變頻器頻率設(shè)定的幾種方法

小型棒材廠根據(jù)工藝要求，其連軋生產(chǎn)線，從加熱爐第一段上料輥道開(kāi)始，至精整區(qū)稱重輥道，絕大多數(shù)交流輔助傳動(dòng)均采用變頻器調(diào)速。所有變頻器控制的輥道，均分組后，由單臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)，夾送輥、收集料筐、傳送鏈由單獨(dú)變頻器驅(qū)動(dòng)。

變頻器為AEG公司提供的Multiverter和Micoverter。Multiverter為中型功率變頻器，范圍22~275kV.A，Micoverter為小功率變頻器，范圍1.4~10.5kV.A 。Multiverter其頻率設(shè)定，可通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入、模擬是輸入 、也可掛現(xiàn)場(chǎng)總線或局域網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輸入。而Micoverter頻率設(shè)定，只能通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入和模擬量輸入，無(wú)網(wǎng)絡(luò)通迅能力。

二、Multiverte的各種頻率設(shè)定方法

1、固定頻率設(shè)定

Multiverte共可設(shè)定4級(jí)頻率，從固定頻率1到4，這4個(gè)頻率的數(shù)值通過(guò)面板輸入設(shè)定。通過(guò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)DIN1、DIN2組成二進(jìn)制編碼，來(lái)選擇這4個(gè)頻率。

表1 Multiverte 二進(jìn)制編碼固定頻率圖表

一般情況下，沒(méi)有模擬量輸出設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)量輸入設(shè)定頻率方便，簡(jiǎn)單，故障點(diǎn)少。而且有4級(jí)速度一般可以滿足速度調(diào)節(jié)。所以只要速度調(diào)節(jié)不是一種跟隨調(diào)節(jié)，或無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，選擇固定頻率 輸出，是一種很好的頻率設(shè)定方法。

2、模擬量輸入

模擬量輸入設(shè)定方法是一種控制精度較高的方法。其A/D轉(zhuǎn)換為2⁰—2⁹，其中可供選擇的模擬量輸入。

1、0∽10v

2、0∽20mA

3、4mA∽20mA

4、–10v∽+10v

圖1 模擬量輸入

如圖1，當(dāng)跳線2、3相連時(shí)，輸入信號(hào)為電壓信號(hào)，當(dāng)跳線1、2相連時(shí)，輸入信號(hào)為電流信號(hào)。當(dāng)選擇前3種輸入時(shí)，必須通過(guò)端子輸入，使能“左轉(zhuǎn)"或“右轉(zhuǎn)"，才能使電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。當(dāng)選擇-10V—+10V時(shí)，通過(guò)端子使能“右轉(zhuǎn)"當(dāng)正電壓時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)正轉(zhuǎn)，當(dāng)負(fù)電壓時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，當(dāng)通過(guò)端子使能“左轉(zhuǎn)"時(shí)，將翻轉(zhuǎn)以上方向。

Multiveter共有兩個(gè)模擬量輸入端子，一個(gè)主端子，一個(gè)附加端子，附加端子也可以輸入以上各種模擬量，并且可以設(shè)定為主端子輸入和附加端子輸入疊加作為頻率設(shè)定，附加端子模擬量輸入也可單獨(dú)控制變頻器，這就使其控制方法具有多樣性。

3、通訊輸入

Multiveter可掛現(xiàn)場(chǎng)總線或局域網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，主要有Bitbus、PROFIBUS、Modbus Plus、Modnet1/D等對(duì)應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)及總線形式，必須配用專用接口卡。其數(shù)據(jù)傳送特征為：

