用通讯方式控制变频器(RS-485)-标准格式

用通讯方式控制变频器(RS-485)-标准格式
用通讯方式控制变频器(RS-485)-标准格式

用通讯方式控制变频器(RS-485)-标准格式

用通讯方式控制变频器(RS-485)----更改日期:2011-02-28 林国新

通讯格式:D8120=H0C86(三菱标准通讯格式),D8121=K0 PLC为0号站,变频器为1号站(E700)

波特率:9600

数据位:7位

校验位:偶校验

停止位:1位

有CR,无LF(FX3U/FX3G专用指令)

等待时间有通讯发出,因此变频器设为:9999

变频器参数为:

P117=1,P118=96,P119=10,P120=2,P123=9999, P124=1(FX3U/FX3G专用指令),P549=0

P121=9999,P122=9999.(P340=1或10有所保留,P160=1的情况才可以看到通讯参数)

(正常的通讯情况下,变频器应该在NET模式,通过变频器面板指示灯可以看)

有时候,根据现场实际应用,需要修改参数P338,P339(指令权限){P338=1,P339=0,是外部端子控制启动停止,通讯控制频率}

《》

设定频率(30Hz) 05 30 31 45 44 31 30 42 42 38 30 37

正转 05 30 31 46 41 31 30 32 37 42

反转 05 30 31 46 41 31 30 34 37 44

停止 05 30 31 46 41 31 30 30 37 39

读取频率 05 30 31 36 46 31 30 45

读取电流 05 30 31 37 30 31 46 39

读取电压 05 30 31 37 31 31 46 41

更改频率上限为50Hz 05 30 31 38 31 31 31 33 38 38 43 46

读取上限频率 05 30 31 30 31 31 46 33

读取输出频率 先发 05 30 31 46 33 31 30 31 36 43

后发 05 30 31 37 32 31 46 42

读取输入端子状态

先发 05 30 31 46 33 31 30 46 38 31

后发 05 30 31 37 32 31 46 42

最新的指令(只是适用于D系列和E系列的变频器变频器版本必须是2009.02以后)

具体参考D700使用手册(应用篇)-188页-多个命令(HF0)

发送: ENQ 站号 命令 等待时间 数据类型1 数据类型2 数据1 数据2 校验 回车 换行

05 30 31 46 30 31 30 30 30 30 30 32 30 42 42 38 31 36 0D 0A

--- ----- ----- -------- --------- --------- ----------- ----------- ----- ---- ----

接收: STX 站号 数据类型1 数据类型2 错误代码1 错误代码2 数据1 数据2 校验 回车 换行 02 30 31 30 30 46 46 30 30 34 32 30 42 42 38 30 36 0D 0A --- ----- --------- --------- --------- --------- ----------- ----------- ----- ---- ----发送正转,频率为30HZ,写到RAM里面,读回输出状态及输出频率

发送:05 30 31 46 30 31 30 30 30 30 30 32 30 42 42 38 31 36 0D 0A

返回:02 30 31 30 30 46 46 30 30 34 42 30 42 42 38 03 30 46 0D 0A

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变频器的运行控制方式

变频器的运转指令方式 变频器的运转指令方式是指如何控制变频器的基本运行功能,这些功能包括启动、停止、正转与反转、正向电动与反向点动、复位等。 与变频器的频率给定方式一样,变频器的运转指令方式也有操作器键盘控制、端子控制和通讯控制三种。这些运转指令方式必须按照实际的需要进行选择设置,同时也可以根据功能进行相互之间的方式切换。 1操作器键盘控制 操作器键盘控制是变频器最简单的运转指令方式,用户可以通过变频器的操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键来直接控制变频器的运转。 操作器键盘控制的最大特点就是方便实用,同时又能起到报警故障功能,即能够将变频器是否运行或故障或报警都能告知给用户,因此用户无须配线就能真正了解到变频器是否确实在运行中、是否在报警(过载、超温、堵转等)以及通过led数码和lcd液晶显示故障类型。 按照前面一节的内容,变频器的操作器键盘通常可以通过延长线放置在用户容易操作的5m以内的空间里。同理,距离较远时则必须使用远程操作器键盘。 在操作器键盘控制下,变频器的正转和反转可以通过正反转键切换和选择。如果键盘定义的正转方向与实际电动机的正转方向(或设备的前行方向)相反时,可以通过修改相关的参数来更正,如有些变频器参数定义是“正转有效”或“反转有效”,有些变频器参数定义则是“与命令方向相同”或“与命令方向相反”。 对于某些生产设备是不允许反转的,如泵类负载,变频器则专门设置了禁止电动机反转的功能参数。该功能对端子控制、通讯控制都有效。 2端子控制 2.1基本概念 端子控制是变频器的运转指令通过其外接输入端子从外部输入开关信号(或电平信号)来进行控制的方式。 这时这些由按钮、选择开关、继电器、plc或dcs的继电器模块就替代了操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键,可以在远距离来控制变频器的运转。

