西门子变频器可以传动齿轮电机吗?
根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为较大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
组成了性能优化、易于使用的伺服驱动系统。八种驱动类型,七种不同的电机轴高规格,功率范围从 0.05kW 到 7.0kW 以及单相 220V 和三相 380V 的供电系统使其可以广泛用于各行各业,如:定位,传送,收卷等设备中。
在下列情况中,驱动应降额至 80% 使用:
1) 环境温度在 0°C 至 45°C,且安装间距小于 10 mm 时,小安装间距不得小于 5mm。(4) 器件柜内分区设计
通过互相分隔干扰源及扰对象,能简单经济的实现设备或控制柜内部的抗干扰措施。 该分隔必须在柜内设计时予以考虑,可通过区域长间距降低干扰(大约 20cm)。不同区域的电缆必须分隔开,避免互相干扰
A 区: 电源连接 必须遵守电缆干扰放射性和抗干扰性的限值
B 区:干扰源由整流器、可能的制动崭波器、逆变器 + 可能的电机侧电抗器和滤波器组成的变频器
C 区:控制系统和传感器系统(扰对象):敏感的控制系统电子设备和调节电子设备 + 传感器系统
D 区: 外设信号接口
E 区:干扰源电机和电机电缆
等电位连接可通过电机电缆屏蔽层连接至所有驱动组件(电机、变速器和负载机械)解决高频率干扰问题。为达到高频区域内尽可能小的接触电阻,应两侧大面积连接电缆屏蔽层,尽可能使用弹性单
元环绕屏蔽比如使用卡箍,屏蔽应无中断。
(2) 编码器电缆的屏蔽连接
编码器和编码器电缆属于敏感的设备部件,信号扰时,会出现编码器故障或偶尔发生的驱动故障。电缆屏蔽为满足 EMC 要求,编码器电缆必须屏蔽。为保证更好的 EMC 效果,建议给编码
器电缆去皮并将屏蔽层接地,
驱动器 24V 供电设计
V90 伺服驱动器需要 24 V 直流电源来供电,此电源的稳定度决定 V90 系统的稳定程度。因此在设计时必须注意如下事项:
(1) V90 驱动器不能够与类似继电器或电磁阀这样的电感性负载共用一个 24V 直流电源,感性负载比如继电器,电磁阀需要一个额外的 24V 直流电源,否则驱动器可能会工作不正常。电磁阀类型的负载
通断时会导致 24V 电源波动及干扰,从而使 V90 工作异常,比如 V90 PTI 接收到的脉冲信号不正常、V90 编码器信号受干扰报编码器错误等。
(2) SINAMICS V90 驱动器需要一个 24V 直流电源,并且这个电源同时也可以为其他的控制器供电,比如PLC 设备。V90 所需要的 24V 容量如表 4-1 所示,用户应根据所使用的 V90 驱动器数量来确定需要的24V 供电电源容量,如果供电电源容量不够会造成 V90 工作不正常。对于 220V 版本的 V90 驱动器没有集成的电机抱闸接口,不能使用同一个 24V 电源给抱闸(DC 24 V)和抱闸控制信号(P24 V)供电,推荐的接线如下图所示
2 动力电缆及编码器电缆连接
(1) 动力电缆屏蔽连接(随机附送的屏蔽板非常重要)
为满足 EMC 要求,所有与 SINAMICS V90 系统相连接的电缆必须为屏蔽电缆,这包括电源到电源滤波器的电缆以及电源滤波器到 SINAMICS V90 PN 驱动的电缆。屏蔽双绞线的屏蔽层应连接至伺服驱动的
对以上 V90 EMC 安装的问题整改后,设备运行时依然偶发报 F31100 和 F7453 等编码器相关故障,进一步检查发现现场设备中有电磁阀,且 V90 与电磁阀设备共用了 24V 电源。
通过下述整改问题得以解决:
(1) 在驱动器上安装屏蔽板
(2) 将动力电缆及编码器电缆的屏蔽层按规范连接至驱动器的屏蔽板上
(3) 采用的 24V 电源为现场中的几台 V90 驱动器供电,与电磁阀供电电源分开
2 设备调试时报 1 F52981 故障
V90 与 1FL6 电机在应用上,通过软件固化是一一匹配的,如果编码器损坏或者电机与 V90 不匹配就引起编码器不能被识别,从而产生所连接的值编码器的电机无法运行。
处理方法:
(1) 查 V90 固件版本是否太低,没有与之匹配的驱动,如需要更新高版本的固件。
(2) 确认 V90 与电机的订货号是否可以匹配使用,选择合适的带值编码器的电机与驱动器连接,不允许驱动连接与之不匹配的电机。
(3) 更换硬件,如 V90 驱动器、编码器或者编码器电缆来排查故障。
3 设备报 F7901 /F31110/F31112 故障
该类均是编码器信号故障的,信号丢失或者信号偏差,主要有下面几种情况:
现象 1 :一直存在,重启系统也无效。
如果一直存在,说明硬件有问题,可以通过交换法排查电机编码器、电缆或者 V90 驱动的硬件问题。
为偶发,并且没有规律,而且重启设备后又可以正常使用,然后又不定期的出现。
建议措施:根据经验,这种现象的主要原因是受到电磁干扰引起的故障,建议措施①将设备良好接地②将信号线的屏蔽层卡箍在屏蔽板上,请参看 2.1及 2.1章节③V90 的 24V供电是否与电
磁阀等感性负载共用电源。
4 Smart PLC 通过发送脉冲控制 I V90 PTI 定位,发现重复定位时实际行走位置不准确
处理方法:
(1)将编码器电缆更换为西门子原装电缆,长度小于 20米,并参照 2.2 章中的说明连接屏蔽层。
(2)检查现场是否有电磁阀负载,电磁阀与 V90的控制电源是否共用?将电磁阀与 V90 的控制电源分开
(3)用示波器监视 V90 PTI输入的脉冲波形是否正常
5 V90 在运行中突然自动重启
处理方法:
(1) 确认一下只是本台 V90 在运行时自己会突然自动重启,还是除这台外还有其他的也会出现同样的问题?如果只是这一台可以考虑更换此台驱动器
(2) 检查给 V90 供电的 24V供电电源的容量是否足够?需要的 24V电源容量请参看*
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
高频率
P1120 斜坡上升时间 电机从静止状态加速到高频率所用的时间
P1121 斜坡下降时间 电机从高频率到静止停车状态所用的时间
P3900 结束快速调试 0 结束快速调试,但不进行电动机计算或复位为工厂缺省设置值。
3、变频器故障复位操作
当变频器运行中发生故障或者,变频器会出现提示,并会按照设定的方式进行默认的处理(一般是停车)。此时,需要用户查找并排除故障发生的原因后,在面板上确认故障的操作。这里通过一个F0003 (电压过低)的故障复位过程来演示具体的操作流程。
当变频器欠压的时候,面板将显示故障代码F0003。按FN键,如果故障点已经排除,变频器将复位到运行准备状态,显示设定频率5000 闪烁。如果故障点仍然存在,则故障F0003 代码重现。
