siemens变频主从控制
西门子S120变频器在转炉中的应用
西门子S120变频器在转炉中的应用桂立波① 徐慧明(广东省阳春新钢铁有限责公司炼钢厂 广东阳春529600)摘 要 采用西门子新一代变频器S120为核心来升级转炉倾动主从控制系统,通过组建新的控制方式来提高转炉控制的精度和平稳性。
系统中采用一台西门子CU320-2控制单元控制4台西门子功率单元,控制单元与功率单元通过CLIQ连接,功率单元与plc通过profibus dp连接。
实现通过一台西门子CU320-2控制单元控制4台西门子功率单元的主从控制方式实现多轴控制,极大的提高了机械传动的同步性,消除了同步差异性引起的变频报故带来的生产风险因子。
通过我们公司的实践表明采用一台控制单元实现多轴同步控制与老一代一对一通控制方式比对,无论是从控制方式、结构设计都优于前者。
关键词 变频器 转炉 倾动系统 主从控制中图法分类号 TF3 文献标识码 BDoi:10 3969/j issn 1001-1269 2023 06 027ApplicationofSiemensS120FrequencyConverterinConverteGuiLibo XuHuiming(SteelmakingPlant,GuangdongYangchunNewSteelCo.,Ltd.,Yangchun529600)ABSTRACT ThenewgenerationofSiemensinverterS120isadoptedtoupgradetheconvertertiltingmaster slavecontrolsystem,andtheprecisionandstabilityofconvertercontrolareimprovedbyestablishinganewcontrolmode.Inthesystem,aSiemensCU320 2controlunitisusedtocontrol4Siemenspowerunits.ThecontrolunitandpowerunitareconnectedthroughCLIQ,andthepowerunitandplcareconnectedthroughprofibus dp.Themulti axiscontrolisrealizedthroughthemaster slavecontrolmodeofcontrollingfourSiemenspowerunitsbyoneSiemensCU320 2controlunit,whichgreatlyimprovesthesynchronizationofmechanicaltransmissionandeliminatestheproductionriskfactorscausedbyfrequencyconversionalarmcausedbysynchronizationdifference.Thepracticeofourcompanyshowsthatthemulti axissynchronouscontrolusingonecontrolunitissuperiortotheoldgenerationone to onecontrolmode,bothintermsofcontrolmodeandstructuredesign,anditisworthpopularizingandadopting.KEYWORDS Frequencyconverter Converter Tiltingsystem Master slavecontrol1 前言西门子官方公布西门子6SE70系列变频器于2011年10月宣布全部停产,新一代的西门子S120变频器作为迭代产品已成为电气传动领域的主力军。
S120变频器主从控制4页
S120变频器主从控制Abstract: this paper introduces S120 inverter in master-slave control principle and realization method, and discusses the implementation methods of control characteristics.Keywords: master-slave control; DRIVE - CLIQ; ProfiBUS.在变频器的应用中,有很多场合需要进行主从控制,当一个传动设备是由两个或多个电机驱动的时候,就需要通过主从控制来分配各个电机间的负荷使其达到均匀平衡,以满足对传动点的控制精度。
一、主从控制的工作原理:主从应用中主传动是典型的速度控制,而从传动是速度或者转矩控制,一般情况下可分为:1、当主传动和从传动的电机轴为刚性连接时,从传动与主传动之间不能有速度差,从传动使用转矩控制,其工作时只负责输出一定比例的转矩以减少主传动的负荷,整个传动的速度控制由主传动来完成。
2、当主传动和从传动的电机轴通过传输带等设备柔性连接时,从传动与主传动之间允许有细微的速度差,从传动使用速度控制。
3、在一些特殊应用中从传动既需要速度控制,也需要转矩控制,原因是两个电机轴工作时有的时候是硬性连接,有的时候是柔性连接,一般有主从控制性能的变频器都有自由切换这两种控制方式的功能。
二、主从控制的实现方法主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器,实现方法因产品规格型号不同会有所差别,并且在各种应用场合中由于传动控制精度的要求不同也可以通过不同的方法来实现,以下以西门子的SINAMICS S120变频器为例说明主从控制的几种实现方法及其控制特点。
在对变频器进行主从控制前,需要先对电机进行单机调试。
1.对于2个电机的主从控制,可以设置一个控制单元CU320-2DP,转矩给定可以通过DRIVE-CLIQ通讯在两个电机之间进行直接传输,大大提高了数据传输的可靠性和快速性。
西门子6RA70主-从控制
Configuring
Start-up 6RA70
12 Pulse Applications, 2003-6-26
Zhang JiaQing, SIEMENS RN TS
Automation and Drives
硬联结时的主从驱动
Automation and Drives Region North Business Admin.