PLC与变频器通讯

西门子的USS通讯,无需使用特殊硬件,PLC与变频器都有继承的串口,简单,价廉。如果要使用总线的话,就需要额外使用通讯卡或适配器。 PLC 与驱动装置连接,主要实现的任务是: 控制驱动装置的启动、停止等运行状态 控制驱动装置的转速等参数 获取驱动装置的状态和参数 S7-200 和西门子传动装置主要可以通过以下几种方式连接在一起工作: S7-200 通过数字量(DI/DO)信号控制驱动装置的运行状态和速度 S7-200 通过数字量信号控制驱动装置的运行状态;通过模拟量(AI/AO)信号控制转速等参数 S7-200 通过串行通信控制驱动装置的运行和各种参数 **************************************************************************************************** 由于题目的需要,那就使用“S7-200 通过串行通信控制驱动装置的运行”,也就是控制启停。 S7-200 CPU 将在USS 通信中作为主站。而变频器则为USS从站。 当S7-200的编程软件为V4.0 SP5以上的话,就包括USS协议指令库,以下介绍通过西门子提供的USS 指令库与MM 440 之间的串行通信控制。 1、关于指令库 见下图,就是安装了USS协议指令库的指令树。 西门子的标准USS 协议库以浅蓝色图标表示。如果未找到浅蓝色图标的指令库,说明系统中没有安装西门子标准指令库。必须先安装标准指令库。

2、USS 初始化指令 西门子的S7-200 USS 标准指令库包括14 个子程序和3 个中断服务程序。但是只有8 个指令可供用户使用。一些子程序和所有中断服务程序都在调用相关的指令后自动起作用。每个USS 库应用都要先进行USS 通信的初始化。使用USS_INIT 指令初始化USS 通信功能。 打开USS 指令库分支,像调用子程序一样调用USS_INIT 指令。 上图中: a. EN:初始化程序USS_INIT 只需在程序中执行一个周期就能改变通信口的功能,以及进行其他一些必要的初始设置,因此可以使用SM0.1 或者沿触发的接点调用USS_INIT 指令; b. Mode:模式选择,执行USS_INIT 时,Mode 的状态决定是否在Port 0 上使用USS 通信功能; = 1 设置Port 0 为USS 通信协议并进行相关初始化 0 恢复Port 0 为PPI 从站模式

变频器矢量控制的基本原理分析

变频器矢量控制的基本原理分析 矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行U/f=恒定控制的基础上,通过检测异步电动机的实际速度n,并得到对应的控制频率f,然后根据希望得到的转矩,分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位,对通用变频器的输出频率f进行控制的。基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是,可以消除动态过程中转矩电流的波动,从而提高了通用变频器的动态性能。早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。 无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置,要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的,但人们发现,即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置,也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量,并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数,按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流(或者磁通)和转矩电流进行检测,并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流(或者磁通)和转矩电流的指令值和检测值达到一致,并输出转矩,从而实现矢量控制。

PWM型变频器的基本控制方式(DOC)

