青島西門(mén)子PLC代理商

矢量控制(VC)方式

　　矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

　　直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式

　　1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授*提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。

　　矩陣式交—交控制方式

　　VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體方法是：

　　——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器方式；

　　——自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別；

　　——算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；

　　——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。

　　矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms)，很高的速度精度(±2％，無(wú)PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<＋3％)；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí))，可輸出150％～200％轉(zhuǎn)矩

 連接設(shè)置按鈕,冗余電源輸入,OIEIO設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)，可組成冗余環(huán)，可選-LUG，電子手冊(cè)光盤(pán)。LE-I,網(wǎng)管型等時(shí)同步實(shí)時(shí)換機(jī),biJ端,bi多模BO接,故障顯示。 多可以裝機(jī)容量%–利用自身能源在升降應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)常必須對(duì)物體進(jìn)行制動(dòng)。在這里，帶能量回饋功能變頻器可以顯著能量需求。通過(guò)使用具回饋能力電源模塊，就可以實(shí)現(xiàn)能量回饋，并且提給其他耗電設(shè)備使用。 編碼器模塊應(yīng)被安裝到DI導(dǎo)軌上。它們同樣也被用于外部（機(jī)器）編碼器處理。擴(kuò)展模塊單元U-在標(biāo)配通信接和端子。?在個(gè)驅(qū)動(dòng)組，多可以驅(qū)動(dòng)個(gè)端子模塊。制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻制動(dòng)單元由個(gè)制動(dòng)模塊和個(gè)需要外部安裝制動(dòng)電阻組成。 參考用于連接信令觸和LE與LEW組件的24V電壓電源導(dǎo)線通過(guò)無(wú)線連接或Ehee/Iee，遠(yuǎn)程服務(wù)子站可與eleooleveBi或與eleooleveBi相連的其它II器通信。 對(duì)于變頻器電的運(yùn)行，如何設(shè)置軟起動(dòng)器的參數(shù)。對(duì)于軟起動(dòng)器，使用電位計(jì)即可很容易地設(shè)置起動(dòng)時(shí)間、起動(dòng)電壓和停止時(shí)間。其數(shù)值可以在常用設(shè)置范圍內(nèi)細(xì)調(diào)。這同樣適用于具有電機(jī)過(guò)載保護(hù)功能的軟起動(dòng)器：通過(guò)電位計(jì)電機(jī)額定電流、脫扣等和流值。 外形尺寸圖外形尺寸圖會(huì)D.·-E。)附加條件：額定輸入電流指是電壓為V，使用進(jìn)線電抗器，電源短路電壓為U=%，變頻器輸出額定功率情況下輸入電流值。)符合E-E，通常適宜用于重工業(yè)應(yīng)用。 因此，在選型時(shí)應(yīng)盡量使用核心型。在選型和訂數(shù)據(jù)針對(duì)II電機(jī)模塊，示例所示是書(shū)本型。也可采用其他類型。對(duì)于具體組態(tài)，可使用組態(tài)工具IZEo會(huì)Dive。在許多地區(qū)，規(guī)范與建議IE-*相符，因此這些在液溫度、溫度等和溫度升極等方面存在任何差異。 節(jié)省空間緊湊設(shè)計(jì)。借助于集成自動(dòng)叉功能，可使用非叉電纜。借助自動(dòng)感應(yīng)和協(xié)商功能自動(dòng)檢測(cè)和協(xié)商數(shù)據(jù)傳輸率。通過(guò)浮動(dòng)觸，，網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和OIEIO診斷功能可進(jìn)行遠(yuǎn)距離診斷。集成在IIE組態(tài)和診斷功能。 與“eleooleveBi”結(jié)合使用，1242-7可成為個(gè)基于無(wú)線通信的遠(yuǎn)程。作為臺(tái)的通訊模塊，I把連接7的數(shù)目到個(gè)（1），否則通過(guò)I網(wǎng)絡(luò)直接連接站時(shí)須保持所有連接。

德國(guó)西門(mén)子S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān)，操作方式選擇開(kāi)關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫(xiě)用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過(guò)編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線 系統(tǒng)；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

一。 概述

　　在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，相同功能有不同實(shí)現(xiàn)方式，針對(duì)不同的設(shè)備對(duì)精度和響應(yīng)速度的要求，選用合適的定位控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)的性價(jià)比。本文介紹的一種應(yīng)用西門(mén)子S7-300 PLC的高速計(jì)數(shù)模塊ET200S和70系列變頻器通過(guò)PROFIBUS總線通訊的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的定位控制的實(shí)際應(yīng)用。

