以变频器控制螺旋给料机、变频器控制物料输送速度、恒压供水控制三个应用实例，介绍其工艺要求、控制流程、变频器接线、I/O接口和参数设定。

4.4.3.1 变频器控制螺旋给料机

螺旋给料机的工艺要求为：给料电动机高速运转，实现快速排料；在电子秤系统检测到快排料结束后，改为过渡排料；最后是慢排料，给料电动机低速运转，实现低速给料。利用变频器的远程控制功能，实现远程起/停变频器和变频器的多段速控制。变频器的输出控制电动机的工作转速，电动机通过联轴器带动螺旋给料机工作。

（1）控制流程框图 如图4-20所示。

图4-20 控制流程框图

（2）变频器主电路接线 如图4-21所示。

（3）变频器控制端子排接线 如图4-22所示。

图4-21 变频器主电路接线

在本应用实例中，选用台达VFD004M21A变频器[0.4kW（0.5hp）230V/单相]。

（4）I/O清单 见表4-1。

（5）参数设定

1）设定变频器多功能输入端子M0～M5/GND相关参数（对应变频器控制端子实际接线）。

多功能输入端子（M0）功能选择：功能码为P38，设定值为01，则M0/GND为运转/停止，触头闭合时，变频器运行；反之，则变频器停止工作。

多功能输入端子（M3、M4、M5）功能选择：功能码为P40、P41、P42，设定值为06，则M3/M4/M5/GND为多段控制指令。

图4-22 变频器控制端子排接线

表4-1 I/O信号说明

2）设定多段速工作频率：功能码为P17、P18、P19、P20。

第一段速频率功能码为P17，设定值为15，对应为15Hz，对应控制指令为XL1A闭合；

第二段速频率功能码为P18，设定值为30，对应为30Hz，对应控制指令为XL1B闭合；

第三段速频率功能码为P19，设定值为15，对应为15Hz，对应控制指令为XL1A/XL1B闭合；

第四段速频率功能码为P20，设定值为10，对应为10Hz，对应控制指令为XL1C闭合。

3）设定多功能输出端子RA/RC相关参数，实现变频器运行指示：

设定多功能输出端子RA/RC功能选择：功能码为P46，设定值为00，功能为运转指示。由变频器输出控制端子RA/RC进入XR1，输出变频器运行指示信号。

4）除了设定以上参数外，还需要设置一些变频器工作的基本参数，如：

限定参数功能码P01，为运转指令来源设定，如设定值为01，运转指令由外部端子控制，键盘STOP有效；

限定参数功能码P03，为最高操作频率选择设定，根据电动机铭牌标注的频率50Hz，故设定值为50，单位为Hz。

限定参数功能码P52，为电动机额定电流设定，额定电流根据电动机铭牌的标注，设定值为12，单位为A。

4.4.3.2 变频器控制物料输送速度

变频器控制物料输送系统的工作状况为：采用变频器的远程控制功能，远程起/停变频器。变频器的工作频率输入由模拟量信号DC 4～20mA控制。变频器控制物料输送系统电动机的转速在0～100％范围内工作。变频器的输出控制电动机的工作转速，通过减速器带动计量泵工作，减速器的作用是将高速运转的电动机按照一定比例（如10∶1）降低传动速度，计量泵每转一周，将输出固定体积的液体物料，通过测量工况的密度，可以计算出系统工作时输出的物料数量。

（1）控制流程框图 如图4-23所示。

图4-23 控制流程框图

（2）变频器主电路接线 如图4-21所示。

（3）变频器控制端子排接线 如图4-24所示。

图4-24 变频器控制端子排接线

在本应用实例中，选用台达VFD004M系列变频器。

（4）I/O清单 见表4-2。

表4-2 I/O信号说明

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（5）参数设定

1）设定变频器多功能输入端子M0～M1/GND相关参数（对应变频器控制端子实际接线）。

多功能输入端子（M0、M1）功能选择；变频器起/停控制指令由XS2进入变频器输入控制端子M0，功能码为P38，设定为01，则M0/GND为运转/停止，M1/GND为反转/正转。变频器起/停控制指令由XS2进入变频器输入控制端子M0，变频器正/反控制指令由XF2进入变频器输入控制端子M1。

2）设定ACI＋/GND输入端子相关参数：频率指令来源（来源是指由外部如PLC或内部信号提供）参数功能码为P00，设定值为02，远程直流电流控制频率，主频率信号输入由外部端子HIC2进入变频器端子ACI＋/GND，将模拟信号DC4～20mA输入变频器，不同大小的模拟量信号，决定电动机不同的工作频率，实现电动机转速的变化。HIC2为变频器频率控制（0～100％），对应输出DC4～20mA和0～50Hz（电动机额定频率）。