PWM型变频器的基本控制方式 通用的PWM型变频器是一种交—直—交变频,通过整流器将工频交流电整流成直流电,经过中间环节再由逆变器将直流电逆变成频率可调的交流电,供给交流负载。异步电动机调速时,供电电源不但频率可变,而且电压大小也必须能随频率变化,即保持压频比基本恒定。 PWM型变频器一般采用电压型逆变器。根据供给逆变器的直流电压是可变的还是恒定的,变频器可分成两种基本控制方式。 (1)变幅PWM型变频器这是一种对变频器输出电压和频率分别进行调节的控制方式,其基本电路如图3-3所示。中间环节是滤波电容器。 图2-3 变幅PWM型变频器 晶闸管整流器用来调压,与一般晶闸管调压系统一样,采用相位控制,通过改变触发脉冲的延迟角α来获得与逆变器输出频率相对应的不同大小的直流电压。逆变器只作输出频率控制,它一般是由6个开关器件组成,按脉冲调制方式进行控制。 图3-4所示是另一种直流电压可调的PWM变频电路。它采用二极管不可控整流桥,把三相交流电变换为恒定的直流电。分立斩波器电路,来改变输出直流电压的大小,通过逆变器输出三相交流电。 图2-4 利用斩波器的变频电路图 以上两种调压式变频电路,都需要两极可控功率级,相比较,采用晶闸管整流桥可以获得更大功率的直流电,由于可控整流桥采用相位控制,输入功率因数将随输出直流电压的减小而降低;而斩波式调压,输入功率变流级采用的是二级管整流桥,所以输入端有很高的功率因数,代价是多了一个斩波器。另外,就动态响应的快速性来说后者比前者好。 (2)恒幅PWM型变频器

恒幅脉宽调制PWM式变频电路如图3.3所示,它由二极管整流桥,滤波电容和逆变器组成。逆变器的输入为恒定不变的直流电压,通过调节逆变器的脉冲宽度和输出交流电压的频率,既实现调压又实现调频,变频变压都是由逆变器承担。此系统是目前使用较普遍的一种变频系统,其主电路简单,只要配上简单的控制电路即可。它具有下列主要优点: 1)简化了主电路和控制电路的结构。由二极管整流器对逆变器提供恒定的直流电压。在PWM逆变器内,在变频的同时控制其输出电压。系统只有一个控制功率级,从而使装置的体积小,重量轻,造价低,可靠性好。 2)由二极管整流器代替晶闸管整流器,提高了装置的功率因数。 3)改善系统的动态性能。PWM型逆变器的输出功率和电压,都在逆变器内控制和调节。因此,调节速度快,调节过程中频率和电压配合好,系统动态性能好。 4)对负载有较好的供电波形。PWM型逆变器的输出电压和电流波形接近正弦波,从而解决了由于以矩形波供电引起的电动机发热和转矩降低问题,改善了电动机运行性能。 图2-5 PWM型逆变器 但PWM型逆变器也有如下缺点: 1)在调制频率和输出频率之比固定的情况下,特别是在低频时,高次谐波影响较大,因而电动机的转矩脉动和噪声都较大。 2)在调制频率和输出频率之比作有级变化的情况下,往往使控制电路比较复杂。 3)器件的工作频率与调制频率有关。有些器件的开关损耗和换相电路损耗较大,而且需要采用导通和关断时间短的高速开关器件。 2.2.2 PWM型逆变器的基本工作原理

变频器通讯基础

变频器通讯基础知识 一、通讯协议的基础知识: 、通讯协议的含义: 在所有网络软件中,除了网络操作系统外,最重要的莫过于各种各样的网络协议了。网络能有序安全运行的一个很重要原因,就是它遵循一定的规范,就是说,信息在网络中的传递同人在街上行走一样,也要用规则来约束和规范的。网络里的这个规则就是通讯协议。换句话说,通讯协议是网络社会中信息在网络的计算机之间、网络设备之间及其相互之间"通行"的交通规则。 在不同类型的网络中,应用的网络通讯协议也是不一样的。 虽然这些协议各不相同,各有优缺点,但是所有协议的基本功能或者目的都是一样的,即保证网络上信息能畅通无阻、准确无误地被传输到目的地。 通讯协议也规定信息交流的方式,信息在哪条通道间交流,什么时间交流,交流什么信息,信息怎样交流,这就是网络中通讯协议的几个基本内容。 、常见的几种通讯协议类型: )协议 (传输控制协议协议)是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看包括两个协议,传输控制协议()和网际协议(),但实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而协议和协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说是协议族,而不单单是和。 是用于计算机通信的一组协议,我们通常称它为协议族。它是年代中期美国国防部为其广域网开发的网络体系结构和协议标准,以它为基础组建的是目前国际上规模最大的计算机网络,正因为的广泛使用,使得成了事实上的标准。 )协议 是由德国西门子开发的,是一种国际化、开放式异步串行通讯标准,广泛适用于制造业自动化和楼宇、交通、电力等各行各业。 与其它现场总线系统相比,的最大优点在于具有稳定的国际标准作保证,并经实际应用验证具有普遍性。目前已应用的领域包括加工制造.过程控制和自动化等。开放性和不依赖于厂商的通信的设想,已在多万成功应用中得以实现。有国际著名自动化技术装备的生产厂商支持,它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。 通过,可以方便地实现各种不同厂商的自动化设备及元器件之间的信息交换。 协议标准由三个兼容部分组成:(分布式外设)、(现场总线信息规范)、(过程自动化)。 )协议 是由公司(自动化)开发的一种基于的开放的现场总线标准。作为一种协议,其系统解决方案