二。 控制思路

　　橫移車是鋼管生產(chǎn)線中*的輔機(jī)設(shè)備，它主要完成將前一工序生產(chǎn)的鋼管搬運(yùn)到下一工序，或有序地暫放在臺(tái)架的每個(gè)工位上。隨著對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)化程度要求的日益提高，減輕操作人員的工作量和操作失誤。要求對(duì)橫移車實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)準(zhǔn)確定位控制。

　　其控制核心就是利用裝在橫移車車輪上的編碼器采集的位置信號(hào)，通過(guò)PLC的高速計(jì)數(shù)模塊讀取，CPU經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理與設(shè)定位置作比較，控制變頻器的多段速度，從而實(shí)現(xiàn)橫移車的準(zhǔn)確 定位控制。因?yàn)榭紤]到控制成本和操作方便，采用PROFIBUS總線控制方式，減少了布線，控制方便，靈活。

三。系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn)

　　1.PLC作為控制的核心，主要用來(lái)接收編碼器的反饋信號(hào)，與設(shè)定的位置信號(hào)作比較，通過(guò)通訊功能來(lái)控制變頻器的輸出頻率減小，提前減速，到位前低速運(yùn)轉(zhuǎn)，到位時(shí)準(zhǔn)確停止。為了實(shí)現(xiàn)精確定位還設(shè)有零位置傳感器，到零位時(shí)將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零，消除累積誤差，保證定位的準(zhǔn)確，使橫移車能平穩(wěn)地放下和舉起鋼管。

　　由于放置主站CPU和變頻器的控制柜與橫移車比較遠(yuǎn)，在橫移車上放置了遠(yuǎn)程I/O模塊和高速計(jì)數(shù)器模塊ET200S，通過(guò) PROFIBUS總線相連，將現(xiàn)場(chǎng)的傳感器，編碼器信號(hào)直接連接在遠(yuǎn)程I/O和計(jì)數(shù)模塊上，減少了現(xiàn)場(chǎng)的走線和故障的發(fā)生，維護(hù)方便。通訊速率可過(guò) 1.5M，整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如1。

　　由于使用通訊功能，可以省去用于控制變頻器的幾個(gè)輸出點(diǎn)，PLC的輸出點(diǎn)也減少了。

　　2.高速計(jì)數(shù)器模塊ET200S的應(yīng)用

　　控制系統(tǒng)中所選的編碼器分辨率為2048P/R，輪徑φ250，齒輪比3，可計(jì)算出脈沖精度：250×3.14/2048×3=0.127mm/脈。能*橫移車的準(zhǔn)確定位精度。

　　精確定位過(guò)程如下：

　　首先設(shè)定好橫移車運(yùn)行的一個(gè)方向?yàn)檎较颍?dāng)橫移車向設(shè)定的位置運(yùn)行時(shí)，高速計(jì)數(shù)器自動(dòng)進(jìn)行加/減速計(jì)數(shù)，在距離設(shè)定位置300—400mm時(shí)，控制變頻器的輸出頻率，以低速運(yùn)行，在到達(dá)設(shè)定的位置時(shí)，停止變頻器的輸出，同時(shí)實(shí)施機(jī)械抱閘，完成了準(zhǔn)確定位。

　　讀取高數(shù)計(jì)數(shù)模塊的程序段如下：

　　L PID 272 //模塊開(kāi)始地址，將計(jì)數(shù)器模塊狀態(tài)值存放到MD20~MD27

　　T MD 20 //當(dāng)前計(jì)數(shù)值

　　L PID 276

　　T MD 24

　　L 123 //裝載比較值

　　T MD 30

　　SET

　　= M 34.0 //打開(kāi)軟件門(mén)

　　A M 10.0 //使能傳送比較值功能

　　= M35.2

　　L MD 30

　　T PQD 272

　　L MD 34

　　T PQD 276

　　3.PLC和變頻器通訊

　　在CPU進(jìn)行硬件配置時(shí)，對(duì)掛在總線PROFIBUS 站點(diǎn)都分配了物理地址，PLC與變頻器進(jìn)行通訊也有相應(yīng)的物理地址，CPU內(nèi)部有通訊功能塊SFC14，SFC15，使用內(nèi)部的寄存器DB塊存放數(shù)據(jù)，當(dāng)PLC對(duì)變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出時(shí)，就需知道PLC和變頻器定義的相關(guān)功能的地址，然后依據(jù)這些地址進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制。

　　此控制系統(tǒng)變頻器需設(shè)定的參數(shù)介紹如下：

　　P60=1，P53=6，P554=3100，P571=3101

　　P572=3102，P443=3002，P566=3107

　　P734.1=32,，P734.2=148

　　其它的參數(shù)可以按出廠默認(rèn)值即可