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)時間快、速度控制精度高等特點，通過內(nèi)部的滑差補償功能，可以在開環(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：通過速度傳感器反饋信號與給定信號的比較進(jìn)行PID運算，控制電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速。通過速度閉環(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）。、實施方法：將速度傳感器安裝于電機(jī)軸上

2、，通過對實際轉(zhuǎn)速信號的采集達(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集電極開路型噌量型25612v電壓輸出始對值型51224v差分信號輸出102420404瑜在此，我們選用增量型、24V電源供電、集電極開路（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)向和定位控制時需要使用相信號傳感實際轉(zhuǎn)速。需重新設(shè)定的參數(shù)見下表（以四極電動機(jī)為例，由電位器給定轉(zhuǎn)速信號）：參數(shù)號碼參數(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/反饋信號單位就 M41T速度 F 工工比例增益b.015418速度計 D 積分時間20419速度 F 工 D 微外時間30420速度工口 D-憎益極限5421速度W 氐通漉波時間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線定義0VAB+U屏蔽線接地A/B/Z三相信號。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)計時間：2013-11-20 來源：作者：可以應(yīng)用于多個自動化控制系統(tǒng)中，大大節(jié)約了項目的開發(fā)時間和成本，在實際應(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，簡單可靠，操作方便、通用靈活、體積小、使用壽命長且功能強大、容易使用、可靠性高，常常被用于現(xiàn)場數(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 和變頻器綜合起來通過 US

5、創(chuàng)、議網(wǎng)絡(luò)控制實現(xiàn)速度閉環(huán)定位控制。PLC 根據(jù)輸入端的控制信號及脈沖信號，經(jīng)過程序運算后由通訊端口控制變頻器運行設(shè)定的行程；電機(jī)運行到減速值后開始減速；電機(jī)運行到設(shè)定值后停止運行并鎖定。因此，該系統(tǒng)必須具備以下三個主體部分： 控制運算部分、 執(zhí)行和反饋部分。 控制運算主要由 PLC 和變頻器來完成；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 USSB 議網(wǎng)絡(luò)控制 Micro-MasterMM420 變頻器，控制電動機(jī)的啟動、制動停和定位控制，并能夠通過 PLC 讀取變頻器參數(shù)、設(shè)置變頻器參數(shù)。1 .系統(tǒng)設(shè)計的總體思路系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件

6、PLC 變頻器和電機(jī)。首先通過設(shè)置給定輸入給 PLC,再通過 PLC 控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來控制電機(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現(xiàn)無靜差調(diào)速。構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)就要把速度信息反饋給輸入。速度的測量可以通過光電編碼器和 PLC 來實現(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個高速計數(shù)器(HSC0HSC5)T 作模式有 12 種。 在固定時間間隔內(nèi)采集脈沖差值， 通過計算既可以獲得電動機(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，光電開關(guān)每轉(zhuǎn)發(fā)出 8 個脈沖，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反饋給 PLC,再通過與給定量比較，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,用戶可通過程序調(diào)用的方式實現(xiàn)通信，編程的工作量小，是一種費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)動裝置的 RS48

8、5 端口連接，在 RS485 網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn) USS 通信無疑是最方便經(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 號與 8 號針，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 為啟動開關(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)定以功能說明P070015命令源選擇P1COO25鐲率設(shè)定值選擇（通過COM 鏈路的 USS）P11355

9、.00停足時間P1232100150直流制動電流P123301立流孫 811 流持續(xù)時間3 .軟件設(shè)計應(yīng)用 S7-200PLC 和變頻器通過 USSB 議網(wǎng)絡(luò)控制實現(xiàn)速度閉環(huán)定位控制。要求PLC 根據(jù)輸入端的控制信號及脈沖信號，經(jīng)過程序運算后由通訊端口控制變頻器運行設(shè)定的行程；電機(jī)運行到減速值后開始減速；電機(jī)運行到設(shè)定值后停止運行并鎖定。系統(tǒng)軟件程序流程3636JldooTfcJldooTfc；嘛!420變頻器融冷輸入扇動圖設(shè)計如圖 3 所示。USSB議對硬件設(shè)備要求低，減少了設(shè)備之間布線的數(shù)量。無需重新布線就可以改變控制功能?？赏ㄟ^串行接口設(shè)置來修改變頻器的參數(shù)?？蛇B續(xù)對變頻器的特性進(jìn)行監(jiān)測和控制。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 用戶可通過程序調(diào)用的方式實現(xiàn)通信，編程的工作量小，是一種費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)語本項目運行效果：PLC 根據(jù)輸入端的控制信號及脈沖信號，經(jīng)過程序運算后由通訊端口控