其中: Iamm:主电机电流; Iamc:主变流器电流 Iasm:从电机电流; Iasc:从变流器电流; P500=K6002,主传动来的力矩给定; P609=K6001,主传动来的速度反馈; P648=K6003,主传动来的控制字1; P687=1,从驱动力矩控制模式。 P790=5,点到点 P791=3,传送字数 P793=8,波特率
Applications
Configuring
XX
Start-up 6RA70
I asm I amc % I amm I asc
P790=5,点到点 P791=3,传送字数 P793=8,波特率 P794.01=K0179,实际速度 P794.01=K0148,力矩设定 P794.01=K0030,控制字1 P797=2s,电报失败时间
P795=1,总线总端。 P797=2s,电报失败时间
12 Pulse Applications, 2003-6-26
Zhang JiaQing, SIEMENS RN TS
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硬联结时的主从驱动
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《西门子PLC高级项目应用》第2章 PLC的主从控制
任务1 开放式用户通信-任务描述
本任务采用开放式用户通信方式实现上述项目要求,并完成以下工作: (1)分配IO、绘制控制电路接线图; (2)完成PLC接线; (3)正确编写PLC程序; (4)调试运行。
任务1 开放式用户通信-任务分析
任务2 S7协议通信-任务实施
一、 PLC的IO分配 PLC1的IO分配如下表:
地址 I0.0 I0.1 I0.2
输入
功能
外接元件
通电使能
SB1(绿色自保持按钮)
向左点动
SB2(绿色自复位按钮)
向右点动
SB3(红色自复位按钮)
地址 Q0.0 Q0.1 Q0.2
输出 功能 通电使能指示 向左运行指示 向右运行指示
任务2 S7协议通信-任务实施
三、 PLC编程 建立连接
任务2 S7协议通信-任务实施
三、 PLC编程 PLC1 程序编写
在PLC1端新建FC函数块, 然后在函数块中建立程 序。
任务2 S7协议通信-任务实施
三、 PLC编程 PLC1 程序编写
任务2 S7协议通信-任务实施
三、 PLC编程 PLC1 程序编写
能力目标 (1)会使用S7通信方式完成两台PLC的网络组态及参数配置; (2)会用S7通信方式通信方式完成两台S7-1200PLC间的通信程序的编写。
素养目标 (1)培养学生的举一反三地应变综合能力; (2)倡导爱国情怀。
任务2 S7协议通信-任务知识
一、S7协议 S7通信协议为西门子S7系列PLC内部集成的一种通信协议,该通信协议未公开,不能用于与第
台停止运动。
任务1 开放式用户通信-任务目标
教材:西门子变频器的三种控制
9.1 变频器工作原理交流变频器是微计算机及现代电力电子技术高度发展的结果。
微计算机是变频器的核心,电力电子器件构成了变频器的主电路。
大家都知道,从发电厂送出的交流电的频率是恒定不变的,在我国50赫兹。
而交流电动机的同步转速:式中N1——同步转速,r/min ;f1——定子频率,Hz ;P ——电机的磁极对数。
而异步电动机转速式中s 为转差率,11/)(N N N s -=,一般小于3%,N 与送入电机的电流频率f 1成正比例或接近于正比例。
因而,改变频率可以方便地改变电机的运行速度,也就是说变频对于交流电机的调速来说是十分合适的。
9.1.1 变频器的基本结构从频率变换的形式来说,变频器分为交-交和交-直-交两种形式。
交-交变频器可将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电,称为直接式变频器,价格较高。
而交-直-交变频器则是先把工频交流电通过整流变成直流电,然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电,又称间接式变频器。
市售通用变频器多是交-直-交变频器,其基本结构如图9-1所示,由主回路,包括整流器、中间直流环节、逆变器和控制回路组成,现将各部分的功能分述如下:(1)整流器。
电网侧的变流器是整流器,它的作用是把三相(也可以是单相)交流整流成直流。
(2)直流中间电路。
直流中间电路的作用是对整流电路的输出进行平滑,以保证逆变电路及控制电源得到质量较高的直流电源。
由于逆变器的负载多为异步电动机,属于感性负载。
无论是电动机处于电动或发电制动状态其功率因数总不会为1。
因此在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。
这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件(电容器或电抗器)来缓冲。
所以又常称直流中间环节为中间直流储能环节。
Pf N 1160=)1(60)1(11s Pf s N N -=-=图9-1 交-直-交变频器的基本结构(3)逆变器。
负载侧的变流器为逆变器。
逆变器的主要作用是在控制电路的控制下将直流平滑输出电路的直流电源转换为频率及电压都可以任意调节的交流电源。
西门子G150变频器主从控制方式应用一例
