IC693PWR321
4．端子說明 　　 　5,控制模式（四種） 　　 　　控制模式 V/f控制 帶PG V/f控制 開環(huán)矢量控制 閉環(huán)矢量控制 　　控制模式 電壓/頻率控制 電壓/頻率控制帶速度補嘗 電流矢量不帶PG控制 電流矢量帶PG控制 　　速度檢出器 不要 要（PG） 不要 要（PG） 　　速度檢出器Option 不要 PG-A2，PG-D2 不要 PG-B2，PG-X2 　　速度控制范圍 1：40 1：40 1：100 1：1000 　　啟動轉矩 150%/3HZ 150%/3HZ 150%/1HZ 150%/0r/min 　　速度控制精度 ±2%~±3% ±0.03% ±0.2% ±0.02% 　　轉矩控制 不可 不可 不可 可以 　　適用用途 同時驅動多臺電機，電機參數不知道，不能進行自學習 簡易速度反饋控制機械側已安裝PG 需多種調速的場合 簡易伺服驅動，速度控制，力矩控制 　　主要參數設置說明 　　An環(huán)境參數 　　A1-00語言選擇：0：英語 1：日本語 2：德語 3：法語 　　A1-01訪問等級：2：QUICK-START 3：BASIC 4：ADVANCED 　　A1-02控制模式：0：無PG V/f控制 1：有PG V/f控制 　　 2：無PG 矢量控制 3：有PG 矢量控制 　　A1-03初始化： 回到出廠時設定 　　bn應用參數 　　b1-01（0-4）頻率指令輸入方法 　　0：數字操作器 1：模擬量端子 　　2：MEMOBUS傳送（S1-K2）與GEPLC以及其他廠家PLC 　　3：選擇卡（CP-216） 　　4：MEMOBUS傳送（CP-717） 　　b1-02（0-4）運行指令輸入方法選擇 　　0：數字操作器 1：模擬量端子 　　2：MEMOBUS傳送（S1-K2）與GEPLC以及其他廠家PLC 　　3：選擇卡（CP-216） 　　4：MEMOBUS傳送 　　b1-03（0-4）停止方式選擇 　　0：減速停車 1：自由滑車 　　2；DC制動 3：帶計時器停車 　　b1-04（0-4）反轉選擇 　　0：可以反轉 1：不能反轉 　　Cn調整參數 　　C1-01加速時間1 C1-02減速時間1 　　C1-03加速時間2 C1-04減速時間2 　　C1-05加速時間3 C1-06減速時間3 　　C1-07加速時間4 C1-08減速時間4 　　C1-09快速停車時間 C1-10加減速時間單位（0-1） 　　0：0.01秒 1：0.1秒 　　C2-01~C2-04 S曲線 　　 　　dn指令參數 　　d1-01~d1-08：速度選擇 　　d1-01頻率指令1 d1-02頻率指令2 　　d1-03頻率指令3 d1-04頻率指令4 　　d1-05頻率指令5 d1-06頻率指令6 　　d1-07頻率指令7 d1-08頻率指令8 　　d1-09點動頻率 　　d2-01~d2-02：輸出頻率上/下限 　　d2-01輸出頻率上限 　　d2-02輸出頻率下限 　　En電機參數 　　E1-01~E1-13：電機額定參數根據變頻器的功能有如下幾種起動方式可供選擇。 　　 (1)限流加速 對于有轉矩控制功能的變頻器和矢量控制式變頻器，由于具有快速的電流限制功能，即使轉速指令設定成階躍指令，變頻器本身也能把電流限制在允許值以內。就是說可以用變頻器的允許大轉矩，實現盡可能快的起動過程。起動中電流可以被限制在人為設定的范圍以內。 　　 (2)限時加速 U/f控制式變頻器，多數不具備積極限制電流的功能，電流沖擊過大，可能造成過電流跳閘。對于階躍式的轉速設定，往往在變頻器的內部將其變換成隨時間線性上升的指令。為了防止過電流，常要調整起動時間，使之與生產機械相適應。以期在不出現過電流的前提下，盡量縮短起動時間，這就是起動時間設定所要遵循的一般原則。 　　 