MICROMASTER 420是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号,从单相电源电压(额定功率120W)到三相电源电压(额定功率11kW)供用户选用,如图9.75和图9.76所示。该变频器由微处理器控制,采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率输出器件。因此,具有很高的运行可靠性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,可以有效降低电动机运行的噪声,并为变频器和电动机提供良好的保护。
图9.75 单相电源电压
图9.76 三相电源电压
MICROMASTER 420具有缺省的工厂设置参数,它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 420具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它也可用于更高级的电动机控制系统。
MICROMASTER 420既可用于单独驱动系统,也可集成到“自动化系统”中。
1.调试方法
MICROMASTER 420变频器在标准供货方式时装有状态显示板(SDP),对于很多用户来说,利用SDP和制造厂的缺省设置值,就可以使变频器成功地投入运行。如果工厂的缺省设置值不适合您的设备情况,可以利用基本操作板(BOP)或高级操作板(AOP)修改参数,使之匹配起来。状态显示板(SDP)、基本操作板(BOP)和高级操作板(AOP)如图9.77所示。最后,还可以利用用PC IBN工具“Drive Monitor”或“STARTER”来调整工厂的设置值。
图9.77 SDP显示板、BOP和AOP操作板
采用SDP时,其参数设置如表9.7所示。
表9.7 用SDP进行操作的缺省设置
按图9.78所示,连接模拟输入信号,即可实现对电动机速度的控制。
图9.78 变频器外部信号的连接
2.用BOP或AOP进行调试的步骤
机械和电气安装完成的,按以下步骤进行调试,如图9.79所示。
图9.79 调试步骤
为了使用BOP和AOP,必须设置P0700=1,P1000=1,并且其他参数设置如表9.8所示。
表9.8 BOP操作时的缺省参数设置
操作面板上有起动按钮、停止按钮、电动机运转方向选择按钮、功能按钮Fn,参数访问按钮P,数值增加按钮和数值减小按钮。具体操作方法参阅设备手册。
3.利用外部结点控制MM 420
利用S7-1200 PLC对变频器进行正反转控制,转速由接于AIN1处的电位器进行调节。系统的硬件包括S1214C PLC、MM420变频器,此外,为了方便和直观,还引入了MCGS触摸屏提供按键操作和电机状态显示。系统各设备间的接线如表9.9所示。
表9.9 各设备间的接线
系统的程序样例梯形图如图9.80所示。
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图9.80 系统的程序样例梯形图
此时变频器的参数设置如表9.10所示。
表9.10 MM 420端子控制方式时的主要参数
如果P1000=7,则转速由AIN2的输入调节;如果P1000=1或3时,频率设定值的选择取决于P0700至P0708的设置,具体参阅变频器使用手册。
4.利用PROFIBUS-DP总线控制MM 420
PROFIBUS是过程现场总线(Process Field Bus)的缩写,于1989年正式成为现场总线的国际标准,包括PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)、PROFIBUS-PA(Process Automation)和PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)三种不同类型。
PROFIBUS-DP采用主从方式和低层的令牌环传递相结合的形式进行通道分配,在数据传输过程中,主站向从站发出信息并要求从站立即回送,使得输入、输出数据可以在1个周期内完成,因而可提供最短的总线周期,适合于完成现场级的高速低成本通信,最高传输速率率达12M/S,是目前传输速率最快的一种现场总线。其优点如下:
(1)是开放的,定义透明的系统;
(2)由不同的制造商开发了多种产品;
(3)减少了现场布线的数量;不用更改布线就可重新编程,监测和控制;
(4)速度快,可达12Mbaud;
(5)一个DP系统最多可以连接125个从站;
(6)可以由一个主站或多个主站进行操作;
(7)通信方式可以是点对点或广播方式;
(8)有大量支持和配套开发的软件。
利用S7-1200 PLC对变频器进行正反转控制。由于原CPU中只有集成的ProfiNet总线,所以需增加DP接口模块CM1243-5通信模块,CM1243-5模块与变频器中可选的DP模板进行连接。设备的网络连接方法是:打开项目树中的“设备和网络”,可以看见如图9.81所示的设备网络连接,将加入的MM420与CM1243-5模块与变频器DP模块通过DP专用通信电缆进行连接。在组态时利用鼠标将MM420的DP接口与CM1243-5模块的DP接口连在一起,并分别设置两者的DP地址,一台1214C最多可以连接多台MM420,不同的变频器需设置不同的DP地址。
CM1243-5模块DP的地址在组态中设置完后通过程序下载进模块,变频器模块DP地址由变频器参数设置或者模块背部拨码设置,两者都设置的话,拨码优先级高。
图9.81 设备网络连接
对应的程序梯形图如图9.82所示。
图9.82 对应的程序梯形图
采用DP总线不需要单独的供电电源,可以通过串行总线读出数字量和模拟量,还可以对数字量和模拟量进行设置,数据处理的响应时间不超过5ms。
在上面的程序中,使用了变频器通信控制字如下。
停止:W#16#047E 复位:W#16#04FE
起动:W#16#047F 反转:W#16#0C7F
PLC程序中,IO资源定义如表9.11所示。
表9.11 PLC IO资源定义
为了调试程序,可以借助TP或触摸屏,当然也可利用程序提供的在线调试功能进行检测。
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