西门子G150变频器主从控制方式应用一例冯晓辉;郭颖【摘要】SIEMENS G150 inverter, with medium performance requirements and without regenerative feedback, has been specially designed to meet the requirements of drives with quadratic and constant load characteristics. When a drive system consists of more than 2 motors, Master/Slave control is a kind of control method which is used to ensure the motor load distributing balance to meet the accuracy requirement.%西门子SINAMICS G150变频器是针对平方转矩和恒定转矩特性负载而特别设计的,满足中等性能要求,无再生反馈能力的柜机解决方案;主从控制是当一个传动设备由两个或多个电机驱动时,为保证各电机负荷的均匀分配而采用的一种控制方式以满足控制精度要求.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】3页(P86-88)【关键词】西门子;变频器;主从控制【作者】冯晓辉;郭颖【作者单位】北方重工集团装卸设备分公司,沈阳110000【正文语种】中文【中图分类】TM464;TP1 引言西门子SINAMICS G150变频器是将G130变频器和所需要的输入和输出侧组件集成到专门设计的机柜中而组成的变频柜解决方案,是针对恒转矩及平方转矩特性负载的,具有中等性能要求,但无需再生反馈的传动应用所开发的一款单机应用的变频调速柜。
具有结构紧凑,模块化设计,维修方便的特点,并可通过选配多种选件来满足客户的特定需求,应用非常广泛。
西门子变频器TH4108AH W远程控制器说明书
TH4108AH/WTH4108AH/W--变频器远程控制器说明书变频器远程控制器说明书远端无线模块控制专用V 5.2 –00808目 录1、简介..........................................................................................................................................1 2、功能特点说明........................................................................................................................1 3、技术规格及参数.. (1)3.1 变频器远程控制器的型号说明.........................................................................................1 3.2 技术规格及参数.. (2)4、外观说明 (3)4.1 A 型变频器远程控制器的外观说明..................................................................................3 4.2 外型及开孔尺寸.................................................................................................................4 4.3 键盘功能说明.....................................................................................................................4 4.4 LED 数码管及指示灯说明.. (4)5、电气接线说明 (5)5.1 A 型变频器远程控制器后部的端子定义..........................................................................5 5.2 变频器远程控制器后部的端子定义说明.........................................................................5 5.3 THMK THMK--4108的接线图..........................................................................................................6 5.4 A 型变频器远程控制器型变频器远程控制器的接线图的接线图.. (7)6、操作说明 (7)6.1 变频器的设置.....................................................................................................................7 6.2 变频器远程控制器的参数设置界面说明.........................................................................8 6.3 变频器远程控制器的设定参数项.....................................................................................8 6.4 变频器远程控制器操作方法. (12)7、选配件说明...........................................................................................................................13 8、维护及质量保证..................................................................................................................14 9、随机附件...............................................................................................................................14 1010、用户注意事项、用户注意事项.. (14)工程应用,我们更专业TH41TH41008-AH/W 变频器变频器远程控制器说明书远程控制器说明书远程控制器说明书(远端无线模块控制专用V5.2 –008)1、简介变频器远程控制器是一种远程操作变频器的智能仪表,通过RS485网络远程控制变频器的启动、停止、加速、减速、正反转,并实时显示变频器的设置频率、实际频率等状态信息。