变频器的控制方式

变频器的控制方式 1 引言 我们通常意义上讲的低压变频器,其输出电压一般为220~650v、输出功率为0.2~400kw、工作频率为0~800hz左右,变频器的主电路采用交-直-交电路。根据不同的变频控制理论,其模式主要有以下三种: (1)v/f=c的正弦脉宽调制模式 (2)矢量控制(vc)模式 (3)直接转矩控制(dtc)模式 针对以上三种控制模式理论,可以发展为几种不同的变频器控制方式,即v/f控制方式(包括开环v/f控制和闭环v/f控制)、无速度传感器矢量控制方式(矢量控制vc的一种)、闭环矢量控制方式(即有速度传感器矢量控制vc 的一种)、转矩控制方式(矢量控制vc或直接转矩控制dtc)等。这些控制方式在变频器通电运行前必须首先设置。 2 v/f控制方式 2.1 基本概念 我们知道,变频器v/f控制的基本思想是u/f=c,因此定义在频率为fx时,ux的表达式为ux/fx=c,其中c为常数,就是“压频比系数”。图1中所示就是变频器的基本运行v/f曲线。 由图1可以看出,当电动机的运行频率高于一定值时,变频器的输出电压不再能随频率的上升而上升,我们就将该特定值称之为基本运行频率,用fb 表示。也就是说,基本运行频率是指变频器输出最高电压时对应的最小频率。在通常情况下,基本运行频率是电动机的额定频率,如电动机铭牌上标识的50hz或 60hz。同时与基本运行频率对应的变频器输出电压称之为最大输出电压,用vmax表示。

当电动机的运行频率超过基本运行频率fb后,u/f不再是一个常数,而是随着输出频率的上升而减少,电动机磁通也因此减少,变成“弱磁调速”状态。 基本运行频率是决定变频器的逆变波形占空比的一个设置参数,当设定该值后,变频器cpu将基本运行频率值和运行频率进行运算后,调整变频器输出波形的占空比来达到调整输出电压的目的。因此,在一般情况下,不要随意改变基本运行频率的参数设置,如确有必要,一定要根据电动机的参数特性来适当设值,否则,容易造成变频器过热、过流等现象。 2.2 预定义的v/f曲线和用户自定义v/f曲线 由于电动机负载的多样性和不确定性,因此很多变频器厂商都推出了预定义的v/f曲线和用户自定义的任意v/f曲线。 预定义的v/f曲线是指变频器内部已经为用户定义的各种不同类型的曲线。如艾默生ev2000变频器有三种特定曲线(图2a),曲线1为2.0 次幂降转矩特性、曲线2为1.7次幂降转矩特性、曲线为1.2次幂降转矩特性。罗克韦尔 ab powerflex 400变频器有4种定义的曲线(如图 2b),其定义的方式是在电动机额定频率一半(即50%fn)时的输出电压是电动机额定电压的30%时(即30%vn)为曲线1,35%vn为曲线 2,40%vn为曲线3,vn为曲线4。这些预定义的v/f曲线非常适合在可变转矩(如典型的风机和泵类负载)中使用,用户可以根据负载特性进行调整,以达到最优的节能效果。 对于其他特殊的负载,如同步电动机,则可以通过设置用户自定义v/ f 曲线的几个参数,来得到任意v/ f曲线,从而可以适应这些负载的特殊要求和特定功能。自定义v/ f曲线一般都通过折线设定,典型的有三段折线和两段折线。

