西门子PLC编程实例

成都海盛电气工程有限公司

MicroMaster430


西门子变频器MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计，并使用内部功能互联(BiCo)技术，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。


主要特征:


380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW;


风机和泵类变转矩负载;


牢固的EMC(电磁兼容性)设计;


控制信号的快速响应;


控制功能:


线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC)，多点v/f控制;


内置PID控制器;


快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸;


数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个;


具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程;


采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接;


集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块;


灵活的斜坡函数发生器，可选平滑功能;


三组参数切换功能:电机数据切换，命令数据切换;


风机和泵类功能:


多泵切换;


旁路功能;


手动/自动切换;


断带及缺水检测 ;


节能方式;


保护功能:


过载能力为140%额定负载电流，持续时间3秒和110%额定负载电流，持续时间60秒;


过电压、欠电压保护;


变频器过温保护;


接地故障保护，短路保护;


I2t电动机过热保护;


PTC Y电机保护。

西门子变频器过电流的解决方案
过流表现：当故障发生时，西门子变频器跳闸，同时会在显示屏上出现F0001故障码。
西门子变频器过流故障分析：
1、的功率与变频器的功率不对应
2、电动机的导线短路
3、有接地故障
西门子变频器故障诊断及解决方案：
1、检查排除电动的功率(P0307)，使其与西门子变频器(P0206)的功率一致。
2、检查排除电缆和电动机内部是否有短路和接地故障，同时检查电缆长度是否**过允许的大值。
3、检查调整西门子电动机参数与实际使用设备相对应。
4、检查排除西门子的定子电阻值(P0305)正确无误。
5、确保的冷却风道通畅，电动机不过载。
6、增加斜坡时间。
7、减少提升的数值。
故障复位：
在排除所有问题之后，可以给复拉，可以采用以下三种方法中的一种：a.重新给变频器加上电源电压。b.按下BOP或AOP上复位按钮。c.通过输入数字3(缺省设置值)。
相关故障代码：F0041电动机定子电阻自动检测故障
故障排除方法：1、检查电动机是否与变频器经验案例;2、检查输入的电动机数据是否正确。

变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性


v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。


将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。


可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。


变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。


有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。


参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。


参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，度高。

变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，
使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。


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。


低运行频率:即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会，也会导致电缆发热。


高运行频率:一般的变频器大频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的**额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。


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。


电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。


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。