摘 要：本文討論變頻器的劃時(shí)代產(chǎn)品——PLC嵌入型變頻器。通過介紹臺(tái)達(dá)VFD-E系列變頻器，展示變頻器前沿技術(shù)發(fā)展。 關(guān) 鍵 詞：變頻器內(nèi)置PLC 嵌入 集成 1 引言 在絕大多數(shù)變頻器調(diào)速工程應(yīng)用領(lǐng)域，都需要外圍輔助機(jī)電聯(lián)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變頻器的自動(dòng)化運(yùn)行。外圍機(jī)電聯(lián)控系統(tǒng)隨著調(diào)速對(duì)象的不同要求千變?nèi)f化，有時(shí)可以是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，例如最常見的機(jī)電一體化運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所以工程上變頻器經(jīng)常與PLC集成聯(lián)控運(yùn)行。 臺(tái)達(dá)VFD-E（圖1）系列變頻器在內(nèi)部集成嵌入可編程控制器。VFD-E為機(jī)電一體化等復(fù)雜調(diào)速系統(tǒng)開創(chuàng)精簡型整體解決方案時(shí)代。 2 VFD-E變頻器內(nèi)置PLC簡介 • PLC逐行掃描標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式。 • 豐富的編程語言：指令語句；梯形圖；SFC。 • 豐富的指令語句：45個(gè)指令種類，包括28個(gè)基本指令，17個(gè)應(yīng)用指令。 • 350步長程序容量。 • uS級(jí)基本指令的處理速度。 • 結(jié)束再生的輸入/輸出控制方式（當(dāng)執(zhí)行END指令時(shí)輸入輸出有立即刷新指令）。 • 8點(diǎn)基本I/O配置：6個(gè)輸入點(diǎn)（X）,2個(gè)輸出點(diǎn)（Y）。 • I/O模塊擴(kuò)展功能：通過I/O卡可以配置9個(gè)輸入點(diǎn)，4個(gè)輸出點(diǎn)。 • 通用輔助繼電器M：160點(diǎn)。（M0-M159,特殊用繼電器共32點(diǎn)M1000-M1031） • 定時(shí)器：16只。T0～T15（100ms）。 • 計(jì)數(shù)器：8個(gè)16位（C0～C7）；1個(gè)32（C235）。 • 通用內(nèi)部寄存器D：30點(diǎn)（D0～D29） • 特殊寄存器D：45點(diǎn)。（D1000～D1044）。主要作為存放系統(tǒng)狀態(tài)、錯(cuò)誤信息、監(jiān)控。 • 通過RS485編程。 3 VFD-E變頻器的PLC程序執(zhí)行方式 PLC程序的上傳和下載通過PLC2編程頁面執(zhí)行。首先按MODE鍵到“PLC0”頁面，然后按上 鍵切換到“PLC2”，接著按下“ENTER”,成功會(huì)顯示“END”,然后會(huì)跳回“PLC2”.在沒有下載程序到變頻器里面之前，如果出現(xiàn)警告可以不理會(huì)。注意在上傳和下 載程序前變頻器是在停止?fàn)顟B(tài)下。 執(zhí)行VFD-E變頻器內(nèi)部PLC程序有三種方式： 第一種方式：在PLC1編程頁面下，自動(dòng)執(zhí)行PLC程序； 第二種方式：在PLC2編程頁面下，經(jīng)過WPL由通訊監(jiān)控PLC程序運(yùn)行（執(zhí)行/停止）； 第三種方式：端子運(yùn)行方式。當(dāng)為外部多功能輸入端子（MI3-MI9）設(shè)定為“RUN/STOP PLC（99）”后，端子接點(diǎn)導(dǎo)通（close）時(shí)，在PLC頁面會(huì)顯示PLC1,執(zhí)行PLC程序。端子接點(diǎn)斷路（open）時(shí)PLC頁面會(huì)顯示PLC0,停止PLC程序。 4 內(nèi)置PLC的特殊功能裝置配置說明 限于篇幅，本文中只是把常用的特殊繼電器和寄存器等說明一下，詳細(xì)的可以見到中達(dá)電通股份有限公司的網(wǎng)站上下載VFD-E系列的說明書。 4.1特殊繼電器說明 M1000 運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視常開接點(diǎn)（a接點(diǎn)）。RUN中常時(shí)On，a接點(diǎn)。RUN的狀態(tài)下，此接點(diǎn)On M1001運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視常閉接點(diǎn)（b接點(diǎn)）。RUN中常時(shí)Off，b接點(diǎn)。RUN的狀態(tài)下，此接點(diǎn)Off M1005變頻器故障指示 M1006輸出頻率為零 M1007變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)方向FWD（0）/REV（1） M1025變頻器RUN（ON）/STOP（OFF） M1026變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)方向FWD（OFF）/REV（ON） M1028高速計(jì)數(shù)功能開啟（ON）/關(guān)閉（OFF） 4.2特殊寄存器功能說明 D1025高速計(jì)數(shù)器現(xiàn)在值（低位） D1025高速計(jì)數(shù)器現(xiàn)在值（高位） 4.3變頻器特殊指令 1 DHSCS高速計(jì)數(shù)功能說明： DHSCS S1 S2 S3（S1:比較值 ； S2:高速計(jì)數(shù)器編號(hào)；S3:比較結(jié)果。） •高速脈沖計(jì)數(shù)功能需要借助PG卡來實(shí)現(xiàn)外部脈沖輸入。 •由設(shè)置DHSCS指令所需要的目標(biāo)值，并且把M1028（特殊功能繼電器，功能是變頻器高速計(jì)數(shù)功能開啟ON/OFF）打開，將自動(dòng)進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果要清除計(jì)數(shù)器的數(shù)值，需要將M1029（特殊功能繼電器，功能是清除高速計(jì)數(shù)值）設(shè)置為ON。 •高速計(jì)數(shù)器有3種運(yùn)動(dòng)控制模式，可以通過特殊寄存器D1044來設(shè)定。 第一種模式是“A-B 相脈沖”的模式。使用可以通過輸入A相和B相的脈沖來做計(jì)數(shù)器的輸入， 需要和GND連接。 第二種模式是“脈沖＋符號(hào)”的模式。使用者可以利用脈沖的輸入以及通過符號(hào)來做上數(shù)或著下數(shù)。定義A相來做脈沖，B相來做符號(hào)， 需要和GND短接。 第三種模式是“脈沖＋標(biāo)志位”模式。在計(jì)數(shù)方式中，可以通過標(biāo)志位M1030來判斷上數(shù)或下數(shù)，所以使用者知需要連接A相就可以了， 需要和GND短接。 2　FPID變頻器PID控制。 FPID S1 S2 S3 S4 其中： S1 : PID參考目標(biāo)的輸入端子選擇（0～4）； S2 : PID比例增益P（0～100）； S3 : PID積分時(shí)間I（0～10000）； S4 : PID微分時(shí)間D（0～10000）。 3 FREQ變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)控制。 FREQ S1 S2 S3 其中：S1:設(shè)定頻率；S2:加速時(shí)間；S3:減速時(shí)間。 例如：FREQ K5000 K200 K100 則：設(shè)定目標(biāo)頻率為50HZ,加速時(shí)間是20S,減速時(shí)間是10S 4 RPR變頻器參數(shù)讀取。 RPR S1 S2 其中：S1:參數(shù)字地址；S2：把讀取的參數(shù)保存到S2中。 5 WPR變頻器參數(shù)寫入。 WPR S1 S2 其中：S2為參數(shù)的地址, 把參數(shù)數(shù)值S1寫到參數(shù)S2中。 5 VFD-E變頻器內(nèi)置PLC程序運(yùn)行舉例 5.1變頻器轉(zhuǎn)速程控源程序案例 5.2變頻器轉(zhuǎn)速程控案例運(yùn)行結(jié)果 6 VFD-E變頻器的功能特色 6.1內(nèi)建的PLC功能 內(nèi)建的PLC功能可以取代小型的單片機(jī)控制器、計(jì)數(shù)器以及定時(shí)器等，從而大幅度降低了系統(tǒng)成本。非常適用功能簡單、價(jià)格敏感的機(jī)械加工行業(yè)。 6.2多樣化現(xiàn)場總線通訊模塊 多樣化現(xiàn)場總線通訊模塊非常適合系統(tǒng)整合應(yīng)用、立體停車設(shè)備、以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用。 6.3緊湊靈活安裝 VFD-E采用了歐式設(shè)計(jì)，既可以并排安裝又可以加掛導(dǎo)軌背板，加上其小巧型可以大幅度縮小了安裝空間。 6.4直流母線并聯(lián)供電 VFD-E可以做直流母線并聯(lián)供電，有效的相互吸收回饋能量，分散剎車電阻負(fù)擔(dān)。并且多臺(tái)使用同一個(gè)剎車模塊，大大的降低了系統(tǒng)成本。 6.5國際標(biāo)準(zhǔn)EMC電磁兼容 濾波器內(nèi)建（230V 1phase and 460V 3phase）符合CE/UL標(biāo)準(zhǔn)，完全符合中國出口的市場需要。 6.6 選購配件 方便靈活的各種選購配件，例如I/O卡，A/D,D/A模塊，數(shù)字操作器，PG卡，通訊模塊等，用戶都可以根據(jù)系統(tǒng)的需要來合理的配置，讓系統(tǒng)達(dá)到最佳的性價(jià)比。 7 結(jié)束語 VFD-E系列PLC嵌入型變頻器為臺(tái)達(dá)變頻器機(jī)種系列的最新產(chǎn)品，在產(chǎn)品功能、性能與控制技術(shù)上都保留了現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。PLC嵌入型變頻器將大大的提高了產(chǎn)品的性價(jià)比。VFD-E系列有利于開拓全新市場和補(bǔ)充現(xiàn)有市場。VFD-E系列變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹謴V泛，包括食品加工、風(fēng)扇水泵、造紙紡織機(jī)械、機(jī)床/金屬加工機(jī)械、輸送機(jī)與搬運(yùn)機(jī)械及木工機(jī)械等。 PLC嵌入型變頻器是變頻器技術(shù)進(jìn)步的劃時(shí)代產(chǎn)品，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。