西门子标准变频器控制方法描述

西门子标准变频器控制方法描述

第一节速度矢量控制(MM440) 在矢量控制中,速度控制器影响系统的动态特性。特别是恒转矩负载,速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。在矢量控制过程中,速度控制器的配置是重要的环节。 根据速度控制器的反馈信号来源,可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。 ?编码器的反馈信号(VC):P1300=20 ?观测器模型的反馈信号(SLVC):P1300=21 在快速调试和电机参数优化的过程中,变频器会根据负载参数自动辨识系统模型,建立模型观测器,在没有传感器的情况下,系统也会根据输出电流来计算当前速度,作为速度反馈来构成速度闭环。 速度控制器的设定方式(P1460,P1462,P1470,P1472) ?手动调节 可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定 ?PID自整定 设定参数:P1400 当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能,即根据系统偏差的 大小来自动调节比例增益系数Kp。在弱磁区,增益系数随磁通的降低 而减小。 当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结,只有比例增益,即对开环运 行的电动机加上滑差补偿。 ?优化方式自整定 通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。

第二节 转矩控制(MM440) 矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制,转矩控制与速度矢量控制的主设定频率 滤波 编码器反馈 观测器模型反 馈实际频率 滤波 PI 速度 控制器 系统 手动调节 自整定 优化整定 P1400.0=1 P1960=1

PLC控制变频器的几种方法

在工业自动化控制系统中,最为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用:因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是,RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏。? 本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块;在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条极其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利,极易掌握。本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。 2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置 2.1 系统硬件组成 FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版); FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m); 或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m); FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);

带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不超过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。); RJ45电缆(5芯带屏蔽); 终端阻抗器(终端电阻)100Ω; 选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。 2.2 硬件安装方法 (1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。 (2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。 (3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以消除由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。 2.3 变频器通讯参数设置 为了正确地建立通讯,必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。 2.4 变频器设定项目和指令代码举例

变频器中常用的控制方式

变频器中常用的控制方式 1, 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直 接转矩控制等。 ⑴V/f 控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f 控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异 步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器 具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在 d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。 通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各 种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差 频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差频率控 制方式在输出特性方面能得到很大的改善。但是,这种控制方式属于闭环控制方式,需要在 电动机上安装速度传感器,因此,应用范围受到限制。 无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。 (4) 直接转矩控制

变频器的远程控制及调速原理.

变频器远程控制及调速原理 -----唐玉龙 一、变频器的远程控制 什么是变频器远程控制器在许多变频器的应用现场,电机与操作室距离较远。如将变频器安装在现场,不便于工人的观察与操作;如安装在操作室内,则动力线拉的距离太远,成本高,且对变频器本身及系统中其他设备造成干扰。针对上述应用情况,我们开发研制了变频器远程控制器产品。变频器远程控制器是一种实现变频器远程操作的智能仪表,通过RS485网络远程控制变频器的启动、停止、加速、减速、正反转,并实时显示变频器的工作频率、转速等运行状态信息。单机通讯距离可达1200米(9600bps),有效减少变频器的干扰。这样就可将变频器安装在电动机附近,通过屏蔽通讯线接到远端操作室内仪表盘上的变频器远程控制器上,在操作室内就能观察和操作变频器的运行状态。另外,变频器远程控制器还可接外置操作按钮,有手动/自动切换及监听等功能,可接入计算机控制系统,便于工程使用。二、变频器远程控制器的种类和功能我们研发的变频器远程控制器根据变频器的不同可分为标准型和加强型;根据通讯方式的不同可分为有线通讯、无线通讯;根据不同的通讯协议也分别有相应的产品。如果没有通讯接口或无法知道其通讯协议的变频器,可在变频器一端接上我们的远端转换器,将模拟信号和开关信号通过485网络传送到远程控制器上。这样对没有通讯口或无法知道通讯协议的变频器也都能使用,真正实现变频器万能远程控制器的功能。 二、交流异步电动机变频调速原理 变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。 现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。 变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方式 变频调速技术就是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也就是非常重要的。本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 1、1 变频器的基本结构 变频器就是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 1、2 变频器的分类 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器与电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器与高载频PWM控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器与矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器与三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 2、1 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。 (1) V/f控制 V/f控制就是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进 行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。V/f控制变频器结构非常简单,但就是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制就是一种直接控制转矩的控制方式,它就是在V/f控制的基础上,按照知道异 步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率与电流进行控制,因此,这就是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速与负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制就是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小与相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流与转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序与时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的

