变频器与上位机串行通讯程序设计
变频器的安装,请安装在室内通风良好的场所,一般应垂直安装,选择安装环境时应注意以下事项: 环境温度要求在-10 ~40 的范围内如周围,温度为40 ~50 时要取下盖板或打开安装柜前门以利于通风散热, 安装在湿度低于90% 无水珠凝结的场所,不要安装在多尘埃金属粉末的场所,4安装在无腐蚀性爆炸性气体场所,安装在振动小于5.9米/秒2(0.6g)的场所,安装在无阳光直射的场所,外部接线图如图3所示。
图3 外部接线图
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关于电动机及机械负载,与工频运行比较,TD2000系列变频器为电压型变频器,输出电压是PWM波,有一定的畸波,因此使用时电机的温升噪声和振动略有增加。恒转矩低速运行,变频器带普通电机长期低速运行时,由于散热效果变差,输出转矩额度有必要降低,如果需低速恒转矩长期运行,必须选用特殊的变频电机。电机的电子热保护值,与变频器匹配的电机如果按要求选配,变频器对电机能实施热保护,如果匹配电机与变频器额定值不符合,务必调整保护值,以保证电机的安全运行。在50Hz以上频率运行,超过50Hz运行除了考虑振动噪音增大外,还必须确保电机轴承及机械装置的使用速度范围,务必事先查询。机械装置的润滑,减速箱及齿轮电动机等需要润滑的机械装置长期低速运行时,由于润滑效果变差可能带来损坏,务必事先查询。负转矩负载,对于如提升负载之类的场合常常会有负转矩发生,变频器常会产生过流或过压故障而跳闸,此时应该考虑选配制动组件。往复式负载,变频器在驱动活塞式往复性负载时请注意输出电流会有不稳定现象,长期低频运行时情况更突出推荐20Hz以上频率运行,负载装置的机械共振点,变频器在一定的输出频率范围内可能会遇到负载装置的机械共振点,必须通过设置跳跃频率来避开。
维护和检查时的注意事项有:
(1)在关掉输入电源后,至少等5分钟才可以开始检查(还要正式充电发光二极管已经熄灭)否则会引起触电。
(2)维修、检查和部件更换必须由胜任人员进行。(开始工作前,取下所有金属物品(手表、手镯等),使用带绝缘保护的工具)。 (3)不要擅自改装频频器,否则易引起触电和损坏产品。
(4)变频器维修之前,须确认输入电压是否有误,将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机(炸电容、压敏电阻、模块等)。
变频器主要由半导体元件构成,因此,必须进行日常的检查,防止不利的工作环境,如温度、湿度、粉尘和振动的影响,并防止因部件使用寿命所引起的其它故障。
操作面板及操作方法: 操作面板说明[3]。
用操作面板,可对变频器进行运转,功能参数设定,状态监控等操作。其外形及功能区如图4所示。
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图4 操作面板说明
1.2.2 变频器的主要参数和上位机监控
(1)变频器的主要参数。
F00 运行频率设定方式选择。0:数字设定1,F01设定,用控制键修改后在Poff时存储。1:数字设定2,用端子UP/DOWN修改,STOP后为零频。2:模拟设定1,(VCI-GND)用模拟电压端子设定,范围:DC,0-10V。3:模拟设定2(CCI-GND),用模拟电流/电压端子输入设定,范围:DC,0 10V/0-20mA短路块确定。4:模拟设定3(VCI、CCI-GND),用VCI和CCI输入叠加设定,范围 :DC0-10V/0-20mA。5:串行通讯设定。6:数字设定3,F01设定用控制面板修改后在Poff时不存储。7:数字设定4 ,用端子UP/DOWN修改,STOP后再运行,保持STOP前的设定频率。
F01 频率数字设定。频率下限F12—频率上限F11。注:在F00=0、5、6时有效。
F02 运行命令选择。0:触摸面板运行控制有效。1:外部端子运行控制有效。2:上位机串行通信控制有效。3:由PANEL键切换确定。
F03 面板RUN/JOG运转方向设定。0:正转,1:反转。 F04 最大输出频率。MAX{50.00,上限频率}-400.0Hz。 F05 基本运行频率。1.00-400.0Hz。 (2)变频器上位机监控设置。
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变频器的上位通信控制指的是用上位机工控机、业PLC机、触摸屏与变频器链接,进行传送变频器开机、关机、设定频率、读取参数等动作的命令代码。遵守通信协议。