表2-1 變頻起動的三種方式 　　加速方式 控制方法 說明圖 備注 　　限流加速 加速中電流被抑制在固定值上，可以實現對變頻裝置和生產機械的過載與沖擊的限制 ×加速中,電動機轉矩保持恒定×矢量控制式變頻器常采用該方式 　　限時加速 階躍的速度指令變換成隨時間線性變化的指令，是一種加速度限制控制方式 ×加速轉矩×U/f控制和矢量控制變頻器中采用 　　S形加速 在上面的基礎上限制轉矩的變化率，可以實現平穩(wěn)起動 U/f控制和矢量控制變頻器中采用 　　 　　(3)S形加速 S形加速的目的是使加速過程變得緩和些。為了使電梯乘員感到舒適或者使傳送帶所載的物品不致倒塌常采用這種S形加速方式。在起動初期和起動末了的加速度，隨時間有一個漸變的過程。 　　上述三種起動方式的性能與用途的比較見表2-1。 　　這里說明一個問題，通用變頻器中的加、減速時間設定功能所設定的時間，是指由從零頻率上升到變頻器高頻率和從變頻器高頻率下降到零頻率的時間。加速時間設定的約束是將電流限制在過電流容量之內，不應使過電流保護動作；減速時間設定約束是防止直流回路（濾波電容器）電壓過高，不應使過電壓保護動作。 　　 　　2.5變頻器的制動狀態(tài) 　　 在變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳動系統中，當電動機減速或者所拖動的位能負載下放時，異步電動機將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統中所儲存的機械能經異步電動機轉換成電能。逆變器的六個回饋二極管將這種電能回饋到直流側。此時的逆變器處于整流狀態(tài)。如果在標準型的變頻器中（網側變流器為不控的二極管整流橋）不采取另外的措施，這部分能量將導致中間回路的儲電電容器的電壓上升。如果電動機的制動并不太快，電容器電壓升高的值并不十分明顯，一旦電動機恢復到電動狀態(tài)，這部分能量又被負載所重新利用。電容器電壓升高過大，裝置中的“制動過電壓保護”將動作，保護變頻裝置的，所以當制動過快或機械負載為提升機時，這部分再生能量的處理問題就應認真對待了。 　　在變頻器中，對再生能量的處理方式有三種：1）耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中，變頻器通過制動單元（分外置、內置兩種）將再生制動能量消耗在制動電阻上；2）由并聯在直流回路上的其他傳動系統吸收；3）使之回饋到電網。如果屬于前兩種工作狀態(tài)，稱為動力制動狀態(tài)；如果屬于后一種工作狀態(tài)，則稱為再生制動狀態(tài)。應該注意，這是從整個系統角度視再生電能是否能回饋到交流電網而定義的兩種工作狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下，異步電動機自身均處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。 　　 　　3. 變頻器的應用 　　3.1 變頻器容量的計算 　?。?） 連續(xù)運轉時所需的變頻器容量的計算式 　　 （3-1） 　　 （3-2） 　　 （3-3） 　　式中PM──負載所要求的電動機的軸輸出功率； 　　 η──電動機的效率（通常約0.85）； 　　 cos*──電動機的功率因素（通常約0.75）； 　　 UM──電動機電壓（V）； 　　 IM──電動機電流（A），工頻電源時的電流； 　　 k── 電流波形的修正系數（PWM方式取1.05~1.0）； 　　 PcN──變頻器的額定容量（kVA）； 　　IcN──變頻器的額定電流（A）； 　　 　　 （2）一臺變頻器傳動多臺電動機并聯運行，即成組傳動時，變頻器容量的計算。