PLC与变频器通讯详解

1.通讯方式的设定:PPO 4,这种方式为0 PKW/6 PZD,输入输出都为6个PZD,(只需要在STEP7里设置,变频器不需要设置); PROFIBUS的通讯频率在变频器里也不需要设置,PLC方面默认为1.5MB. 在P60=7设置下,设置P53=3,允许CBP(PROFIBUS)操作. P918.1设置变频器的PROFIBUS地址. 2.设置第一与第二个输入的PZD为PLC给变频器的控制字,其余四个输入PZD这里没有用到. 设置第一与第二个输出的PZD为变频器给PLC的状态字,设置第三个为变频器反馈给PLC 的实际输出频率的百分比值, 第四个为变频器反馈给PLC的实际输出电流的百分比值,其余两个输出PZD这里没有用到. 3.PLC给变频器的第一个PZD存储在变频器里的K3001字里. K3001有16位,从高到底为3115到3100(不是3001.15到3001.00). 变频器的参数P554为1时变频器启动为0时停止,P571控制正转,P572控制反转. 如果把P554设置等于3100,那么K3001的位3100就控制变频器的启动与停止,P571设置等于3101则3101就控制正转, P572设置等于3102则3102就控制反转.(变频器默认P571与P572都为1时正转,都为0时为停止). 经过这些设置后K3001就是PLC给变频器的第一个控制字. 此时K3001的3100到3115共16位除了位3110控制用途都不是固定的,所以当设置P554设置等于3101时则3101可以控制启动与停止, P571等于3111时则3111控制正转,等等. K3001的位3110固定为“控制请求”,这位必须为1变频器才能接受PLC的控制讯号,所以变频器里没有用一个参数对应到这个位, 必须保证PLC发过来第一个字的BIT 10为1. 这里设置为:P554=3100,P571=3101,P572=3102,当PLC发送W#16#0403时(既 0000,0100,0000,0011)变频器正转. 4.PLC给变频器的第二个PZD存储在变频器里的K3002字里. 变频器的参数P443存放给定值. 如果把参数P443设置等于K3002,那么整个字K3002就是PLC给变频器的主给定控制字. PLC发送过来的第二个字的大小为0到16384(十进制),(对应变频器输出的0到100%),当为8192时,变频器输出频率为25Hz. 5.变频器的输出给PLC的第一个PZD字是P734.1,第二个PZD字是P734.2,等等. 要想把PLC接收的第一个PZD用作第一个状态字,需要在变频器里把P734.1=0032(既字K0032), 要想把PLC接收的第二个PZD用作第二个状态字,需要在变频器里把P734.2=0033(既字K0032). (K0032的BIT 1为1时表示变频器准备好,BIT 2表示变频器运行中,等等.) (变频器里存贮状态的字为K0032,K0033等字,而变频器发送给PLC的PZD是 P734.1,P734.2等) 在变频器里把P734.3=0148,在变频器里把P734.4=0022,则第三个和第四个变频器PZD分

变频器控制方式选型(精)

变频器控制方式选型 概述:本文介绍了通用变频器的控制方式,以及在实际应用中如何选择合理的型号。 关键词:控制方式选型 1引言 变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后,电力电子器件经历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程,器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。 2变频器控制方式 低压通用变频输出电压为380~690V,输出功率为0.75~560kW,工作频率为0~500Hz,它的主电路都采用交直交电路。其控制方式经历了以下四代。 2.1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。 2.2电压空间矢量(SVPWM)控制方式 它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。 2.3矢量控制(VC)方式 矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流 Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁

