PLC和变频器在变频调速中的应用.ppt

项目10PLC和变频器在变频调速中的应用【学习目标】1.了解变频器的工作原理、分类。2.掌握变频器的参数设置和操作流程。3.能独立完成变频器控制电动机调速（变频器多功能输入端子控制调速、变频器模拟信号控制调速、变频器多段速控制调速）。4.能独立完成PLC-变频器联合控制电动机调速（PLC联机变频器多段速控制、PLC联机变频器模拟信号控制）。10.1项目任务分析变频器作为电机控制的电源驱动设备，在各类控制领域都有着广泛的应用。尤其是当采用PLC和变频器对电动机进行联合调速时，不但提高了系统的自动化水平，而且也提高了系统运行的平稳性、工作的可靠性，操作与维护也很方便，同时节约了大量电能。本项目首先介绍变频器的基础知识，CHF100系列变频器的原理、分类、参数设置等，接下来介绍使用变频器控制电机调速以及PLC-变频器联合对电机进行调速。10.2相关知识,10.2.1变频器的基础知识1.概述变频调速一般指的是对交流异步电动机的调速，可以连续调速，调速范围大。其优点是启动电流小，加减速度可调节，电机可以高速化和小型化，防暴容易，保护功能齐全（如过载保护，短路保护，过电压和欠电压保护）等。变频调速的应用领域非常广泛。它应用于风机、泵、搅拌机、挤压机、精纺机和压缩机，原因是节能效果显著。它应用于机床如车床、机械加工中心、钻床、铣床、磨床，主要目的是提高生产率和质量；它也广泛应用于其他领域，如各种传送带的多台电机同步，调速和起重机械等。由式（3-1）可知，改变电源频率f就可改变电动机同步转速，因而转子转速也随之改变，达到调速的目的。异步电动机采用变频器进行调速控制时，为了避免电动机磁饱和，要控制电动机的磁通，同时抑制启动电流，这就需要根据电动机的特性对供电电压，电流，频率进行适当的控制，使电动机产生必需的转矩。2.变频器的基本控制方式变频器的控制方式分为两种，即开环控制和闭环控制。开环控制有U/f控制方式，闭环控制有转差频率控制、矢量控制等方式。,（1）恒压频比（U/f）控制方式恒压频比控制变频调速是上世纪七十年代发展起来的，是目前通用变频器产品中使用较多的一种控制方式。它是通过电压/频率的值保持恒定而得到所需的转矩特性。U/f控制是转速开环控制，其优点是控制结构简单、成本较低，缺点是系统性能不高。这类变频器常用于风机、水泵类节能型调速系统或对速度的动态指标要求不高的简单机械上。（2）转差频率控制方式在U/f控制方式下，如果负载发生变化，转速也会随之变化，转速的变化与转差率成正比，因而U/f控制方式的静态调速精度较差。而转差频率控制方式是一种闭环控制方式，是对U/f控制方式的改进，该调速方式即使负载转矩发生较大变化时仍能达到较高的速度精度同时具有较好的转矩特性。在电动机的轴上安装速度传感器检测电动机的实际转速，求出转差频率，再把它与速度设定值相叠加，以该叠加值作为逆变器的频率设定值，实现了转差补偿的闭环控制，提高了调速的精度。（3）矢量控制U/f控制方式和转差频率控制方式都是建立在异步电动机的静态数学模型上，适用于动态性能指标要求不高的场合，主要目的是为了节能。采用矢量控制方式可以提高变频调速的动态性能。矢量控制是根据异步电动机的动态数学模型，通过矢量变换和磁,场定向，实现定子电流转矩分量与励磁分量的解耦，得到类似直流电机的动态数学模型，然后模拟直流电机对电动机的转矩和磁场分别进行控制，获得良好的静、动态性能。（4）直接转矩控制直接转矩控制方式是由德国鲁尔大学M.Depenbrock教授在1985年首先提出的，它采用直接转矩控制理论DTC（DirectTorqueControl）构成交流电动机变压变频调速控制方式。它摒弃了大量的矢量控制中坐标系变换的计算，而是把电机的磁场和力矩作为被控量直接进行控制，其控制思路简单明了，控制性能卓越，目前已有产品问世，比如西门子公司的MM440系列变频器。10.2.2英威腾CHF100变频器概述深圳市英威腾电气有限公司向市场投放了几大系列，上百种型号的高性能变频器，有CHV系列高性能矢量变频器、CHE系列开环型矢量变频器、CHF系列V/F控制变频器等，形成了覆盖高、中、低档市场丰富的产品线，并在石化、钢铁、建材、油田、化工、机床、矿山等行业领域大量成功应用。,CHF系列变频器为通用型变频器，主要面向简单调速应用场合，采用恒转矩/变转矩合一结构，更能满足大部分应用的功能需求。CHF系列变频器采用DSP控制系统完成优化的V/F控制，比传统V/F控制更具优越的性能。