當變頻器短時過載能力為150％，1min時，如果電動機加速時間在1min以內 　　 　　即 （3-4） 　　 （3-5） 　　 當電動機加速時間在1min以上時， 　　 （3-6） 　　 （3-7） 　　式中PM──負載所要求的電動機的軸輸出功率； 　　 nT──并聯電動機的臺數； 　　 ns──同時啟動的臺數； 　　 η──電動機效率（通常約0.85）; 　　 cos*──電動機功率因素（通常約0.75）； 　　 PCN1──連續(xù)容量（kVA），PCN1=kPMnT/ηcosφ 　　KS──（電動機啟動電流）/（電動機額定電流）； 　　IM──電動機額定電流（A） 　　k──電流波形的修正系數（PWM方式取1.05~1.10）； 　　PCN──變頻器容量（kVA） 　　IcN──變頻器額定電流。 　?。?） 大慣性負載起動時變頻器容量的計算 　　 （3-8） 　　式中GD2──換算到電動機軸上的總GD2（N·M2）； 　　 TL──負載轉矩（N·m）； 　　 h──電動機效率（通常約0.85） 　　 cosj──電動機功率因數（通常約0.75） 　　 xA──電動機加速時間（s），根據負載要求確定； 　　 k──電流波形的修正系數（PWM方式取1.05~1.10）； 　　 nM──電動機額定轉速（r/min）； 　　 PCN──變頻器容量（kVA）。 　　一、觸摸屏介紹 1. 簡介 觸摸式工業(yè)圖形顯示器（簡稱觸摸屏）是一種連接人類和機器（主要為 PLC ）的人機界面（國外稱為 HMI 或 MMI ），被稱為 PLC 的臉面。它是替代傳統控制面板和鍵盤的智能化操作顯示器?？捎糜趨翟O置、數據顯示、以曲線、動畫等形式描繪自動化控制過程，并可簡化 PLC 的控制程序。 比之模擬儀表、操作臺控制的優(yōu)點： ? 體積變小，幾乎不占空間； ? 連線簡單化。 2. 觸摸屏的主要作用 監(jiān)視：以數據、曲線、圖形、動畫等各種形式來反映 PLC 內部位狀態(tài)，存儲器數值，從而直觀反應工業(yè)控制系統的流程、走向。 控制：可以通過觸摸操作改變 PLC 內部位狀態(tài)，存儲器數值，從而參與過程控制。 3.觸摸屏主要功能 ? 以動畫形式表現控制過程，可實現工況圖、流程圖，設備由靜態(tài)到運行，畫面模擬動畫顯示； ? 離散點的 ON/OFF 表示；可實現管道、閥門、指示燈的顏色變化，電氣開關閘刀的開合、檔板的開關、多選一開關的實現等； ? 參數設置、數據顯示；可設計數據表格，制作操作面板的仿真圖象； ? 棒圖、（半）餅圖、容器圖、趨勢圖及各種儀表表示；可制作操作面板的仿真圖象，可實現信號量值、液體深度的變化；模擬表頭指針或游標的移動等； ? 各種報警動作：生產過程中出現異常情況，自動報警并用文字顯示故障類型，畫面同時自動切換至故障所在的流程畫面； ? 可進行報表打?。ǚ瞧聊挥部截悾缶畔⒋蛴?，打印時序可由用戶確定；可連 CCTV 監(jiān)視頭（ NTSC 制式），顯示現場實時信息； ? 把原來的開關、指示燈等移到觸摸屏上，則可省去 PLC 上原來對應開關、指示燈等的輸入輸出點，從而可減小 PLC 系統的規(guī)模； ? 權限管理：操作員只有在開機時輸入正確的登陸密碼后，觸摸屏才能進入運行狀態(tài)。 4.觸摸屏在惡劣條件下使用特點 ? 防塵、抗震 ? 防水、防電磁 二、可編程序控制器（ PLC ）在攪拌控制中的應用特點 ? 可靠性高 PLC 在硬件和軟件上采取了一系列抗干擾措施，使它可直接安裝于工業(yè)現場而穩(wěn)定可靠的工作，防磁，抗震，防塵。 ? 編程簡單、容易掌握。 ? 