(完整版)变频器原理与应用试卷

变频器原理及应用试卷 一.选择题 1.下列选项中,按控制方式分类不属于变频器的是(D )。A.U/f B.SF C.VC D.通用变频器 2.下列选项中,不属于按用途分类的是(C )。 A.通用变频器B.专用变频器C.VC 3.IPM是指( B )。 A.晶闸管B.智能功率模块C.双极型晶体管D.门极关断晶闸管 4.下列选项中,不是晶闸管过电压产生的主要原因的是(A )。 A.电网电压波动太大B.关断过电压 C.操作过电压D.浪涌电压 5.下列选项中不是常用的电力晶体管的是(D )。A.单管B.达林顿管C.GRT模块D.IPM 6.下列选项中,不是P-MOSFET的一般特性的是(D )。A.转移特性B.输出特性C.开关特性D.欧姆定律

7.集成门极换流晶闸管的英文缩写是(B )。A.IGBT B.IGCT C.GTR D.GTO 8.电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻 L R上的平均电 压 O U为(A )。 A.2.34 2 U B.2U C.2.341U D.1U 9.三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时,输出电压 平均值 d U为为(A ) A.2.34 2cos U B.2U C.2.341U D.1U 10.逆变电路中续流二极管VD的作用是(A )。 A.续流B.逆变C.整流D.以上都不是11.逆变电路的种类有电压型和(A )。 A.电流型B.电阻型C.电抗型D.以上都不是 12.异步电动机按转子的结构不同分为笼型和(A )。A.绕线转子型B.单相C.三相D.以上都不是 13.异步电动机按使用的电源相数不同分为单相、两相和(C )。 A.绕线转子型B.单相C.三相D.以上都

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020

变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的,通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单,但是这种变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且,在低频时,必须进行转矩补偿,以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在V/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率,就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度传感器,有时还加有电流反馈,对频率和电流进行控制,因此,这是一种闭环控制方式,可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致,但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制,使之满足一定的条件,以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此,基于转差频率的矢量控制方式比转差

变频调速 习题与答案)

课后辅导题一 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是( C )。 A:PWM B:PAM C:SPWM D:SPAM 2、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关,还与( B )有关系。 A:磁极数B:磁极对数C:磁感应强度D:磁场强度 3、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是( B )。 A:SCR B:GTO C:MOSFET D:IGBT 4、IGBT属于( B )控制型元件。 A:电流B:电压C:电阻D:频率 5、变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和( A )型。 A:电流B:电阻C:电感D:电容 6、电力晶体管GTR属于( A )控制型元件。 A:电流B:电压C:电阻D:频率二简单综合题 1、按照转子结构的不同,三相异步电动机分为哪两大类?从运行可靠性上看,上述哪一类电动机具有优越性? 2、三相异步电动机的转速n与哪些因素有关? 答:三相异步电动机的转速n与电源频率?1、磁极对数P、转差率s有关。 3、三相异步电动机有哪些调速方式?并比较其优缺点。 答:三相异步电动机有变极调速、变转差率调速和变频调速三种调速方式。 变极调速是有级调速,调速的级数很少,只适用于特制的笼型异步电动机,这种电动机结构复杂,成本高。变转差率调速时,随着s的增大,电动机的机械特性会变软,效率会降

低。变频调速具有调速范围宽,调速平滑性好,调速前后不 改变机械特性硬度,调速的动态特性好等特点。 4、在三相异步电动机的机械特性曲线上,标出与下列转速对应的转矩:、、。 5、变频调速时,改变电源频率?1的同时须控制电源电压U1,试说明其原因。 答:在变频调速时,若?1下降,U1不变,则Φm上升。因为 Φm已设计在接近饱和处,Φm上升即进入磁化曲线的饱和区, 引起工作电流大幅度增加,使电动机过热损坏;若?1上升, U1不变,则Φm下降,将使工作电流下降。由于电流的下降, 电动机的输出转矩不足。为了保持电动机的Φm不变,即电 动机的转矩不变,在?1变化的同时,U1必须同时变化,使 U1与?1的比值保持恒定,即U1/?1 =常数。 6、描绘三相异步电动机基频以下变频调速的机械特性曲线,并说明其特点。 7、说明三相异步电动机低频起动的优越性。 答:电动机以很低的频率起动,随着频率的上升,转速上升, 直至达到电动机的工作频率后,电动机稳速运行。在此过程 中,转速差△n被限制在一定的范围,起动电流也将被限制 在一定的范围内,而且动态转矩△T很小,起动过程很平稳。 8、说明三相异步电动机直流制动的原理,并描绘制动前后的机械特性曲线。 9、变频调速时,由于?1降低使电动机处于回馈制动状态,试说明其制动的原理,并描绘制 动前后的机械特性曲线。 10、在定性分析变频电路时,大功率开关器件的工作状态有哪两种?并画出其伏安特性曲线。 11、画出GTO的伏安特性曲线,并说明其工作原理。 12、画出IGBT的输出特性曲线及转移特性曲线,并说明其工作原理。 13、说明什么是脉冲宽度调制技术? 14、PWM逆变电路的单极性控制和双极性控制有什么区别? 15、以三相桥式SPWM逆变电路为例,说明脉宽调制逆变电路调压调频的原理。