1.CHF100变频器的技术特性CHF100-1R5G/2R2P-4型变频器的综合技术指标如下所示。（1）输入输出接口参数1）输入电压范围380/220V15。2）输入频率范围4763Hz。3）输出电压范围0额定输出电压。4）输出频率范围0400Hz。（2）外围接口特性1）可编程数字量输入4路开关量输入，1路高速脉冲输入。2）可编程模拟量输入AI1010V输入；AI2010V或020mA输入。3）可编程开路集电极输出1路输出（开路集电极输出或高速脉冲输出）。4）继电器输出2路输出。5）模拟量输出1路输出，分别可选0/420mA或010V。,,（3）技术性能特性1）控制方式V/F控制。2）过载能力150额定电流60s；180额定电流10s。3）调速比1100。4）载波频率0.515.0kHz。（4）功能特性1）频率设定方式数字设定、模拟量设定、脉冲频率设定、串行通讯设定、多段速及简易PLC设定、PID设定等，可实现设定的组合和方式切换。2）PID控制功能。3）简易PLC、多段速控制功能16段速控制。4）摆频控制功能。5）长度、时间控制功能。6）瞬时停电不停机功能。7）转速追踪再启动功能，实现对旋转中的电机的无冲击平滑启动。8）QUICK/JOG键功能，用户自由定义的多功能快捷键。9）自动电压调整功能，当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定。,,2.CHF100变频器的标准接线图CHF100变频器接线端子分为两大部分一部分是主回路端子；另一部分控制回路的端子。CHF100变频器的标准接线图如图10-1所示。主回路端子的功能说明如表10-1所示。控制回路端子的功能说明如表10-2所示。,10.2.3CHF100变频器的电气安装1.电源和电动机的连接电源和电动机的接线如图10-2所示。,,（1）断路器在三相交流电源和电源输入端子（R、S、T）之间，需接入适合变频器功率的断路器，断路器的容量选为变频器额定电流的1.5～2倍之间。（2）电磁接触器为了能在系统故障时，有效的切除变频器的输入电源，可以在输入侧安装电磁接触器控制主回路电源的通断，以保证安全。（3）输入交流电抗器为了防止电网尖峰脉冲输入时，大电流流入输入电源回路而损坏整流部分器件，需在输入侧接入交流电抗器，同时也可改善输入侧的功率因数。为了有效保护变频器，建议380V等级变频器110kW（含）以上加装输入电抗器，220V等级45kW（含）以上加装输入电抗器。,,（4）输入侧噪声滤波器使用变频器时，有可能通过电源线干扰周围其它电子设备，使用滤波器可以减小对周围设备的干扰。（5）制动单元的接线CHF（380V等级）变频器在1.5kW及以下机型内置制动单元，为了释放制动时回馈的能量，必须在（），PB端连接制动电阻。1）制动电阻的配线长度应小于5米。2）制动电阻会因释放能量温度有所升高，安装制动电阻时应注意安全防护和良好通风。3）需外接制动单元时，制动单元的（）、（-）端与变频器（）、（-）端一一对应，在制动单元的BR1、BR2端连接制动电阻。4）变频器（）、（-）端与制动单元（）、（-）端的连线长度应小于5米，制动单元BR1、BR2与制动电阻的配线长度应小于10米。5）输出电抗器当变频器和电机之间的距离超过50米时，由于长电缆对地的寄生电容效应导致漏电流过大，变频器容易频繁发生过电流保护，同时为了避免电机绝缘损坏，须加输出电抗器补偿。6）输出侧噪声滤波器,增加输出噪声滤波器可以减小由于变频器和电机之间电缆造成的无线电噪声以及导线的漏电流。7）接地线的连接（PE）为了保证安全，防止电击和火警事故，变频器的接地端子PE必须良好接地，接地电阻小于10Ω。接地线要短而粗，应使用3.5mm2以上的多股铜芯线。多个变频器接地时，建议尽量不要使用公共地线，避免接地线形成回路。8）控制回路的接线使用多芯屏蔽电缆或双绞线连接控制端子。使用屏蔽电缆时（靠变频器的一端）应连接到变频器的接地端子PE。布线时控制电缆应远离主电路和强电线路（包括电源线、电机线、继电器、接触器连线等）20cm以上，避免平行走线，建议采用垂直布线，以防止外部干扰引起变频器误动作。2.电磁干扰的防护变频器的设计使它具有一定的抗干扰能力，能在电磁干扰很强的工业环境下运行。如果安装质量良好，变频器就可以安全无故障的运行，如果在运行中遇到问题，就可采取下面的措施进行处理。