方式尤其講究，在工業自動化控制系統中，為常見的是PLC和變頻器的組合應用，PLC控制變頻器的方式有幾種，接下來就重點介紹3種應用。
1，通訊的方式。
而通訊的方式呢現在常見的是Profibus-DP的方式。這需要變頻器支持這種通訊方式，一般是需要附加訂一個DP通訊板（硬件）安裝在變頻器上面，當然也有通訊板外置然后通過光纖與變頻器的控制單元連接的如ABB的NPBA-12通訊模塊。PLC與變頻器之間連接好DP通訊線纜，其他不需要任何硬連接的線了。那么接下來的工作就是通過PLC編程來控制變頻器。
大部分變頻器都有通信接口（大多是RS485接口） 可以使用PLC的RS485(RS232是需要加轉換器）與變頻器RS485接口通過通信方式控制 啟動、停止、正轉 、反轉、調速 還可以通過這種方式修改變頻器的參數。 一般國內的和中國臺灣的例如臺達的變頻器，和plc連接一般都是RS485，臺達的全部都是內置的，不要要另加板子，然后plc對應變頻器的通訊地址即可。
2、還可以用PLC的模擬量輸出信號（0－10V或4－20mA）控制轉速。
通過PLC開關量啟動變頻器，通過模擬量信號控制變頻器輸出頻率。此方法有點是編程簡單，缺點是硬件投入比較貴。
3，硬接線的方式。

變頻器自帶的DI,DO,AI,AO口子與PLC的DI,DO,AI,AO通過線連接起來。實現方法大體就是通過編程控制PLC的DO模塊輸出，為變頻器提供一對干觸點（無源觸點），再用這對干觸點來驅動變頻器的啟動，停止或者電動等。然后PLC的AO模塊輸出4-20mA等模擬信號連接到變頻器的AI口子實現一個模擬給定控制變頻器輸出頻率達到調速的目的。變頻器的DO口子可以輸出一些如運行、故障等狀態信號接入PLC的DI模塊，當然也有變頻器的AO口子輸出如變頻器的頻率、溫度、電流等4-20mA模擬信號進入PLC的AI模塊。西門子變頻器調試必須設置的15個參數匯總講解