適應性強，應用靈活 攪拌中心控制室的 PLC 系統可同時控制攪拌附屬設備如：攪拌的骨料上料皮帶、水泥及粉煤灰的脈沖控制系統。 ? 控制系統設計、修改、調試方便，工作量少。 ? 功能強大 PLC 具有開關量輸入 / 輸出，模擬量輸入 / 輸出，大量的內部中間繼電器，時間繼電器，特殊繼電器，數據寄存器，可進行邏輯控制、數據處理、模擬量處理。 三、觸摸屏和PLC在攪拌控制系統中的應用 1. 數據流程 在這套控制系統中，觸摸屏主要是發(fā)揮工業(yè)流程監(jiān)控、數據顯示、資料存儲、打印、生產管理、發(fā)布生產操作命令的作用，它并不參與過程控制， PLC 主要是采集現場生產信息,及時向觸摸屏傳送各類生產狀態(tài)和數據如：配料門的限位、攪拌機的狀態(tài)、各稱量斗的傳感信號，操作臺的開關信號等，使觸摸屏能以生動形象的動畫形式及時顯示出來， PLC 根據程序運行結果和觸摸屏發(fā)布的指令來控制現場設備。具體見如下框圖： 2. 系統配置框圖 3. 系統主要構成 (1) 觸摸屏：采用天津羅升公司PWS6600系列觸摸屏，它負責處理現場與運行操作有關的人機界面，使操作員通過觸摸屏實時了解現場運行狀態(tài)，各種生產數據的當前值以及是否有故障報警發(fā)生，并可對工藝生產過程進行控制和調節(jié)，觸摸屏本身具有“配方”功能，通過其內部的宏指令可以將不同產品的不同工藝配方存儲在其中，隨時調用，大大節(jié)提高工作效率，它可以與近 30 個廠家的PLC通訊，兼容性，而且還可以和計算機通訊（開放式通訊協議），基于 Windows98/2000/XP 操作平臺下的組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學易用，大大節(jié)省產品開發(fā)周期。具有RS232/422/485通訊口，方便于連接其它廠家的PLC及外設產品（如：條形碼、存儲卡、變頻器、個人計算機等）。觸摸屏上的并行口還可以直接和打印機連接實時或定時打印當前或歷史數據。在編程軟件中選擇好觸摸屏和PLC型號后，在其系統設定中選擇PLC型號，通訊的波特率為 38400bps ；奇偶校驗為奇校驗；數據長度8位；停止位1位；通訊方式RS-232。 (2) PLC：可采用三菱或西門子、歐姆龍等系列產品。 (3) 打印機：可采用HP或其他品牌的打印機。 (4) 觸摸屏軟件：采用觸摸屏的制作軟件 ADP 編程軟件中備有大量的圖形庫（開關、燈、棒圖等）供選擇，還可以根據用戶需求編輯所需要的工藝圖形。在編程軟件中可以設定觸摸屏背光燈的關閉時間，節(jié)省其使用壽命。觸摸屏中具有內部編程指令 -- 宏命令，可以減輕PLC的編程負擔，甚至有些簡單的設備中可以取代 PLC ，由觸摸屏編程直接和其它設備通訊。 (5) PLC 編程軟件：采用的是三菱的GX編程軟件，用它完成整個程序的編制、調試。 (6) 軟起動器 4. 觸摸屏+PLC 控制系統參數 (1) I/O 模塊：采用 DC 輸入輸出，光電和機械隔離 (2) 配料精度： 水泥 粉狀 水劑：±1% ，砂石骨料：±2% 5. 觸摸屏和 PLC 控制系統的主要功能 ? 整個控制過程處于中文系統下工作，管理完全漢化； ? 實現配料，下料，拌和，出砼自動控制； ? 拌和時間，下料順序隨即可調； ? 配料，下料，拌和動態(tài)模擬顯示； ? 系統自動校稱； ? 配方可達200余種； ? I/O 狀態(tài)自動檢測； ? 自動生成數據庫，生產流程圖，報警系統圖，參數報表，歷史查詢，報表制作和打印。 四、下面以某電站 2× 1m3 攪拌為例介紹各方面的制作 1. 系統組成 ? 觸摸屏選用 TFT 液晶顯示器 ? 可編程序控制器選用三菱FX-2N ? 打印機選用 HP 2. 附屬設備 ? 強電柜一臺，主要為各種動力設備提供電源、及各控制電源 ? 