西门子变频器的主要控制方式
》线性 V/f控制, P1300 = 0可用于可变转矩和恒定转矩的负载,例如,带式运输机和正排量泵类。
》带磁通电流控制(FCC)的线性V/f控制, P1300 = 1这一控制方式可用于提高电动机的效率和改善其动态响应特性。
》抛物线 V/f控制 P1300 = 2这一方式可用于可变转矩负载,例如,风机和水泵。
》多点 V/f控制 P1300 = 3有关这种运行方式更详细的资料,请参看 MM440“参考手册”。
》纺织机械的 V/f控制 P1300 = 5没有滑差补偿或谐振阻尼。
电流最大值 Imax控制器从属于电压而不是频率。
》用于纺织机械的带FCC 功能的 V/f控制 P1300 = 6P1300 = 1和P1300 = 5的组合控制。
》带独立电压设定值的 V/f控制 P1300 = 19电压设定值可以由参数P1330给定,而与斜坡函数发生器(RFG)的输出频率无关》无传感器矢量控制 P1300 = 20这一控制方式的特点是,用固有的滑差补偿对电动机的速度进行控制。
用这一控制方式时,可以得到大的转矩、改善瞬态响应特性、具有优良的速度稳定性,而且在低频时可以提高电动机的转矩。
可以从矢量控制变为转矩控制(参看P1501)。
》带编码器反馈的速度控制 P1300 = 21带速度编码器反馈的磁场定向控制可以实现:¨提高速度控制的精度,改善速度控制的动态响应特性。
¨改善低速时的控制特性。
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6SE70变频器主从控制在转炉倾动中的应用
6SE70变频器主从控制在转炉倾动中的应用摘要:简要介绍了萍乡方大钢铁有限公司炼钢一厂4#转炉倾动设备及倾动控制系统的构成,分析了如何应用西门子PLC S7-400和西门子6ES70系列变频器构成PROFIBUS-DP现场总线控制系统,并且详细介绍了应用SIMOLINK网络实现4台倾动变频器主从控制的方法及变频器参数的设置。
关键词:转炉倾动;SIMOLINK主从控制;6SE70变频器参数设置1.转炉倾动控制系统的构成萍乡方大钢铁有限公司炼钢一厂4#转炉倾动电气控制系统选用4套西门子矢量控制变频器(型号:6SE7031 5EF60 ),倾动主回路结构组成为4台一对一电动机组,每一台电动机都配置有相应的变频器。
转炉倾动控制系统配置带编码器速度反馈,利用Pro-DP网络以及PLC实现通讯,利用抱闸制动,在低频状态下也能够拥有较大的启动力矩,同时还能够实现力矩电流平衡等其他功能,其配置有UPS为控制电源供电,下图1为该系统的主要结构图:图 1 转炉倾动控制系统结构2.变频器主从控制原理变频器和电动机设计为一拖一的控制方式,而各个变频器都是设计为主从控制,PLC主站利用Pro-DP总线对变频器主机实现控制,变频器主机利用SIMOlink 光纤实现对从机的控制。
在SIMOlink网中,各个变频装置具备自身稳定运行的能力,因此它们可以说是发送器与接收器的结合体,倾动系统内部的4台变频设备所组成的环网中,仅仅设计了某一个站点拥有发送能力,而其他站点则仅仅具备接收能力。
各个传动系统依靠SLB板来接收传动系数,之后再利用传动系统的数据发送功能将这些设定值发送到另一传动系统之中,这样一来就能够直接完成转矩电流给定值的直接传输,还可以同时做到其他数据值的传输。
因此在该系统之中设计1个主站和3个从站。
转炉本体PLC利用Pro-DP网对主站速度进行定义,另外主站接收之后会自动生成一个给定值并发送到从站装置中,这一给定值通常包括了位置、速度以及加速度。
(完整word版)西门子标准变频器控制方法描述
西门子标准变频器控制方法描述第一节速度矢量控制(MM440)在矢量控制中,速度控制器影响系统的动态特性。
特别是恒转矩负载,速度闭环控制有利于改善系统的运动精度和跟随性能。
在矢量控制过程中,速度控制器的配置是重要的环节。
根据速度控制器的反馈信号来源,可以将速度矢量控制分为带传感器的矢量控制(VC)与无传感器的矢量控制(SLVC)两种。
编码器的反馈信号(VC):P1300=20观测器模型的反馈信号(SLVC):P1300=21在快速调试和电机参数优化的过程中,变频器会根据负载参数自动辨识系统模型,建立模型观测器,在没有传感器的情况下,系统也会根据输出电流来计算当前速度,作为速度反馈来构成速度闭环。
速度控制器的设定方式(P1460,P1462,P1470,P1472)手动调节可根据经验对速度控制器的比例与积分参数进行整定PID自整定设定参数:P1400当P1400.0=1,使能速度控制器的增益自适应功能,即根据系统偏差的大小来自动调节比例增益系数Kp。
在弱磁区,增益系数随磁通的降低而减小。
当P1400.1=1,速度控制器的积分被冻结,只有比例增益,即对开环运行的电动机加上滑差补偿。
优化方式自整定通过设置P1960=1,变频器会自动对速度控制器的各参数进行整定。
第二节 转矩控制(MM440)矢量控制分为速度矢量控制与转矩矢量控制,转矩控制与速度矢量控制的主要区别是闭环调节是基于转矩物理量进行运算的。
在某些特殊的场合,系统对变频器输出转矩的要求比较严格。
因此在MM440变频器中又实现了转矩设置功能。
同速度矢量控制一样,转矩控制也分为无传感器矢量控制和带传感器的矢量控制。
在无传感器的转矩控制过程中,系统根据观测器模型来计算当前频率,与加速度转矩控制输出频率进行预算后,反馈到调制器。
