摘要：VFD-E系列變頻器是臺達(dá)公司的第三代產(chǎn)品，在產(chǎn)品功能、性能與控制技術(shù)方面均保留了以前產(chǎn)品的優(yōu)點。靈活的模塊化設(shè)計有利于系統(tǒng)的整合應(yīng)用，本文從系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用角度對相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵點作概略說明。

關(guān)鍵詞：變頻器可編程控制器特殊功能編程

1 引言

VFD-E變頻器是臺達(dá)公司的第三代產(chǎn)品，其獨特之處主要反映在功能特征上，如VFD-E提供了多樣化的現(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；內(nèi)建的PLC控制功能可以取代小型的單片機(jī)控制器、計數(shù)器以及定時器等，從而大幅度降低了系統(tǒng)成本，非常適用功能簡單、價格敏感的機(jī)械加工行業(yè)應(yīng)用；采用歐式設(shè)計，既可以并排安裝又可以加掛導(dǎo)軌背板，加上其小巧可以大幅度縮小安裝空間；可以作直流母線并聯(lián)供電，有效的吸收回饋能量，分散剎車電阻負(fù)擔(dān)，并且可共用同一個剎車模塊，大大降低系統(tǒng)成本；濾波器內(nèi)建（230V1phaseand460V3phase）符合CE/UL標(biāo)志，也完全符合中國出口的市場需要；可方便靈活地選購各種配件，例如I/O卡，A/D,D/A模塊，數(shù)字操作器，PG卡，通訊模塊等，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要合理地配置系統(tǒng)，使系統(tǒng)達(dá)到最佳性價比；完善的保護(hù)功能、高精度的電流檢測等都是其亮點。本文從系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用角度對相關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵點作概略說明，以下是對相關(guān)問題的討論。

2 內(nèi)置PLC控制系統(tǒng)

臺達(dá)改進(jìn)型VFD-E系列變頻器內(nèi)置PLC控制系統(tǒng)有完善的控制功能，該控制系統(tǒng)有以下特點：采用內(nèi)存程序、往返式來回掃描控制方式；結(jié)束再生的輸入/輸出控制方式（當(dāng)執(zhí)行END指令時輸入輸出有立即刷新指令）；基本指令的處理速度高，只有幾個uS；指令＋梯形圖＋SFC的程序語言；350步程序容量；45個指令種類，包括28個基本指令，17個應(yīng)用指令；基本配置6個輸入點（X）,2個輸出點（Y），通過I/O卡可以配置9個輸入點，4個輸出點；一般用輔助繼電器共160點，M0-M159,特殊用繼電器共32點，M1000-M1031；100ms的定時器16個，T0-T15；16位的計數(shù)器8個，C0-C7，32位的計數(shù)器1個，C235；一般用的內(nèi)部寄存器30點，D0-D29,45點特殊寄存器，D1000-D1044，用作存放系統(tǒng)狀態(tài)、錯誤信息和監(jiān)控信息；通過RS485方式來進(jìn)行程序的讀出/寫入。這些特點給系統(tǒng)設(shè)計和用戶靈活發(fā)揮系統(tǒng)功能提供了方便。

3 變頻器系統(tǒng)的程序執(zhí)行

變頻器系統(tǒng)程序執(zhí)行有三種方式，值得注意的是：程序的上傳和下載必須在PLC2頁面下執(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”,成功后會顯示“END”,然后會跳回“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，在上傳和下載程序前變頻器應(yīng)當(dāng)處于在停止?fàn)顟B(tài)。執(zhí)行VFD-E變頻器內(nèi)部程序的第一種方式，在PLC1頁面下，可以自動執(zhí)行PLC程序；第二種方式，在PLC2頁面下，可經(jīng)過WPL由通訊控制PLC程序執(zhí)行/停止；第三種方式，當(dāng)為外部多功能輸入端子（MI3-MI9）設(shè)定為“RUN/STOPPLC(99)”后，端子接點導(dǎo)通(close)時，在PLC頁面會顯示PLC1,執(zhí)行PLC程序。端子接點斷路（open）時PLC頁面會顯示PLC0,停止執(zhí)行PLC程序。

