相关参数设置如下:
5005=2—modbus通讯;
5201=1,2,3—变频器站号;
5202=5—波特率为9600bps;
5203=0—无校验;
5003=1.0—通讯**时时间;
1001=10—外部命令1为通讯控制;
1003=3—电机正反转控制;
1104=0.1—频率给定较小单位0.1hz;
1105=50—较大给定频率为50hz;
1601=7—为通讯允许运行;
1604=7—为故障通讯复位.
tvf2000的菜单参数被一一映射为modbus协议的寄存器,modbus通讯对各寄存器的操作,即实现了对tvf2000中与寄存器对应的菜单参数的操作。对应的命令寄存器为40001,其中每一位控制的具体内容如表1所示。
对每一台变频器进行控制时,通过hitech触摸屏给定起停信息,变频器的位置信息如下:
第一步,40001=0000 0000 0000 0110b变频器进入通讯控制就绪状态;
*二,40001=0000 0000 0000 0111b变频器进入准备状态;
*三,40001=0000 0000 0000 1111b发上升沿脉冲进入运行允许状态;
*四,40001=0000 0000 0010 1111b启动变频器;
点击看大图
*五,40001=0000 0000 0110 1111b按给定频率值运行。
同时,通过对存储寄存器40004读取,可获得变频器的运行状态等信息,然后通过触摸屏显示界面,操作人员可以直观地了解变频器运行信息。40004的位址内容见表2。
5 程序设计
org m1924
fun 08 7,r1000
fun 08 7,r1100
fun 08 7,r1200
/*变频器就绪*/
org m1962
fun 150p 2,r5800,r5900
/*modbus通讯工作命令设定*/
org m10
fun 08p 47,r1000
fun t10 100
and t10
fun 08p 111,r1000
/*启动1#变频器*/
org m11
fun 08p 7,r1000
/*停止1#变频器*/
点击看大图
org m12
fun 08p 47,r1100
fun t11 100
and t11
fun 08p 111,r1100
/*启动2#变频器*/
org m13
fun 08p 7,r1100
/*停止2#变频器*/
org m14
fun 08p 47,r1200
fun t12 100
and t12
fun 08p 111,r1200
/*启动3#变频器*/
org m15
fun 08p 15,r1200
/*停止3#变频器*/
6 结束语
利用modbus通过plc来控制多台tvf2000变频器的运行,从满足生产设备各种不同场合和要求的需要。与原系统相比,在较大程度上提高了自动化程度,使控制变得简单和精确;而与plc+d/a模块这一传统的控制模式相比,虽然同样可以达到控制要求,但从经济上考虑,我们一般无法接受昂贵的d/a模块,在同时控制多台变频器时,将使变得系统十分庞大,不利于系统的维护;因而,采用modbus等总线结构来实现生产设备控制要求,是工业控制的一种趋势。同时,随着变频技术与计算机通讯技术相结合,plc和变频器的通讯控制将更加广泛应用于工业控制中。本文笔者多次设计相关系统运用于污水处理系统,食品、药品和化妆品等包装系统中,自动化程度大大提高,系统运行故障率则大大减少,是值得推广和应用的传动控制系统。
目前,变频器在化工、电力、冶金以及民用等各个领域的应用已经日益广泛,变频器的使用不仅仅局限于电气技术人员的应用范畴。作为一名服务生产现场的仪表自控人员,了解变频器,掌握变频器的基本原理以及常见故障的处理,在实际生产中尤为重要。同时,它又是提升自身自控系统能力的一种工具。
一、变频器的简单介绍
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源,以实现电机变速运行的设备。
1. 变频器的基本结构
2. 其中各个电路的作用
a. 控制电路
控制电路完成对主电路的控制。它将信号传给整流器、中间电路和逆变器,同时接受来自这些部分的信号。变频器都是由控制电路利用信号来开关逆变器的半导体器件,这是所有变频器的共同点。
b. 整流器
整流器与单相或三相交流电源相连接,产生脉动的支流电压。整流电路将交流电变换成直流电(交—直变换)。
c. 中间电路
直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波。将整流电压变换成支流电流;使脉动的支流电压变得稳定平滑,供逆变器使用;将整流后固定的支流电压变换成可变的交流电压。
d. 逆变器
逆变器产生电动机电压的频率,逆变电路将直流电再逆变成交流电(直—交变换)。
二、变频器在生产中的应用(以富士G7变频器为例)
1. 变频器的控制原理(见图2)
变频调速装置电路由空气开关QF2,交流接触器KM1和变频器U1组成,由安装在电气控制柜面板上的转换开关按钮S1,启动开关按钮S2;或安装在现场防爆操作柱上启动按钮和停止按钮;以及DCS控制系统的启动、停止按钮来控制U1的运行。
启动U1时必须先闭合QF1和QF2,以及控制回路上的QF12(见图3):
(1)电动机上PTC1处于得电状态,用于电动**温保护;
(2)电气控制柜面板上的启动开关按钮S2置于启动位置,空气开关QF2得电时,其联动常开触点闭合,使得交流接触器KM1得电;则KM1常开触点闭合,变频器处于受电状态;
(3)此时按下DCS系统画面上的启动按钮或现场防爆操作柱上的启动按钮,则K1得电,同样,K1的常开触点闭合;这样,变频器处于运行状态,同时K1的常开触点闭合将DCS启动按钮或现场的启动按钮进行自保。
2. 变频器频率调节回路(见图2、图4)