带传感器的转矩控制,将编码器测得的信号与观测器模型进行运算后直接反馈到调制器。
一速度控制与转矩控制的切换通过设置P1501=1,或者P1501=722.X来实现速度控制到转矩控制的切换。
西门子840DSL主从控制浅谈
科技论坛西门子840DSL主从控制浅谈赵巍(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161000)主从功能描述在数控机床上,速度力矩耦合(主从)功能实现两个功能:一是大型或重型机床上使用双伺服电机或多伺服电机同时驱动同一个机床轴。
二是通过在主从电机之间力矩补偿控制器对各个伺服电机的力矩进行分配,并可在主从间增加张力消除传动间隙。
即两个伺服电机经过各自的齿轮箱同时驱动同一机械部件。
两个伺服电机通过齿轮齿条同时驱动同一机械部件,两个伺服轴之间刚性机械连接。
其中电机1设为主动轴,电机2设为从动轴。
通过控制电机1和电机之间的张力,实现无间隙运动。
主从轴控制原理主从功能激活后,从动轴以速度控制方式按主动轴在负载端的设定速度移动,而不是机床轴通常的位控方式。
控制系统对主动轴进行位置环的控制,实现坐标的精确定位。
从动轴根据主动轴的速度指令实现速度环的控制,并根据负载分配情况完成输出扭矩的控制。
NC控制器只对主动轴进行位置控制,从动轴无位置环。
NC控制器的速度设定同时给定到主动轴和从动轴,主动轴和从动轴各有自己的速度和力矩控制器。
通过参数设定,力矩补偿控制器可调节扰动扭矩,并控制主从轴间的张力;主从轴间无位置偏差补偿。
力矩补偿控制器是一个PI调节器,附加张力经PT1滤波器和PI调节器计算输出到主动轴和从动轴的速度设定点,作为附加的速度分量,实现张力控制以消除反向间隙。
通过参数设定,力矩补偿控制器可分配主动轴或从动轴的力矩,并可调节控制主从之间额外的张力一个主动轴可以有多个从动轴的,但是一个从动轴只能与一个主动轴建立关系。
主从不可以嵌套。
对于SINAMICSS120驱动,一次只能对3个伺服轴进行速度控制器优化主要机床数据参数均设在从动轴上主从功能设置MD37250¥MA_MS_ASSIGN_MASTER_SPEED_CMD速度耦合的主动轴轴号MD37252¥MA_MS_ASSIGN_MASTER_TORQUE_CTR力矩耦合的主动轴轴号MD37253¥MA_MS_FUNCTION_MASK主从耦合设置推荐设置Bit0=1,MD372656和MD37260的设定计算与系统插补周期无关MD37254¥MA_MS_TORQUE_CTRL_MODE力矩补偿控制器的输出方式0:输出到主动轴和从动轴1:输出到从动轴2:输出到主动轴3:无输出MD37255MS_TORQUE_CTRL_ACTIVATION力矩补偿控制器的激活方式MD37260¥MA_MS_MAX_CTRL_VELO力矩补偿控制器的最大速度MD37262¥MA_MS_COUPLING_ALWAYS_ACTIVE主从耦合的激活方式0:临时耦合。
西门子变频器V20 操作手册CH[5]
西门子变频器V20 操作手册CH西门子变频器V20操作手册一、产品简介采用优化的脉宽调制(PWM)技术,实现高效的电能转换和低谐波干扰。
支持多种控制模式,如标量控制、PID控制、USS控制和MODBUS RTU控制等。
配备基本操作面板(BOP),可实现本地参数设置、状态显示和故障诊断等功能。
提供多种通信接口,如RS485、USB和Modbus等,方便与上位机或者其他设备进行数据交换。
具有多种保护功能,如过流、过压、欠压、过热、过载、短路等,保障设备安全可靠运行。
具有节能功能,如自动转矩监测和自动睡眠唤醒等,可根据负载情况自动调节输出功率,降低能耗。
二、产品规格V20变频器分为五个尺寸(FSA-FSE),功率范围从0.12 kW到30 kW,电压等级为230 V或者400 V。
具体的产品规格如下表所示:---尺寸 ---功率范围 ---电压 ---宽度(mm) ---高度(mm) ---深度(mm) ---分量(kg) -------:--: ---:------: ---:--: ---:--------: ---:--------: ---:--------: ---:--------: -------FSA ---0.12-0.75 kW ---230 V ---68 ---142 ---108 ---0.6 -------FSB ---0.37-2.2 kW ---400 V ---68 ---142 ---108 ---0.6 -------FSAC ---1.1-1.5 kW ---230 V ---73 ---173 ---155 ---1.3 -------FSAD ---2.2-3.0 kW ---230 V ---73 ---173 ---155 ---1.3 -------FSC ---3.0-4.0 kW ---400 V ---100 ---230 ---173 ---2.5 -------FSD ---5.5 kW ---400 V ---100 ---230 ---173 ---2.5 -------FSE ---7.5-15 kW ---400 V ---140 ---300 ---237 ---6 ----三、产品安装安装位置应避免阳光直射、高温、高湿、震动、腐蚀性气体和导电性粉尘等不利环境。
变频器之主从控制
变频器之主从控制
北京世纪地和科技有限公司刘宝成在变频器的应用中,有很多场合需要进行主从控制,当一个传动设备是由两个或多个电机驱动的时候(以下如没有特别说明都是以两个电机驱动的主从控制为例来说明),就需要通过主从控制来分配各个电机间的负荷使其达到均匀平衡,以满足对传动点的控制精度。
一、主从控制的工作原理:主从应用中主传动是典型的速度控制,而从传动是速度或者转矩控制,一般情况下可分为:
1、当主传动和从传动的电机轴通过齿轮或链条相互固定地连接时,从传动与主传动之间不能有速度差(参见图1),从传动使用转矩控制,其工作时只负责输出一定比例的转矩以减少主传动的负荷,整个传动的速度控制由主传动来完成。
