数字量输出端子是用于输出变频器运行状态的信号,这些信号包括待机准备、运行、故障以及其他与变频器频率有关的内容。这些数字开关量信号,除固定端子(如故障输出端子)外,其余均为多功能数字量输出端子,可以通过相关的参数设定来实现数字量信号的“0”和“1”定义。
1.数字量输出端子的电路结构
数字量输出端子的电路结构有以下几种类型:
(1)继电器输出型。变频器内部是继电器触点,选用时必须注意继电器的触点容量,一般定义为AC 250V/2A(cosΦ=1)、AC 250V/1A(cosΦ=0.4)、DC 30V/1A。根据不同的接线可以正确选择继电器输出的常开触点或常闭触点。
(2)开路集电极输出型。变频器内部是光耦隔离输出的晶体管集电极输出,能用于直流低压(如DC9~30V)电路中。
由于晶体管的输出只能单方向导通,使用时必须注意外接电源大额极性。多功能输出端子接线如图3-29所示。这里还有一种特殊情况的开路集电极输出型,它通过晶体管集电极与发射极上二极管的导向作用,其外接电路的极性可以是任意的。
图3-29 多功能输出端子接线
多功能输出端子可以接直流低压继电器,也可以接发光二极管或光耦合管。但必须注意,如果驱动感性负载(如电磁继电器或接触器),则应加装浪涌电压吸收电路,如RC吸收电路(注意其漏电流应小于所控制接触器或继电器的保持电流)、压敏电阻或续流二极管(用于直流电磁回路,安装时注意极性),且吸收电路的元件要就近安装在继电器或接触器的线圈两端。
由于变频器通常都提供直流24V电源,因此在不增加额外附件的情况下,可以优先考虑使用变频器的内部电源,当然前提条件是电源容量足够。一般的变频器都能提供直流24V电源、200mA的输出电流。
2.多功能输出定义
多功能数字量输出端子的信号定义包括运行状态输出、运行特点输出、报警和故障信号输出等。综合各类变频器的输出定义,具体有以下主要参数:
(1)运行状态输出信号
◇待机准备信号。在很多DCS和PLC控制中,根据变频器的待机准备信号,主控制器才能控制变频器的启停。因此,定义待机准备信号为变频器的主回路和控制回路电源建立,变频器保护功能不动作,变频器处于可运行状态时,输出ON信号。
◇运行中信号。即变频器处于无故障运行状态,表示变频器正在运行,有输出频率,而频率可以为零,输出ON信号。
◇故障信号。即变频器发生故障时,输出ON信号。
◇故障复位信号。即变频器产生故障后,经过自动复位延时,故障自动复位,并可能已处于运行状态。
◇过载检出信号。变频器输出电流超过过载检出水平,并且时间大于过载检出时间,就输出指示信号。
◇欠电压封锁停止信号。当直流母线电压低于欠电压限定水平,输出指示信号。
(2)运行频率特点输出信号
图3-30 上限下限频率示意(www.daowen.com)
fH-频率上限 fL-频率下限 fb-基本运行频率 fmax-最大输出频率
◇频率上限限制。当变频器的设定频率大于等于上限频率,且运行频率到达上限频率时,输出ON信号。上限下限频率示意如图3-30所示,fH为频率上限,可以设置小于等于最大输出频率fmax。
◇频率下限限值。当变频器的设定频率小于等于上限频率,且运行频率到达下限频率时,输出ON信号。如图3-30所示,fL为频率下限,可以设置零到小于等于频率上限fH之间的任意频率。
◇频率到达信号。频率水平检测如图3-31所示,当变频器的输出频率在设定频率的正负检出宽度内,输出脉冲信号。
◇频率水平检测信号。频率到达示意如图3-32所示,当输出频率超过某一设定频率(如FDT1电平)时,输出指示信号,直到输出频率下降到低于FDT1电平的某一频率(FDT1电平-FDT1滞后)。
图3-31 频率水平检测
图3-32 频率到达示意
◇摆频上下限限制。一旦变频器选择为摆频运行方式时,若以中心频率计算所得摆频的频率波动范围超过变频器的上限或低于变频器的下限将输出指示信号。
(3)特定运行方式输出信号
◇简易程序运转完成指示。简易程序当前阶段完成后,输出指示信号,如单个脉冲信号,宽度为500ms。
◇设定或指定计数值到达。设定计数值给定,指的是从多功能输入端子(定义为计数触发信号输入)输入多少个脉冲时,多功能输出端子就输出一个指示信号。
如图3-33所示,当输入第8个脉冲时,多功能输出端子就输出一个指示信号,此时应设定相应的设定计数值给定为8。而指定计数值给定则指从多功能输入端子输入多少个脉冲时,多功能输出端子就输出一个指示信号,直到设定计数值到达为止。
图3-33 设定计数值和指定计数值到达
在图3-33中,当多功能输入端子输入第5个脉冲时,多功能输出端子DO2就开始输出一个指示信号,直到设定计数值8到达为止。此时,应设置相应的指定计数值给定为5。当指定计数值比设定计数值大时,指定计数值无效。
◇设定长度到达指示。当定义多功能输入端子为计数功能时,变频器就能对多功能输入端子的信号进行计数,一旦计数值转换成的长度值大于等于设定长度时,输出指示信号。
◇简易程序运转完成指示。简易程序当前阶段完成后,输出指示信号,如单个脉冲信号,宽度为500ms。
◇设定运行时间到达。当变频器累计运行时间到达设定时间时,输出指示信号。
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