（1）所有的变频器控制端子连接线采用屏蔽线，屏蔽线在变频器入口处将屏蔽层就近接地，接地采用电缆夹片构成360度环接。严禁将屏蔽层拧成辫子状再与变频器地连接。,（2）变频器与电机的连接线（电机线）采用屏蔽线或独立的走线槽，电机线的屏蔽层或走线槽的金属外壳一端与变频器地就近连接，另一端与电机外壳连接。（3）同一控制柜内设备可分为强噪声设备和噪声敏感设备，把同类设备安装在同一区域，不同类设备间要保持20cm以上的距离。（4）电器柜内的信号线和电力线要分布于不同的区域，严禁二者在近距离（20cm）平行走线和交错走线，更不能将二者捆扎在一起。如果信号电缆必须穿越动力线，二者之间应保持成90度角。电力线的进线和出线也不能交错配线或捆扎在一起，特别是在安装噪声滤波器的场合，这样会使电磁噪声经过进出线的分布电容形成耦合，从而使噪声滤波器失去作用。（5）不同控制系统应采用专用接地极接地，同一控制系统中的不同设备应采用公用接地极接地，同一供电线中的不同设备应采用地线串联接地。（6）降低载波频率可有效降低漏电流，当电机线较长时（50m以上），应在变频器输出侧安装交流电抗器或正弦波滤波器，当电机线更长时，应每隔一段距离安装一个电抗器。（7）安装噪声滤波器能起到很好的电磁去耦作用。3.电气安装接线注意事项（1）禁止用高压绝缘测试设备测试与变频器连接的电缆的绝缘。,（2）即使变频器不处于运行状态，其电源输入线，直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危险电压。因此，断开开关以后还必须等待10分钟以上，变频器放电完毕，才允许开始安装作业。（3）必须将变频器的接地端子可靠接地，接地电阻小于10Ω，否则有触电和火灾的危险。（4）不要将三相电源线接到变频器输出端子（U、V、W），否则会导致变频器损坏。（5）变频器应工作在-10℃～40℃之间，超过40℃以上须降额使用，最高不超过50℃。超过40℃环境温度，每升高1℃，降额4。空气的相对湿度≤90，无凝露。（6）安装在海拔1000m以下时，可以运行在其额定功率，当海拔高度超过1000m后，变频器功率需要降额。具体降额幅度如图10-3所示。,,（7）不要安装在剧烈振动和冲击的场所，最大振幅不超过5.8m/s2（0.6g）。（8）安装在远离电磁辐射源的地方。（9）安装在金属粉末、尘埃、油、水等不能侵入到变频器内部的地方。（10）勿安装在阳光直射，有油雾、蒸汽、盐分的环境中。,10.2.4CHF100变频器操作面板说明,,CHF面板示意图如图10-4所示。按键功能说明如表10-3所示。功能指示灯说明如表10-4所示。单位指示灯说明如表10-5所示。5位LED显示，可显示设定频率、输出频率等各种监视数据以及报警代码。10.2.5CHF100变频器的参数1.基本功能组P0（1）机型选择功能码P0.00P0.000G型机，适用于恒转矩负载。P0.001P型机，适用于恒功率负载。CHF系列变频器采用G/P合一的方式，用于恒转矩负载（G型）时的适配电动机功率比用于风机、水泵类负载（P型）时小一档。变频器出厂参数设置为G型，如要选择P型，需将该功能码设置为1并重新设置P2组电机参数。（2）功能码P0.01和P0.02,,,,功能码P0.01是变频器额定功率，设定范围为0.4～900.0；功能码P0.02是变频器额定电流，设定范围为0.0～2000.0，缺省值根据机型确定。这两个功能码仅能查看。（3）运行指令通道功能码P0.03选择变频器控制指令的通道，取值范围为0～2，缺省值为0。变频器控制指令包括启动、停止、正转、反转、点动、故障复位等。P0.030键盘指令通道（“LOCAL/REMOT”灯熄灭）。由键盘面板上的RUN、STOP/RST按键进行运行命令控制。多功能键QUICK/JOG若设置为FWD/REV切换功能（P7.03为1），可通过该键改变运转方向；在运行状态下，同时按下RUN与STOP/RST键，可使变频器自由停机。P0.031端子指令通道（“LOCAL/REMOT”灯闪烁）。由多功能输入端子正转、反转、正转点动、反转点动等进行运行命令控制。P0.032通讯指令通道（“LOCAL/REMOT”灯点亮）。运行命令由上位机通过通讯方式控制。（4）最大输出功率功能码P0.04功能码P0.04用来设定变频器的最高输出频率，取值范围为P0.05～400.00Hz，缺省值为50.00Hz。它是频率设定的基础，也是加减速快慢的基础。