其中PROFIBUS為2個(gè)實(shí)際值。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)定頻率是一種高精度的頻率設(shè)定，其具有通訊速率高，穩(wěn)定可靠，接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且在模擬量控制時(shí)，輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線，進(jìn)入輸入端（變頻器）又經(jīng)過(guò)一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器才能參與控制。兩個(gè)轉(zhuǎn)換器位數(shù)不同和導(dǎo)線損耗都可能造成一定誤差，而通訊傳遞直接是數(shù)字量不需要轉(zhuǎn)換，*，在傳輸過(guò)程中不會(huì)造成損耗，而且響應(yīng)速度率也會(huì)很高。

三、實(shí)際應(yīng)用

1、固定頻率設(shè)定

八鋼小型廠其中幾段輸送輥道，使用固定頻率設(shè)定，實(shí)際使用為恒速，只有一級(jí)固定頻率，選用變頻器的原因是要精確定位，頻繁起停，所以每臺(tái)變頻器都配用制動(dòng)電阻，在實(shí)際使用中起到很好效果。

2、模擬量輸入

八鋼小型廠采用模擬量輸入設(shè)定這種方式的比較多，但在具體使用上又各不相同。其中加熱爐區(qū)入爐輥道和爐內(nèi)出爐輥道由Modicon公司984型PLC的B872-200模塊提供一個(gè)0~10V電壓信號(hào)，其對(duì)應(yīng)數(shù)字量為20~212，而冷床出口輥道，三段鏈，活套旁路輥等，由AEG公司Logidyn-D系統(tǒng)的DAU085.3（數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊）提供（-10V~+10V）一個(gè)模擬量。其二進(jìn)制形式為12位，其中20~210為數(shù)值位，211為符號(hào)位，1為負(fù)，0為正。而料筐，出爐輥道由CCU132（通用處理器模塊）提供（-10~+10V）一個(gè)模擬量。其二進(jìn)制形式為16位。20~214為數(shù)值位，215為符號(hào)位。相對(duì)其精度也是最高的。

3、通訊設(shè)定

穿水線旁路輥道和裙板輥道，1號(hào)軋機(jī)和3個(gè)剪子的入口夾送輥，都使用Modnet 1/D網(wǎng)絡(luò)通訊。Modnet 1/D網(wǎng)是一種高速現(xiàn)場(chǎng)總線，采用Bit-bus通訊協(xié)議，專門(mén)用于設(shè)計(jì)構(gòu)成Logidyn-D系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)級(jí)之間的高速數(shù)據(jù)通訊。采用主從式通訊規(guī)則，每個(gè)站無(wú)論傳遞或接收最多只能有8個(gè)報(bào)文，每個(gè)報(bào)文含有8個(gè)32位字長(zhǎng)的數(shù)，依據(jù)具體應(yīng)用這些32位字長(zhǎng)的數(shù)可以打包成二進(jìn)制位序列長(zhǎng)整形數(shù)或浮點(diǎn)數(shù)。

例如穿水線輥道通訊信息為：TCS(工藝控制系統(tǒng))做為主站，穿水線輥道變頻器做為從站。主要通訊信息有兩種：（1）浮點(diǎn)數(shù)主要為設(shè)定速度，實(shí)際速度，實(shí)際電流等；（2） 開(kāi)關(guān)量主要是分合閘指令及狀態(tài)，和一些故障報(bào)警的指示等。

圖2 主站接受從站的報(bào)文

圖3 主站向從站發(fā)送報(bào)文

參數(shù)含義：

EF: 模塊使能

Err: 總線故障

BUS_NR: 總線斷號(hào)

TIMEOUT: 總線超時(shí)

STAT_ADR: 站地址

T_NR: 報(bào)文序號(hào)

TIMEOUT_SOLL: 在時(shí)間內(nèi)報(bào)文通訊必須啟動(dòng)

以上信息如果用普通導(dǎo)線傳輸，大約需要量18根導(dǎo)線，而用網(wǎng)絡(luò)通訊，只使用一條同軸電纜就*傳遞。所以，通訊在防干擾，擴(kuò)展及精確度上的優(yōu)點(diǎn)非常明顯。