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(guò)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(jiàn)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(kāi)創(chuàng)精簡(jiǎn)型整體解決方案時(shí)代。
圖1 臺(tái)達(dá)VFD-E系列變頻器
2 VFD-E變頻器內(nèi)置PLC簡(jiǎn)介
·PLC逐行掃描標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式。
·豐富的編程語(yǔ)言：指令語(yǔ)句；梯形圖；SFC。
·豐富的指令語(yǔ)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(zhǎng)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(guò)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(guò)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(guò)PLC2編程頁(yè)面執(zhí)行。首先按MODE鍵到“PLC0”頁(yè)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(méi)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(yè)面下，自動(dòng)執(zhí)行PLC程序；
第二種方式：在PLC2編程頁(yè)面下，經(jīng)過(guò)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(yè)面會(huì)顯示PLC1,執(zhí)行PLC程序。端子接點(diǎn)斷路（open）時(shí)PLC頁(yè)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(shuō)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(shuō)明一下，詳細(xì)的可以見(jiàn)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(shuō)明書。
4.1特殊繼電器說(shuō)明
M1000 運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視常開(kāi)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(kāi)啟(ON)/關(guān)閉(OFF)
4.2特殊寄存器功能說(shuō)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(shuō)明：
DHSCSS1 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(lái)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(kāi)啟ON/OFF)打開(kāi)，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(guò)特殊寄存器D1044來(lái)設(shè)定。
第一種模式是“
A-B 相脈沖”的模式。使用可以通過(guò)輸入A相和B相的脈沖來(lái)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(guò)符號(hào)來(lái)做上數(shù)或著下數(shù)。定義A相來(lái)做脈沖，B相來(lái)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(guò)標(biāo)志位M1030來(lái)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(jiǎn)單、價(jià)格敏感的機(jī)械加工行業(yè)。
6.2多樣化現(xiàn)場(chǎng)總線通訊模塊
多樣化現(xiàn)場(chǎng)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(guó)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(guó)出口的市場(chǎng)需要。
6.6 選購(gòu)配件
方便靈活的各種選購(gòu)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(lái)合理的配置，讓系統(tǒng)達(dá)到最佳的性價(jià)比。
7 結(jié)束語(yǔ)
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(kāi)拓全新市場(chǎng)和補(bǔ)充現(xiàn)有市場(chǎng)。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。
參考文獻(xiàn)
《VFD-E變頻器說(shuō)明書》中達(dá)電通股份有限公司