三菱PLC与变频器通讯-ModbusRTU协议

Modbus是Modicon公司为其PLC与主机之间的通讯而发明的串行通讯协议。其物理层采用RS232、485等异步串行标准。由于其开放性而被大量的PLC及RTU厂家采用。Modbus通讯方式采用主从方式的查询-相应机制,只有主站发出查询时,从站才能给出响应,从站不能主动发送数据。主站可以向某一个从站发出查询,也可以向所有从站广播信息。从站只响应单独发给它的查询,而不响应广播消息。MODBUS通讯协议有两种传送方式:RTU方式和ASCII方式。三菱700系列变频器能够从RS-485端子使用ModbusRTU 通讯协议,进行通讯运行和参数设定。 对象: 1. 三菱PLC:FX2N+FX2N-485-BD 2. 三菱变频器:F700系列,A700系列。 两者之间通过网线连接,具体参照下图。 FX2N-485-BD与n台变频器的连接图

一.三菱变频器的设置 PLC与变频器之间进行通讯时,通讯规格必须在变频器中进行设定,每次参数初始化设定后,需复位变频器或通断变频器电源。 参数号名称设定值说明 Pr331 通讯站号 1 设定变频器站号为1 Pr332 通讯速度 96 设定通讯速度为9600bps Pr334 奇偶校验停止位长 2 偶校验,停止位长1位 Pr539 通讯校验时间 9999 不进行通讯校验 Pr549 协议选择 1 ModbusRTU协议 Pr551 PU模式操作权选择 2 PU运行模式操作权作为PU接口进行ModbusRTU协议通讯时,Pr551必须设置为2,Pr340设置为除0以外的值,Pr79设置为0或2或6。通过RS-485端子进行ModbusRTU协议通讯时,必须在NET网络模式下运行。 一.三菱PLC的设置 对通讯格式D8120进行设置 D8120设置值为0C87,即数据长度为8位,偶校验停止位1位,波特率9600pbs,无标题符和终结符。 修改D8120设置后,确保通断PLC电源一次。 二.通讯程序 采用ModbusRTU协议与变频器通讯的部分PLC程序如下:

变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解

变频器控制方式有哪些_变频器有几种控制方式_变频器的控制方式详解变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,而作为变频调速系统的核心变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素,除了变频器本身制造工艺的先天条件外,对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发,综述了近年来各种变频器控制方式的特点,并展望了今后的发展方向。 变频器简介1)变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。 2)变频器的分类 变频器的分类方法有多种,按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器和电流型变频器;按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器;按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等;按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 变频器控制方式选择依据对于控制方式,要根据生产机械的具体要求来进行选择。 1、二次方律负载对于离心式风机、水泵和空气压缩机一类的二次方律负载,一般采用V/F控制方式为宜。因为V/F控制方式有低励磁U/f线,在低频运行时可以更好地节能。矢量控制方式实质上是使电动机始终保持额定磁通的控制方式,不可能实现低励磁。 2.恒转矩负载 (1)对于负载率经常变动、调速范围又不很大的负载,一般以选择无反馈矢量控制为好,因为V/F控制方式的转矩提升量不易预置得恰到好处,但采用无馈矢量控制方式时,须注

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