2、当主传动和从传动的电机轴通过传输带等设备柔性地连接时,从传动与主传动之间允许有细微的速度差(参见图2),从传动使用速度控制。
3、在一些特殊应用中从传动既需要速度控制,也需要转矩控制,原因是两个电机轴工作时有的时候是硬性连接,有的时候是柔性连接,一般有主从控制性能的变频器都有自由切换这两种控制方式的功能。
二、主从控制的实现方法主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器,实现方法因产品规格型号不同会有所差别,并且在各种应用场合中由于传动控制精度的要求不同也可以通过不同的方法来实现,在实际应用中工程人员可以根据两台(或多台)电机的负载耦合方式或控制精度要求的不同而选择不同的方式来实现主从控制,基于相同的控制原理,这条原则在其他变频器的主从控制中也同样适用。
西门子直流控制器6RA70主从控制
励磁回路采用单相半控桥B2HZ,额定电流15-800A的装置(交流输入电压400V 时,电流至1200A),电枢和励磁回路的功率部分为电绝缘晶闸管模块,所以其散热器不带电。
更大电流或输入电压高的装置,电枢回路的功率部分为平板式晶闸管。
这时散热器是带电的。
功率部分的所有接线端子都在前面。
1.3 通讯口下列串行接口可供使用:(1)U X300插头是一个串行接口,此接口按RS232或RS485标准执行USS协议,可用于连接选件操作面板0P1S或通过PC调试SMOVIS。
(2)主电子极端子上的串行接口,RS485双芯线或4芯线用于USS通信协议或装置对装置连接。
(3)在端于扩充板选件端子上的串行接口,RS485双芯线或4芯线,用于USS通信协议或装置对装置连接。
(4)通过附加卡(选件)的PROFIBUS-DP。
(5)经附加卡(选件)SIMOLINK与光纤电缆连接。
2. 西门子直流控制器6RA70主从模式参数设定2.1 对直流电机在6RA70装置中首先进行基本参数设定:P100=12.5P101=220P102=0.5P103=0P104=5000P105=0.1P106=5000P107=0.1P108=5000P109=0P110=1.738P111=37.96P112=390P113=1P114=10P083=3P790=5P791=52.2 主调速器设定:P794.01=K6020P794.02=K167P794.03=K148P794.04=K142P794.05=K170U117.01=B104P687=0P401=15%P433=K401P654=1P444=B17P445=12.3 从调速器设定:P625=K6002P500=K6003P687=B10P661=K6100合闸后,当不按B10时,从机速度跟随主机;如图1。
图1 当按下B10时,从机力矩跟随主机;如图2。
图2。
变频器主从控制的问题
变频器主从控制的问题在变频器的应用中,有很多场合需要进行主从控制,当一个传动设备是由两个或多个电机驱动的时候(以下如没有特别说明都是以两个电机驱动的主从控制为例来说明),就需要通过主从控制来分配各个电机间的负荷使其达到均匀平衡,以满足对传动点的控制精度。
变频器主从控制,使用一段时间后,突然出现从变频器高速停车的现象,检查接线无异常,怀疑从编码器的问题,两变频闭环控制,主变频发给从变频转矩控制,我想问一问,如果从编码器出现问题,会不会引起从变频停车的现象?从变频报F011过流我监视电流曲线电流从正常值突然将到0,电流没有突然高的现象,没有看到报编码器故障值。
答:通过监视没过流,为什么还报F011呢,我觉得应该有过流的过程只是没监测到;编码器有故障,会出现停机的现象,也会报F011;既然能检测电流,那你也监视一下编码器反馈KK0091的曲线,看编码器的反馈值是否正常;你将从变频器改为转矩控制吧,p100=5或p587=1,去掉速度闭环不就可以了吗,主从控制一般都这样做,而且故障少,省去很多麻烦。
一、主从控制的工作原理:主从应用中主传动是典型的速度控制,而从传动是速度或者转矩控制,一般情况下可分为:1、当主传动和从传动的电机轴通过齿轮或链条相互固定地连接时,从传动与主传动之间不能有速度差(参见图1),从传动使用转矩控制,其工作时只负责输出一定比例的转矩以减少主传动的负荷,整个传动的速度控制由主传动来完成。
2、当主传动和从传动的电机轴通过传输带等设备柔性地连接时,从传动与主传动之间允许有细微的速度差(参见图2),从传动使用速度控制。
3、在一些特殊应用中从传动既需要速度控制,也需要转矩控制,原因是两个电机轴工作时有的时候是硬性连接,有的时候是柔性连接,一般有主从控制性能的变频器都有自由切换这两种控制方式的功能。
二、主从控制的实现方法主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器,实现方法因产品规格型号不同会有所差别,并且在各种应用场合中由于传动控制精度的要求不同也可以通过不同的方法来实现,以下以西门子的SIMOVERT MASTERDRIVERS系列6SE70书本型变频器为例说明主从控制的几种实现方法及其控制特点。
西门子PLC通过MODBUS控制变频器
西门子PLC通过MODBUS控制变频器一、MODBUS通信概述MODBUS协议分为串行链路上MODBUS协议和基于TCP/IP协议的MODBUS 协议。