4、用操作面板(BOP)操作变频器:
plc连接方式一般有以下几种方式
1、利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0~5V电压信号或4~20mA电流信号,作为变频器的模拟量输入信号,控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单,但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块,且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵,此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围,在连接时注意将布线分开,保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。
2、利用西门子PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单,抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动/停止、正/反转、点动、转速和加减时间等,能实现较为复杂的控制要求,但只能有级调速。
使用继电器触点进行连接时,有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时,则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素,保证系统的可靠性。另外,在设计变频器的输入信号电路时,还应该注意到输入信号电路连接不当,有时也会造成变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载,继电器开闭时,产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作,应尽量避免。
3、PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口(有的也提供RS-232接口),采用双线连接,其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路多可以连接30台变频器,而且根据各变频器的地址或采用广播信息,都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器(主站),而各个变频器 1 结束快速调试(P0010回零的操作是自动进行的),进行电机计算或复位为工厂缺省设置值。 现场值
Plc和变频器通讯方式
1、PLC的开关量信号控制变频器
PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位; 也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。
2、PLC的模拟量信号控制变频器
变频器中也存在一些数值型指令信号(如频率、电压等)的输入,可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定;模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输入。接口电路因输入信号而异,所以必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。 当变频器和PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号范围为0~10V而PLC的输出电压信号范围为0~5V时,或PLC一侧的输出信号电压范围为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需以串联的方式接入限流电阻及分压电路,调整变频器参数及跳线改变变频器电压和模拟信号,以保证进行开闭时不**过PLC和变频器接口电路相应的容量。此外,在连线时还应注意将布线分开,保证主电路一侧的噪声不传到控制电路中。P1910 选择电动机自动检测方式 1 所有参数都自动检测,并改写参数数值。(在选择电动机数据自检之前,必须先完成“快速调试”)
三、控制面板操作说明
1、操作面板(BOP)功能介绍
优点: PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点: 在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和可靠性。
3、 PLC采用RS-485通讯方法控制变频器
这是使用得为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。
优点:硬件简单、造价低,可控制32台变频器。
缺点:编程工作量较大。
PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器
RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。
优点: Modbus通讯方式的plc编程比RS-485无协议方式要简单便捷。
缺点: PLC编程工作量仍然较大。
5、 PLC采用现场总线方式控制变频器
三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件; 用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP(A)选件; 用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。
优点: 速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。
缺点: 造价较高。
6、采用扩展存储器
优点:造价低廉、易学易用、性能可靠
缺点:只能用于不多于8台变频器的系统。
高效化节能
在节能方面,SINAMICS V20所配备的控制技术能够通过自动减少磁通来实现佳的能量效率。同时,西门子的电柜在整体外观上可以大幅改善,通风口向下设置,可以实现变频器无缝隙并排安装,电柜安装空间紧凑。
可以看到,SINAMICS V20 具有调试过程快捷、易于操作、稳定可靠以及经济高效等特点,尤其是SINAMICS V20 与 SIMATIC 相结合的西门子一站式解决方案非常适合通用运动控制应用。充分展现了SIMATIC 控制技术与 SINAMICS 驱动技术之间**的协同增效