操作臺一臺 ? PLC 及放大器柜 ? 上料皮帶控制箱 ? 傳感器 10 套 ? 其他低壓電器 3. 觸摸屏畫面的制作采用 ADP 編輯工具軟件完成。各畫面畫面包括各控制菜單及視頻窗口，首頁可由相關單位編寫廣告畫面歡迎詞或系統機型說明。本系統主要包含以下幾項： 在主菜單畫面中設計了 9 個畫面選擇開關，用于打開 9 個不同功能的畫面，畫面分布： a) 流程控制：在生產過程中切換到此畫面，用于生產流程監(jiān)控和控制； b) 重量設定：主要是用于配方設定和修改； c) 時間設定：主要是用于攪拌機攪拌時間設定，配料抖動時間及提前量設定，下料順序時間參數設定； d) 主控畫面：在進行系統校驗時用于主控系統運算的基本參數，這也是程序運算的核心，因此為了防止誤修改在標定畫面中加入了權限功能； e) 狀態(tài)監(jiān)控：真實反映現場的I/O狀態(tài)，利于故障的檢查和排除； f) 配方：用于存儲配方和調用配方，在此系統中設計了20個配方； g) 數據列表：在生產過程中隨時記錄每一循環(huán)的稱量數據，便于匯總查詢和打?。?h) 打?。焊鶕祿蟊淼膬热菘刂拼蛴C，在本系統中采用的時針式打印機； i) 資料管理：主要是操作使用說明以及相關的接線信息。 在設計各畫面控件時，首先在畫面框中畫出所需要的控件，然后進行大小比例調整，上色，接下來進行屬性連接，畫面上的控件屬性數據全部由下位機PLC提供，所以觸摸屏畫面制作起來非常方便快捷，在實際運行過程中，若需在觸摸屏畫面中增加新的內容，如開關、菜單選擇等，只需在設計軟件中增加相應的項目傳送至觸摸屏即可。 在觸摸屏和PLC進行通訊和調試參數前，需特別注意以下幾點： a) 選擇直接傳送方式：選擇直接通訊方式 (選擇PLC類型及對應I/O地址)，該方式下，觸摸屏直接讀取或改寫PLC的數據寄存器和繼電器內容，這樣可以大大減輕PLC用戶程序的負擔。 b) 系統數據區(qū)：當選擇直接傳送方式時，觸摸屏內部寄存器首地址開始的數個數據寄存器被規(guī)定為系統數據區(qū)，系統數據完成畫面切換等動作，觸摸屏和PLC內部占用特定的寄存器區(qū)，完成各種功能。系統數據區(qū)是觸摸屏與PLC交換數據的媒體，觸摸屏初始化時，需確定PLC系統數據區(qū)的的起始定義號。 4. PLC 的程序分三部分設計 傳感器模擬量數據采集及處理、邏輯控制部分、報表處理部分。在實際應用中，可根據需要隨時增加 PLC 的功能，如：攪拌樓（站）附屬設備的控制，皮帶系統和水泥、煤灰脈沖系統等． PLC 實時采集傳感稱量值和輸入信號，經邏輯運算后，由輸出模塊控制稱量斗、攪拌機、螺旋輸送機的啟停以及報警等。程序設計思想和步驟： a) 首先要了解被控制對象的機構、運行過程等，并明確動作邏輯關系； b) 根據系統功能要求（包括輸入、輸出信號數量的多少、性質、參數；選擇 PLC 型號及各種附加配置，并有規(guī)則、有目的的分配輸入、輸出點； 根據控制及流程要求，對應輸入、輸出開發(fā)相應應用程序； c) 同時連接 PLC 與外部設備連線，將編制完成的程序寫入PLC中，模擬工況運行，進行調試及修改； d) 在模擬調試成功后，接入現場實際控制系統中進行再次調試，直至完全通過為止。FX系列編程工具是WINDOWS環(huán)境下的PLC編程軟件，利用本軟件可以進行程序設計，編程實現，編寫注釋說明文檔和維護控制應用系統，它可以用兩種方式編程即梯形圖編程和命令語編程，見下圖： 料皮帶由于在配料過程中頻繁起動，所以在這里采用的是軟起動器。其目的主要是保護電機和機械，另一方面是防止因頻繁起動引起的電網電壓沖擊。

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