變頻器的閉環(huán)速度控制功能

1、http:/www.chinabaike.eom/m/b/1411607.html丹佛斯VLT2800系列變頻器的閉環(huán)速度控制功能、概述:丹佛斯VLT2800系列變頻用具有響應(yīng)時(shí)間快、速度控制精度高等特點(diǎn)，通過(guò)內(nèi)部的滑差補(bǔ)償功能，可以在開(kāi)環(huán)速度控制中將轉(zhuǎn)速誤差控制在+/-23rpm之內(nèi)（4極電機(jī),903600rpm）。假如對(duì)轉(zhuǎn)速精度有更高的要求，可以采用速度閉環(huán)的方式：通過(guò)速度傳感器反饋信號(hào)與給定信號(hào)的比較進(jìn)行PID運(yùn)算，控制電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。通過(guò)速度閉環(huán)控制，VLT2800系列變頻器可將轉(zhuǎn)速誤差控制在+/-7.5rpm之內(nèi)（4極電機(jī),303600rpm）。、實(shí)施方法：將速度傳感器安裝于電機(jī)軸上

2、，通過(guò)對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速信號(hào)的采集達(dá)到精確控制轉(zhuǎn)速的目的。速度傳感器般采用旋轉(zhuǎn)編碼器，而旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)工作原理、分辨率、電源類型和輸出形式的不同又分為很多不同類型，如下表所列。分辯率電源類型輸出關(guān)生工作原理12B集電極開(kāi)路型噌量型25612v電壓輸出始對(duì)值型51224v差分信號(hào)輸出102420404瑜在此，我們選用增量型、24V電源供電、集電極開(kāi)路（PNP輸出、分辯率為1024的旋轉(zhuǎn)編碼器，按卜表方式接線:一般使用旋轉(zhuǎn)編碼器需要判定電機(jī)轉(zhuǎn)向和定位控制時(shí)需要使用相信號(hào)傳感實(shí)際轉(zhuǎn)速。需重新設(shè)定的參數(shù)見(jiàn)下表（以四極電動(dòng)機(jī)為例，由電位器給定轉(zhuǎn)速信號(hào)）：參數(shù)號(hào)碼參數(shù)名稱出廠值般定值LOO控制方式選擇閉環(huán)速度控制

3、204最小蛤定值0rpm205最大給定值1500rpm30T數(shù)字輸入端子 33脈沖反饋327脈沖反饋信號(hào)最大頻率25&00414最小反慎值0.OOrpm415量大反饋值ISOOrpm416給定/反饋信號(hào)單位就 M41T速度 F 工工比例增益b.015418速度計(jì) D 積分時(shí)間20419速度 F 工 D 微外時(shí)間30420速度工口 D-憎益極限5421速度W 氐通漉波時(shí)間2C451前情因子100%452FID 調(diào)節(jié)范圍100%HOE456變頻需端子加33MOIISENOIJEI-12PE監(jiān)臉色色色包色朗處黃白綠褐黑信號(hào)線定義0VAB+U屏蔽線接地A/B/Z三相信號(hào)。在此，我們僅需要/基于

4、 S7-200PLCUSS 協(xié)議通信的速度閉環(huán)定位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間：2013-11-20 來(lái)源：作者：可以應(yīng)用于多個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，大大節(jié)約了項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。0 引言隨著電力電子技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；可編程控制器 PLC 作為替代繼電器的新型控制裝置，簡(jiǎn)單可靠，操作方便、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)且功能強(qiáng)大、容易使用、可靠性高，常常被用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備的控制；在此，本次設(shè)方 t 就是基于 S7-200PLC 的 USS 通信方式的速度閉環(huán)定位控制。將現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的 PLC 和變頻器綜合起來(lái)通過(guò) US

5、創(chuàng)、議網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)定位控制。PLC 根據(jù)輸入端的控制信號(hào)及脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算后由通訊端口控制變頻器運(yùn)行設(shè)定的行程；電機(jī)運(yùn)行到減速值后開(kāi)始減速；電機(jī)運(yùn)行到設(shè)定值后停止運(yùn)行并鎖定。因此，該系統(tǒng)必須具備以下三個(gè)主體部分： 控制運(yùn)算部分、 執(zhí)行和反饋部分。 控制運(yùn)算主要由 PLC 和變頻器來(lái)完成；執(zhí)行元件為變頻器和電機(jī)；反饋部分主要為速度反饋。S7-200PLC 通過(guò) USSB 議網(wǎng)絡(luò)控制 Micro-MasterMM420 變頻器，控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)停和定位控制，并能夠通過(guò) PLC 讀取變頻器參數(shù)、設(shè)置變頻器參數(shù)。1 .系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件