1. 控制方式
   即速度控制、轉距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度進行靜態或動態辨識。
   2. 低運行頻率
   即電機運行的小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉速下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發熱。
   3. 高運行頻率
   一般的變頻器大頻率到 60Hz ，有的甚至到 400 Hz ，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。
   4. 載波頻率
   載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發熱，電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。
   5. 電機參數
   變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
   6. 跳頻
   在某個頻率點上，有可能會發生共振現象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。
   7. 加減速時間
   加速時間就是輸出頻率從0上升到大頻率所需時間，減速時間是指從大頻率下降到0所需時間。通常用頻率設定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。
   加速時間設定要求：將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時間設定要點是：防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘。加減速時間可根據負載計算出來，但在調試中常采取按負載和經驗先設定較長加減速時間，通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警；然后將加減速設定時間逐漸縮短，以運轉中不發生報警為原則，重復操作幾次，便可確定出佳加減速時間。
   8. 轉矩提升
   又叫轉矩補償，是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉矩降低，而把低頻率范圍f/V增大的方法。設定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉矩，使電動機加速順利進行。如采用手動補償時，根據負載特性，尤其是負載的起動特性，通過試驗可選出較佳曲線。對于變轉矩負載，如選擇不當會出現低速時的輸出電壓過高，而浪費電能的現象，甚至還會出現電動機帶負載起動時電流大，而轉速上不去的現象。
   9. 電子熱過載保護
   本功能為保護電動機過熱而設置，它是變頻器內CPU根據運轉電流值和頻率計算出電動機的溫升，從而進行過熱保護。本功能只適用于“一拖一"場合，而在“一拖多"時，則應在各臺電動機上加裝熱繼電器。
   電子熱保護設定值(%)=[電動機額定電流(A)/變頻器額定輸出電流(A)]×****。
   10. 頻率限制
   即變頻器輸出頻率的上、下限幅值。頻率限制是為防止誤操作或外接頻率設定信號源出故障，而引起輸出頻率的過高或過低，以防損壞設備的一種保護功能。在應用中按實際情況設定即可。此功能還可作限速使用，如有的皮帶輸送機，由于輸送物料不太多，為減少機械和皮帶的磨損，可采用變頻器驅動，并將變頻器上限頻率設定為某一頻率值，這樣就可使皮帶輸送機運行在一個固定、較低的工作速度上。
   11. 偏置頻率
   有的又叫偏差頻率或頻率偏差設定。其用途是當頻率由外部模擬信號(電壓或電流)進行設定時，可用此功能調整頻率設定信號低時輸出頻率的高低，如圖1。有的變頻器當頻率設定信號為0%時，偏差值可作用在0～fmax范圍內，有的變頻器(如明電舍、三墾)還可對偏置極性進行設定。如在調試中當頻率設定信號為0%時，變頻器輸出頻率不為0Hz，而為xHz，則此時將偏置頻率設定為負的xHz即可使變頻器輸出頻率為0Hz。
   12. 頻率設定信號增益
   此功能僅在用外部模擬信號設定頻率時才有效。它是用來彌補外部設定信號電壓與變頻器內電壓(+10v)的不一致問題；同時方便模擬設定信號電壓的選擇，設定時，當模擬輸入信號為大時(如10v、5v或20mA)，求出可輸出f/V圖形的頻率百分數并以此為參數進行設定即可；如外部設定信號為0～5v時，若變頻器輸出頻率為0～50Hz，則將增益信號設定為200%即可。
   13. 轉矩限制
   可分為驅動轉矩限制和制動轉矩限制兩種。它是根據變頻器輸出電壓和電流值，經CPU進行轉矩計算，其可對加減速和恒速運行時的沖擊負載恢復特性有顯著改善。轉矩限制功能可實現自動加速和減速控制。假設加減速時間小于負載慣量時間時，也能保證電動機按照轉矩設定值自動加速和減速。
   驅動轉矩功能提供了強大的起動轉矩，在穩態運轉時，轉矩功能將控制電動機轉差，而將電動機轉矩限制在大設定值內，當負載轉矩突然增大時，甚至在加速時間設定過短時，也不會引起變頻器跳閘。在加速時間設定過短時，電動機轉矩也不會超過大設定值。驅動轉矩大對起動有利，以設置為80～****較妥。
   制動轉矩設定數值越小，其制動力越大，適合急加減速的場合，如制動轉矩設定數值設置過大會出現過壓報警現象。如制動轉矩設定為0%，可使加到主電容器的再生總量接近于0，從而使電動機在減速時，不使用制動電阻也能減速至停轉而不會跳閘。但在有的負載上，如制動轉矩設定為0%時，減速時會出現短暫空轉現象，造成變頻器反復起動，電流大幅度波動，嚴重時會使變頻器跳閘，應引起注意。
   14. 加減速模式選擇
   又叫加減速曲線選擇。一般變頻器有線性、非線性和S三種曲線，通常大多選擇線性曲線；非線性曲線適用于變轉矩負載，如風機等；S曲線適用于恒轉矩負載，其加減速變化較為緩慢。設定時可根據負載轉矩特性，選擇相應曲線，但也有例外，筆者在調試一臺鍋爐引風機的變頻器時，先將加減速曲線選擇非線性曲線，一起動運轉變頻器就跳閘，調整改變許多參數無效果，后改為S曲線后就正常了。究其原因是：起動前引風機由于煙道煙氣流動而自行轉動，且反轉而成為負向負載，這樣選取了S曲線，使剛起動時的頻率上升速度較慢，從而避免了變頻器跳閘的發生，當然這是針對沒有起動直流制動功能的變頻器所采用的方法。

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