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变频器频率设定的几种方法
 
慧聪网   2006年1月11日9时4分   信息来源:中国变频器网    

    摘要:结合八钢小型厂实际使用情况,对变频器频率设定的几种方法做以简明分析比较。
    关键词:设定,模拟量,通讯
 
    1.前言
 
    小型棒材厂根据工艺要求,其连轧生产线,从加热炉第一段上料辊道开始,至精整区称重辊道,绝大多数交流辅助传动均采用变频器调速。所有变频器控制的辊道,均分组后,由单台变频器驱动,夹送辊,收集料筐,传送链由单独变频器驱动。
 
    变频器为AEG公司提供的Multiverter和Micoverter。Multiverter为中型功率变频器,范围22~275kV.A,Micoverter为小功率变频器,范围1.4~10.5kV.A .Multiverter其频率设定,可通过开关量输入,模拟是输入 ,也可挂现场总线或局域网,通过网络输入。而Micoverter频率设定,只能通过开关量输入和模拟量输入,无网络通迅能力。
 
    2.Multiverte的各种频率设定方法
 
    2.1 固定频率设定
    Multiverte共可设定4级频率,从固定频率1到4,这4个频率的数值通过面板输入设定。通过两个开关量输入点DIN1,DIN2组成二进制编码,来选择这4个频 率。
                          表1     Multiverte  二进制编码固定频率图表
      DIN1
      DIN2
        速度
        0
        0
     固定频率1
        1
        0
     固定频率2
        0
        1
     固定频率3
        1
        1
     固定频率4
    一般情况下,没有模拟量输出设备或网络设备时,选择开关量输入设定频率方便,简单,故障点少。而且有4级速度一般可以满足速度调节。所以只要速度调节不是一种跟随调节,或无级调节,选择固定频率 输出,是一种很好的频率设定方法。
 2.2模拟量输入
    模拟量输入设定方法是一种控制精度较高的方法。其A/D转换为20—29其中可供选择的模拟量输入。
1.0-----10v
2.0---20mA
3.4mA---20mA
4.?10v---+10v
                            图1 模拟量输入
    如图1,当跳线2、3相连时,输入信号为电压信号,当跳线1、2相连时,输入信号为电流信号。当选择前3种输入时,必须通过端子输入,使能“左转”或“右转”,才能使电机正转或反转。当选择-10V—+10V时,通过端子使能“右转”当正电压时,电机磁场正转,当负电压时,电机磁场反转,当通过端子使能“左转”时,将翻转以上方向。
    Multiveter共有两个模拟量输入端子,一个主端子,一个附加端子,附加端子也可以输入以上各种模拟量,并且可以设定为主端子输入和附加端子输入叠加作为频率设定,附加端子模拟量输入也可单独控制变频器,这就使其控制方法具有多样性。
 
2.3通讯输入
 
    Multiveter可挂现场总线或局域网,通过网络进行信息交换,主要有Bitbus、PROFIBUS、Modbus Plus、Modnet1/D等对应不同的网络及总线形式,必须配用专用接口卡。其数据传送特征为:
其中PROFIBUS为2个实际值。
    通过网络设定频率是一种高精度的频率设定,其具有通讯速率高,稳定可靠,接线简单等优点,而且在模拟量控制时,输出端经过一个数模转换器,经过导线,进入输入端(变频器)又经过一个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误差,而通讯传递直接是数字量不需要转换,没有误差,在传输过程中不会造成损耗,而且响应速度率也会很高。
 
3.实际应用
 
3.1 固定频率设定
 
    八钢小型厂其中几段输送辊道,使用固定频率设定,实际使用为恒速,只有一级固定频率,选用变频器的原因是要精确定位,频繁起停,所以每台变频器都配用制动电阻,在实际使用中起到很好效果。
 
3.2模拟量输入
 
    八钢小型厂采用模拟量输入设定这种方式的比较多,但在具体使用上又各不相同。其中加热炉区入炉辊道和炉内出炉辊道由Modicon公司984型PLC的B872-200模块提供一个0~10V电压信号,其对应数字量为20~212,而冷床出口辊道,三段链,活套旁路辊等,由AEG公司Logidyn-D系统的DAU085.3(数模转换模块)提供(-10V~+10V)一个模拟量。其二进制形式为12位,其中20~210为数值位,211为符号位,1为负,0为正。而料筐,出炉辊道由CCU132(通用处理器模块)提供(-10~+10V)一个模拟量。其二进制形式为16位。20~214为数值位,215为符号位。相对其精度也是最高的。
 
3.3通讯设定
 
    穿水线旁路辊道和裙板辊道,1号轧机和3个剪子的入口夹送辊,都使用Modnet 1/D网络通讯。Modnet 1/D网是一种高速现场总线,采用Bit-bus通讯协议,专门用于设计构成Logidyn-D系统与驱动级之间的高速数据通讯。采用主从式通讯规则,每个站无论传递或接收最多只能有8个报文,每个报文含有8个32位字长的数,依据具体应用这些32位字长的数可以打包成二进制位序列长整形数或浮点数。
 
    例如穿水线辊道通讯信息为:TCS(工艺控制系统)做为主站,穿水线辊道变频器做为从站。主要通讯信息有两种:(1)浮点数主要为设定速度,实际速度,实际电流等;(2) 开关量主要是分合闸指令及状态,和一些故障报警的指示等。
参数含义:
          EF:               模块使能
          Err:               总线故障 
          BUS_NR:          总线断号
          TIMEOUT:         总线超时
          STAT_ADR:        站地址
          T_NR:             报文序号
                TIMEOUT_SOLL:   在指定时间内报文通讯必须启动
    以上信息如果用普通导线传输,大约需要量18根导线,而用网络通讯,只使用一条同轴电缆就完全传递。所以,通讯在防干扰,扩展及精确度上的优点非常明显。
 
4.结束语
 
   小型厂大部分变频器的频率设定是通过MMI(人机界面)设定或是一种动态跟随速度。在实际使用过程中变频器故障率非常低。所以在满足工艺的前提下合理配置,才能使设备发挥最大效率。
 
 
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