6、PLC 變頻器和電機(jī)。首先通過(guò)設(shè)置給定輸入給 PLC,再通過(guò) PLC 控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來(lái)控制電機(jī)，隨后將電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋給 PLC,經(jīng)比較后輸出給變頻器從而實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)速。構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)就要把速度信息反饋給輸入。速度的測(cè)量可以通過(guò)光電編碼器和 PLC 來(lái)實(shí)現(xiàn)。速度采集：S7-200 具有高速脈沖采集功能，采集頻率可以達(dá)到 30KHz，共有 6個(gè)高速計(jì)數(shù)器(HSC0HSC5)T 作模式有 12 種。 在固定時(shí)間間隔內(nèi)采集脈沖差值， 通過(guò)計(jì)算既可以獲得電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。例如：設(shè)采樣周期為 100ms 即是每隔 100ms 采集脈沖一次，光電開(kāi)關(guān)每轉(zhuǎn)發(fā)出 8 個(gè)脈沖，那么就可以得到速度為：n=A

7、m/(0.1x60 x8)其中 Am 為采樣周期內(nèi)接受到的脈沖數(shù)。轉(zhuǎn)速 n 的單位為 r/min.閉環(huán)控制就是將速度信號(hào)反饋給 PLC,再通過(guò)與給定量比較，輸出給 PID 控制部分，從而調(diào)節(jié)速度使其能達(dá)到設(shè)定要求。具體如圖 1 所示。速嗖反饋年號(hào)PLC變效后注格痂扉父變軾洱速布施圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2 .系統(tǒng)硬件接線與變頻器的參數(shù)設(shè)置西門子 S7-200 和 MicroMaster 變頻器之間采用通訊協(xié)議 USS,用戶可通過(guò)程序調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)通信，編程的工作量小，是一種費(fèi)用低使用方便的通訊方式。S7-200CPU 的通信端口的規(guī)格是 RS485,因此將 S7-200 的通信端口與驅(qū)動(dòng)裝置的 RS48

8、5 端口連接，在 RS485 網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn) USS 通信無(wú)疑是最方便經(jīng)濟(jì)的。系統(tǒng)硬件接線圖如圖 2 所示，將 MM44 的通信端子為 P+(29)和 N-(30)分別接至 S7-200通信口的 3 號(hào)與 8 號(hào)針，以建立 S7-200 與 MM42 底頻器的 USS 通信硬件連接。其中，I0.1 為脈沖輸入，I0.2 為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。nJ-gf 加 d 墉弼驀圖 2 硬件接線圖總線連成后，除在上位機(jī)進(jìn)行編程外，還要在變頻器上進(jìn)行各參數(shù)設(shè)置，主要如表 1:表 1 變頻器參數(shù)設(shè)置表變賴器參互出廠值設(shè)定以功能說(shuō)明P070015命令源選擇P1COO25鐲率設(shè)定值選擇（通過(guò)COM 鏈路的 USS）P11355

9、.00停足時(shí)間P1232100150直流制動(dòng)電流P123301立流孫 811 流持續(xù)時(shí)間3 .軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用 S7-200PLC 和變頻器通過(guò) USSB 議網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)定位控制。要求PLC 根據(jù)輸入端的控制信號(hào)及脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算后由通訊端口控制變頻器運(yùn)行設(shè)定的行程；電機(jī)運(yùn)行到減速值后開(kāi)始減速；電機(jī)運(yùn)行到設(shè)定值后停止運(yùn)行并鎖定。系統(tǒng)軟件程序流程3636JldooTfcJldooTfc；嘛!420變頻器融冷輸入扇動(dòng)圖設(shè)計(jì)如圖 3 所示。USSB議對(duì)硬件設(shè)備要求低，減少了設(shè)備之間布線的數(shù)量。無(wú)需重新布線就可以改變控制功能?？赏ㄟ^(guò)串行接口設(shè)置來(lái)修改變頻器的參數(shù)?？蛇B續(xù)對(duì)變頻器的特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。利用 S7-200CPU 組成 USS 通信的控制網(wǎng)絡(luò)具有較高的性價(jià)比。西門子 S7-200 和 MicroMaster 變頻器之間采用通訊協(xié)議 USS 用戶可通過(guò)程序調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)通信，編程的工作量小，是一種費(fèi)用低使用方便的通訊方式。本系統(tǒng) USS協(xié)議通信部分程序梯形圖如圖 4 所示。圖4系統(tǒng)通信部分梯格圖程序4 .結(jié)語(yǔ)本項(xiàng)目運(yùn)行效果：PLC 根據(jù)輸入端的控制信號(hào)及脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算后由通訊端口控