串行链路上MODBUS协议有MODBUS ASCAII(字符串)和MODBUS RTU两种 200SMART 所提供的MODBUS协议库能够支持MODBUS RTU通信 MODBUS RTU 是以16进制的数值进行发送 MODBUS ASCAII是以ASCAII码的方式进行发送,一个数据采用RTU方式发送只需要一个字节,而用ASACII码发送需要两个字节,发送时间PLC与变频器串口通信有很多通信方式,但常用的、首选的就是MODBUS通信方式,在实际的工业控制中应用非常广泛;这一期我们向大家一起分享变频器如何与PLC通过MODBUS RTU的方式进行控制二、MODBUS库指令详解库指令分两种,一个是主站库,一个是从站库主站是PLC作为MODBUS的主站主动去读取其他设备的数据;从站是PLC作为MODBUS的从站,其他设备来读取数据;本期我们分享的是PLC作主站,变频器做从站STEP7-MinWIN SMART软件自带MODBUS通信库指令初始化指令:控制指令:三、MODBUS RTU的通信格式(协议)通信协议有:站号、功能码、数据地址、数据内容、校验位、结束符组成校验:N=None无校验 E=Even偶校验 O=Odd奇校验判断数据位中为1的个数是奇数还是偶数(选择偶校验如16#03中如果为1 的个数是偶数时,校验位为1 ;如果为1 的个数是奇数时,校验位为0 。
选择奇校验时,为1的个数是偶数时,校验位为0 ;为1的个数是奇数时,校验位为1)功能码指定了对从站设备读操作还是写操作,同时也指定了MODBUS寄存器地址的类型,常用功能码有:四、PLC与变频器通信硬件的连接在变频器上面涉及通信的端子标记有A/B RS585+/RS485-或RJ11的网口;找到相关变频器的说明书查看通信端口的接线定义,以下是台达VFD-M系列的变频器通信口接线定义五、变频器通信参数的设置1、要实现变频器或仪表和PLC能正常通信,彼此的接口和协议需要一致,除此之外参数的设置也必须一致P00 设03(频率指令)P01 设03(运转指令)P88 设03 (通讯地址,0-254之间)P89 设02(波特率选择)P92 设04 (数据格式,200SMART不支持2个停止位,因此只能选04/05任意一个参数)P157 设01 (变频器默认的就是MODBUS模式)2、查看说明书的启停、频率给定、运行频率、电压电流等反馈参数的地址信息帧格式说明表示读2103 2104两个地址的数据放在17 70 和00 00的地址里通信协议的参数地址定义:运行命令地址2000H 频率命令地址2001H 输出频率地址2103H 输出电流地址22104H 输出电压地址2106H 变频器温度地址 210DH六、MODBUS通信程序的编写在程序的开始可以加一段初始化对所有的位进行复位。
Siemens变频器参数设置
1、 给定压力 P2202 的设定: 5 公斤压力,对应 50%;4 公斤压力对应 40%,以此类推。
2、 远传压力表两成 P0760 的设定 压力表量程为 1.6Mpa 时,设定为 160%,以此类推。
3、 把参数恢复到出厂设置: P0004=2 → P0010=30 → P0970=1 恢复过程会显示“busy”。
命令和数字 I/O (P0003=4
P0701 P0702 P0703
1=ON/OFF 15=PID 设定值 15=PID 设定值
P0004=7)
选择数字输入 1 的功能,接通正传/断开停机 选择数字输入 2 的功能 选择数字数入 3 的功能
模拟 I/O (P0003=4 P0004=8) P0295 0~3600 秒 P0753 0~10000 毫秒
系统工作参数设置 (P0003=4 P1001 P1002 P1003 P1004 P1005 P1006 P1007 P1080 P1082 P1120 P1121
P0004=10)
加泵压差 减泵压差 加泵频率 减泵频率 自动加泵延时 自动减泵延时 稳压泵起动条件(大泵运行频率小于这个频率换至小泵) 变频器最小运行频率 变频器最大运行频率 变频加速时间 变频减速时间
0
P2014 4
0
报警,故障和监视(P0003=4 P0004=21)
设置变频器的面板显示参量 变频器面板灯光熄灭延时时间 自动再启动 自动再启动次数 自动再启动延时
带抛物线特性(平方特性的 V/F 控制)
Uss 通讯采用的波特率 Uss 地址(变频器通讯地址) Uss 协议的 PZD(过程数据 Uss 协议的 PKW 长度
西门子变频器 430 主要参数设置
SIEMENS配智能主从
1.打开S7软件,新建一个项目如下;
项目名字
点击
OK
2.插入两个S7-300站
选定该站3.先建从站。
如下是组态S7-300站,315-2DP作为智能从站。
.
4、打开硬件组态软件。
接着组态从站的硬件及其参数,和与主站的通讯映象表。
5、
先选择从站
再双击从站的硬件
单击New
(新建)
6、波特率1.5Mbps和行规DP一般都是默认就行。
但是在从距离的通信和别的通讯协议需要从手册里查到对应的数据和行规。
单击OK
7.设定从站的Profibus的节点号。
一般选0、1、2以外的节点。
我选3号节点。
8、设定为从站。
9、设定为从站。
设节点双击DP
10、设定通讯映象表。
点击
新建
输入区长度
设定完输入
区点击OK
设定上面之
后再点击新
建
输出区
长度
设定完输出
区点击OK
11、配完从站,下面配主站。
双击硬件
12、进入硬件组态软件
选主站的节
点号
选Profibus网
点击OK
点击连接
双击
主站的输出
区
主站输出区
的起始字
双击
主站输入区
输入区的起
始字
主从映象关系为:
主站 从站
输入区 IB60~IB64 输出区 QB60~QB64 输出区 QB60~QB64 输入区 IB60~IB64
下载完成之后智能主从就组完了。
做完映象表
点击
OK
下载。
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摘要:本文介绍变频器在主从控制中的工作原理及其实现方法,并论述了各种实现方法的控制特点。
Abstract:In this paper ,the author introduces the principle of the Master- Slave Control of frequency converters , provides the realizing method and discusses the characteristic of different control means.