3）设定多功能输出端子RA/RC相关参数，实现变频器运行指示。

设定多功能输出端子RA/RC功能选择：功能码为P46，设定值为00，功能为运转指示。由变频器输出控制端子RA/RC进入XR2，输出变频器运行指示信号。

4）除了设定以上参数外，还需要设置一些变频器工作的基本参数如：

限定参数功能码P01，为运转指令来源设定，如设定值为01，运转指令由外部端子控制，键盘STOP有效。

限定参数功能码P03，为最高操作频率选择，根据电动机铭牌标注的频率50Hz，故设定值为50，单位为Hz。

限定参数功能码P52，为电动机额定电流设定，额定电流根据电动机铭牌的标注，设定值为12，单位为A。

4.4.3.3 恒压供水控制

恒压供水控制原理是由压力传感器测得供水管网的实际压力，信号比较结果控制变频器的输出频率，进而控制水泵电动机的转速，以达到恒压的目的。此应用实例系统流程如图4-25所示，利用变频器的PID功能实现就地控制恒压供水，压力变送器输出模拟量信号DC 4～20mA给变频器，经过变频器内部PID运算模块后，变频器的输出控制电动机的工作转速。电动机的转速在0％～100％范围内工作，通过电动机带动给水泵工作，将输出压力保持在某一工况下。

图4-25中，LI-3为液位变送器，用以监控液位；PI-3为管道上的压力变送器，用以监控管道出口的压力；PIC-3为压力调节控制器，用以控制变频器，本应用实例是选用带PID功能的变频器，由压力变送器和变频器组成单回路PID控制，以实现恒压供水控制。

（1）控制流程框图 如图4-26所示。

（2）变频器主电路接线 如图4-21所示。

（3）变频器控制端子排接线 如图4-27所示。

图4-25 流程示意图

图4-26 控制流程框图

图4-27 变频器控制端子排接线

在本应用实例中，选用台达VFD004M系列变频器。

（4）I/O清单 见表4-3。

表4-3 I/O信号说明

（5）参数设定

1）设定变频器多功能输入端子M0～M1/GND相关参数（对应变频器控制端子实际接线）。

多功能输入端子（M0）功能选择；变频器起/停控制指令由XS2进入变频器输入控制端子M0，功能码为P38，设定值为01，则M0/GND为运转/停止。

2）设定ACI＋/GND输入端子相关参数：频率指令来自压力变送器PI-3输出DC4～20mA，对应0～50Hz进入变频器。选择的变频器具有PID功能，PID功能在变频器内部实现，变频器采集压力变送器输出的DC4～20mA信号，经过PID运算后，直接控制变频器的工作频率。

3）设定多功能输出端子RA/RC相关参数，实现变频器运行指示：

多功能输出端子RA/RC功能选择：功能码为P46，设定值为00，功能为运转指示。由变频器输出控制端子RA/RC进入XR2，输出变频器运行指示信号。

4）除了设定以上参数外，还需要设置一些变频器工作的基本参数，如：

限定参数功能码P01，为运转指令来源设定，如设定值为01，运转指令由外部端子控制，键盘STOP有效。

限定参数功能码P03，为最高操作频率选择，根据电动机铭牌标注的频率50Hz，故设定值为50，单位为Hz。

限定参数功能码P52，为电动机额定电流设定，额定电流根据电动机铭牌的标注，设定值为12，单位为A。

5）在完成上述变频器硬件的基本设置后，还需要设置与PID相关的一些参数，如限定PID参考目标来源选择参数功能码为P115，设定值为04；限定参数功能码为P125，根据需要可以设定为25Hz等；

限定参数功能码为P117，设定值为10，设定比例值P增益；

限定参数功能码为P118，设定值为2，设定积分时间T_I为2s；

限定参数功能码为P119，设定值为0.5，设定微分时间T_D为0.5s。

实际应用中，恒压供水的例子很多，许多应用中控制设备为DCS/PLC控制系统，压力变送器输出DC 4～20mA信号，经过A-D转换和PID控制模块（用DCS/PLC控制系统实现），经过D-A转换，输出DC 4～20mA，实现变频器的频率控制。

管网供水压力也可以根据需要在计算机或人机触摸屏上设定。当压力低于设定值，而变频泵又在50Hz满负载时，在PLC控制下，可以以软起动的方式起动备用水泵，完成恒压控制；反之，当供水压力高于设定值，而变频器工作在下限工作频率，在PLC控制下，自动减泵工作。当水泵出现过载等故障，能自动停泵，并同时弹出故障画面报警。水泵工作的各种信号都会传送到PLC上，并在显示屏上显示。