4 內(nèi)置特殊功能配置

在本文中只對常用的特殊繼電器和寄存器等作簡要說明，其細(xì)節(jié)可參見中達(dá)電通股份有限公司的網(wǎng)站關(guān)于VFD-E系列的說明。

1）特殊繼電器

M1000，運轉(zhuǎn)監(jiān)視常開接點（a接點），RUN的狀態(tài)下，此接點為On；
M1001，運轉(zhuǎn)監(jiān)視常閉接點（b接點），RUN的狀態(tài)下，此接點為Off；
M1005，變頻器故障指示；
M1006，輸出頻率為零；
M1007，變頻器運轉(zhuǎn)方向FWD(0)/REV(1)；
M1025，變頻器RUN(ON)/STOP(OFF)；
M1026，變頻器運轉(zhuǎn)方向FWD(OFF)/REV(ON)；
M1028，高速計數(shù)功能開啟(ON)/關(guān)閉(OFF)。

2）特殊寄存器功能

D1025，高速計數(shù)器現(xiàn)在值(低位)；D1025，高速計數(shù)器現(xiàn)在值(高位)。

3）變頻器特殊指令

DHSCS高速計數(shù)功能
DHSCSS1S2S3

其中：S1，比較值；S2，高速計數(shù)器編號；S3，比較結(jié)果。

需要注意的是：

（1）高速脈沖計數(shù)功能需要借助PG卡來實現(xiàn)外部脈沖輸入；由設(shè)置DHSCS指令所需要的目標(biāo)值，把M1028(特殊功能繼電器，變頻器高速計數(shù)功能開啟ON/OFF)打開，將自動進(jìn)行計數(shù)，如果要清除計數(shù)器的數(shù)值，可將M1029(特殊功能繼電器，清除高速計數(shù)值)設(shè)置為ON；高速計數(shù)器有3種控制模式，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，用A相和B相的脈沖作計數(shù)器輸入，但需要與GND連接。第二種模式是“脈沖＋符號”的模式，可利用脈沖輸入及符號來作上數(shù)或下數(shù)，定義A相作脈沖，B相作符號，注意需要與GND短接。第三種模式是“脈沖＋標(biāo)志位”，在計數(shù)方式中，可以通過標(biāo)志位M1030來判斷上數(shù)或下數(shù)，使用者只需連接A相，但需要和GND短接。

（2）FPID變頻器PID控制

FPIDS1S2S3S4

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積分時間I（0～10000）；S4，PID微分時間D（0～10000）。

（3）FREQ變頻器運轉(zhuǎn)控制

FREQS1S2S3

S1，設(shè)定頻率；S2，加速時間；S3，減速時間。

例如：FREQK5000K200K100

則：設(shè)定目標(biāo)頻率為50HZ,加速時間是20S,減速時間是10S

（4）RPR變頻器參數(shù)讀取

RPRS1S2

S1為參數(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

WPRS1S2

S2為參數(shù)的地址,把參數(shù)數(shù)值S1寫到參數(shù)S2中。

5VFD-E變頻器應(yīng)用舉例

VFD-E變頻器示意圖如圖1所示。

圖1 VFD-E變頻器示意圖

運行內(nèi)置PLC源程序梯形圖如圖2所示。

圖2 PLC源程序

在上述程序下的運行結(jié)果界面如圖3所示。

圖3 運行結(jié)果界面

6 結(jié)束語

VFD-E系列變頻器為臺達(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，但性價比提高有很大的提高，補(bǔ)充了現(xiàn)有市場的不足。VFD-E系列變頻器預(yù)期因為性價比高在食品加工、風(fēng)機(jī)、水泵、造紙紡織機(jī)械、機(jī)床/金屬加工機(jī)械、輸送機(jī)與搬運機(jī)械及木工機(jī)械等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。