关键词:主从控制、模拟量输入输出、ProfiBUS、SIMOLINK。
Keyword: The Master- Slave Control、AI/AO、
Process Field Bus、Siemens Motion Link。
在变频器的应用中,有很多场合需要进行主从控制,当一个传动设备是由两个或多个电机驱动的时候(以下如没有特别说明都是以两个电机驱动的主从控制为例来说明),就需要通过主从控制来分配各个电机间的负荷使其达到均匀
平衡,以满足对传动点的控制精度。
一、主从控制的工作原理:主从应用中主传动是典型的速度控制,而从传动是速度或者转矩控制,一般情况下可
分为:
1、当主传动和从传动的电机轴通过齿轮或链条相互固定地连接时,从传动与主传动之间不能有速度差(参见图1),从传动使用转矩控制,其工作时只负责输出一定比例的转矩以减少主传动的负荷,整个传动的速度控制由主传动
来完成。
2、当主传动和从传动的电机轴通过传输带等设备柔性地连接时,从传动与主传动之间允许有细微的速度差(参
见图2),从传动使用速度控制。
3、在一些特殊应用中从传动既需要速度控制,也需要转矩控制,原因是两个电机轴工作时有的时候是硬性连接,
有的时候是柔性连接,一般有主从控制性能的变频器都有自由切换这两种控制方式的功能。
二、主从控制的实现方法主从控制的关键技术问题是如何把主传动的速度信号或转矩信号高速和精确地传送到从传动变频器,实现方法因产品规格型号不同会有所差别,并且在各种应用场合中由于传动控制精度的要求不同也可以通过不同的方法来实现,以下以西门子的SIMOVERT MASTERDRIVERS系列6SE70书本型变频器为例说明主从控制的
几种实现方法及其控制特点。
1﹑通过模拟量输入输出口(AI/AO)连接实现主从控制 6SE70书本型变频器的CUVC控制板上集成有可编程的两个回路的AI(模拟量输入口)和两个回路的AO(模拟量输出口),在主从应用中主传动的速度或转矩信号可以通过AO口转换成标准的4~20mA信号输出,而从传动则是通过AI口接收主传动发来的速度或转矩给定值,这样就可以实现经济实
用的主从控制应用,其接线原理图如下图3所示:
在主传动中可以应用6SE70书本型变频器中的自由模块对D/A转换后的速度或转矩值进行运算之后再把结果当作从传动的给定值连接到P0640.1中,在从传动中若其是作为速度控制则把模拟输入口的A/D转换值K0011连接到速度给定连接量P0443.1中,若其是作为转矩控制则把K0011连接到转矩给定连接量P0486.1中,或者也可以应用自由模块先对K0011进行处理后再连接到相应的连接口,至于变频器的运行命令或连锁控制则可以通过变频器的数字量输入/输出接口来实现,从而完成简单实用的主从控制。
控制特点:简单实用,不需要投入其他的硬件设备就可以实现两个变频器间的主从控制,模拟量的输出口分辨率为10bit+sign, 输入口分辨率为11bit+sign,响应时间为5mS左右,若是增加软件滤波时间则响应时间也会跟着增加,此方法对于速度较低、控制精度要求不是很高的主从控制来说相当方便实用,其主要的缺点是模拟信号较容易受电磁干扰,并且A/D和D/A转换器也会有零点漂移,在实际应用中要特别注意。
2、通过ProfiBUS通讯模块连接实现主从控制 6SE70书本型变频器的CUVC控制板上两个有用于扩展的插口,ProfiBUS通讯模块CBP可以直接插在上面使用,变频器通过CBP模块可以作为从站和PLC等主站进行数据交换,通过PLC完成两台变频器的主从控制,其接线原理图如下图4所示:
在该应用中主从传动的速度或转矩分配是由PLC来完成,PLC根据两个传动的控制特点把计算好的速度或转矩值周期性地发送给变频器,变频器根据接收到的控制命令和给定值进行高精度的速度或转矩控制。
控制特点:ProfiBUS(Process Field Bus)是一个功能强大、开放、耐用的现场总线系统,数据的传送速率可达到12Mbit/S,6SE70变频器通过通讯方式可以进行32位的数据处理,通过PLC的控制两台变频器可以实现高精度的主从控制,为了提高控制精度和响应速度可以选用西门子的S7-300系列的PLC来控制,S7-300 PLC可以通过ProfiBUS通讯方式中的同步功能使两台变频器的运行命令和速度或转矩给定值实现同一时间接收,从而实现高精度和响应快的主从控制。
该种控制方式要求为每台变频器配置一块ProfiBUS通讯模块,并且需要对PLC等上位机进行软件编程才能实现控制,所以特别适合在已经配置有ProfiBUS通讯网络的中大型传动中使用。
3、通过SIMOLINK通讯模块连接实现主从控制 SIMOLINK通讯接口可实现两个(或多个)传动设备之间的数据快速交换,其通讯板SLB板可以直接插在6SE70变频器的CUVC控制板的扩展槽上,然后通过光纤线来连接成闭合环形回路。
在主从应用中可以把主传动的SLB板设置成主站,其余的设置成从站,主从传动的速度或转矩分配是由主站的变频器来完成;或者用一个带有SIMOLINK通讯接口的PLC等上位机作为主站,而变频器的SLB板设成从站,主从传动的速度或转矩分配则由PLC来完成,以前者为例描绘其接线原理图如下图5所示:
图5控制特点:SIMOLINK(Siemens Motion Link)是以光纤电缆位传输介质的通讯方式,其特点是响应速度快捷,抗干扰能力强,在每一个周期内依靠其精确的时间间隔和无偏差的同步功能使所连接的变频器在极快的数据传输中保持高性能的适时性和同步性,SIMOLINK有11Mbit/S的数据传输速率,可以传输32位的数据,总线循环周期为0.2~6.5Ms。
在主从控制中通过SIMOLINK通讯方式可以使得两台电机的控制精度和响应速度方面都达到很高的性能。
三、结束语西门子SIMOVERT MASTERDRIVERS系列变频器的强大功能使得它实现主从控制的方式有很多种,除了以上所列举的三种方法外,还有例如用同步板TSY实现的两台变频器的同步控制等方法都可以实现主从控制,在实际应用中工程人员可以根据两台(或多台)电机的负载耦合方式或控制精度要求的不同而选择不同的方式来实现主从控制,基于相同的控制原理,这条原则在其他变频器的主从控制中也同样适用。