TD-2000系列变频器可传送数据为:1位起始位、8为数据位、1位停止位、无/奇/偶校验,1200/2400/4800/9600/19200BPS。
数据的包头:7EH=“126”,数据包尾:0DH。 本机地址:0~7FH(127)。
命令/响应吗:16进制,单字节,包括主命令/响应码和辅助命令/响应码。 功能分类:0反馈从机准备及控制使能状态。 1读取从机运行状态。 2控制从机运行状态。 3读取从机功能代码参数。 4设置从机功能码参数。 5系统设置与查询命令。 6~F预留。
响应:10H 没准备好,请求主机重发命令。 11H 准备好,允许控制,允许设置频率。 12H 准备好,允许控制,不允许设置频率。 13H 准备好,不允许控制,允许设置频率。 14H 准备好,不允许控制,不允许设置频率。
00H 从机/串行口通信/从机控制正常/功能码参数更改有效。 20H 接收数据校验错误码/接收字节非ASC11码/帧长度错误/命令区
数据超限/命令索引区数据超限。
30H 从机控制无效/功能代码参数更改无效/运行数据区数据超限 华为变频器的发送格式为:
辅助命令代码(高四位)和主命令代码(低四位)拆开并转换为ASC11码,先高四位后第四位发送。
命令索引:16进制,双字节,含命令索引(低字节)和辅助索引(高字节),
范围1-FFH
注: 命令索引用于配合主命令码实现具体功能
辅助索引用于配合从机响应上报故障索引码,无故障为0 运行数据:16进制,先发送高节,后发送低节。
变频器内部的基本构:变频器内置PID调节器和输出24VDC电源,方便组成最简单的内部闭环控制系统,带自动电压提升功能,能在交流304-456V电压范围内正常工作。并且内含简易PLC,配合内置计数器。外接端子可编程设计,利于
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用户灵活运用。并且带有速度脉冲反馈输入接口,可以满足高端精度速度控制的要求。频率设定信号与输入频率对应关系的灵活设置,可以与通用变频器和调节器组成正,反两种闭环系统。
1.3 力控组态软件
组态软件在国内是一个约定俗成的概念[3],并没有明确的定义,它可以理解为“组态式监控软件”。 “组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思,是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能,而不需要编写计算机程序,也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”,组态软件就称为“二次开发平台”。 “监控(Supervisory Control)”,即“监视和控制”,是指通过计算机信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理[4]。
常用的有力控和WINCC。
力控软件以计算机为基本工具,为实施数据采集/过程监控/生产控制提供了基础平台,可以和检测/控制部件构成任意复杂的应用系统。在节能、提高计量精度、改善产品质量、完成部门间精确传递生产信息等方面发挥核心作用,帮助企业消除信息孤岛,降低运作成本,提高生产效率,加快市场反应速度。
只要同时涉及实时数据通讯(无论是双向还是单向)、实时动态图形界面显示、必要的数据处理、历史数据存储及显示,就存在对组态软件的潜在需求。
除了大家熟知的工业自动化领域,近几年以下领域已经成为监控组态软
件的新增长点:
先进控制或优化控制系统。在工业自动化系统获得普及以后,为提高控制质量和控制精度,很多用户开始引进先进控制或优化控制系统。
这些系统包括自适应控制、(多变量)预估控制、无模型控制器、鲁棒控制、智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络等)、其他依据新控制理论而编写的控制软件等。这些控制软件的常项是控制算法,使用监控组态软件主要解决控制软件的人机界面、与控制设备的实时数据通讯等问题。
工业仿真系统。仿真软件为用户操作模拟对象提供了与实物几乎相同的环境。
仿真软件不但节省了巨大的培训成本开销,还提供了实物系统所不具备的智能特性。
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