,（5）运行频率上限功能码P0.05功能码P0.05用来设定变频器输出频率的上限值，取值范围为P0.06～P0.04，缺省值为50Hz。该值应该小于或者等于最大输出频率。（6）运行频率下限功能码P0.06功能码P0.06设定变频器输出频率的下限值，取值范围为0.00～P0.04，缺省值为0.00Hz。（7）加减速时间0功能码P0.07和P0.08加速时间指变频器从0Hz加速到最大输出频率（P0.04）所需的时间。减速时间指变频器从最大输出频率（P0.04）减速到0Hz所需的时间。当设定频率等于最大频率时，实际加减速时间和设定的加减速时间一致。当设定频率小于最大频率时，实际的加速时间小于设定的加减速时间。实际的加减速时间设定的加减速时间（设定频率/最高频率）。CHF系列变频器有4组加减速时间。第一组P0.07、P0.08；第二组P8.00、P8.01；第三组P8.02、P8.03；第四组P8.04、P8.05。可通过多功能数字输入端子中的加减速时间选择端子的组合来选择加减速时间。功能码P0.07为加速时间0，设定范围为0.1～3600.0s，缺省值由机型确定。,功能码P0.08为减速时间0，设定范围为0.1～3600.0s，缺省值由机型确定。（8）V/F曲线设定功能码P0.09P0.090直线V/F曲线。P0.091多点V/F曲线。可通过设置（P4.07～P4.12）来定义V/F曲线。P0.092～4多次幂V/F曲线。适用于变转矩负载场合，如风机、水泵等。（9）载波频率设定功能码P0.11功能码P0.11用于设定载波频率，设定范围为0.5～15.0kHz，缺省值由机型确定。高载波频率的优点电流波形比较理想、电流谐波少，电机噪音小；高载波频率的缺点开关损耗增大，变频器温升增大，变频器输出能力受到影响，在高载频下，变频器需降额使用；同时变频器的漏电流增大，对外界的电磁干扰增加。采用低频载波频率则与上述情况相反，过低的载波频率将引起低频运行不稳定，转矩降低甚至振荡现象。变频器出厂时，已经对载波频率进行了合理的设置。一般情况下，用户无须对该参数进行更改。用户使用超过缺省载波频率时，需降额使用，每增加1kHz载频，降额20。,（10）电机参数自学习功能码P0.12P0.120无操作。P0.121旋转参数自学习。电机参数自学习前，必须正确输入电机铭牌参数（P2.01～P2.05），并将电机与负载脱开，使电机处于静止、空载状态，否则电机参数自学习的结果有可能不正确。电机参数自学习前，应根据电机的惯量大小适当设置加、减速时间（P0.07、P0.08），否则电机参数自学习过程中有可能出现过流、过压故障。设定P0.12为1然后按DATA/ENT，开始电机参数自学习，此时LED显示“TUN”并闪烁，按RUN开始进行参数自学习，此时显示“TUN-0”、“TUN-1”后，电机开始运行，“RUN/TUNE”灯闪烁。当参数自学习结束后，显示“END”，最后显示回到停机状态界面。当“TUN”闪烁时可按PRG/ESC退出参数自学习状态。参数自学习的过程中可以按STOP/RST终止参数自学习操作。参数自学习完成后，该功能码自动恢复到0。P0.122静止参数自学习。电机静止参数自学习时，不必将电机与负载脱开，电机参数自学习前，必须正确输入电机铭牌参数（P2.01～P2.05）。自学习后将检测出电机的定子电阻、转子的电阻以及电机的漏感。而电机的互感和空载电流将无法测量，用户可根据经验输入相,应的数值。（11）功能参数恢复功能码P0.13P0.130无操作。P0.131变频器将所有参数恢复缺省值。P0.132变频器清除近期的故障档案。所选功能操作完成后，该功能码自动恢复到0。2.起停控制组P1（1）起动运行方式功能码P1.00P1.000直接起动，从起动频率开始起动。P1.001先直流制动再起动，先直流制动（设定参数P1.03、P1.04），再从起动频率起动电机运行。适用于小惯性负载在起动时可能产生反转的场合。P1.002转速追踪再起动，变频器先计算电机的速度和方向，然后从当前速度开始运行，实现旋转中电机的平滑无冲击起动，适用于大惯性负载的瞬时停电再起动。该功能仅限于7.5kW及以上的机型。（2）功能码P1.01和P1.02功能码P1.01用于设定直接起动开始频率，设定范围为0.00～10.00Hz，缺省值为0.00Hz。,功能码P1.02用于设定起动频率保持时间，设定范围为0.0～50.0s，缺省值为0.0s。设置合适的起动频率，可以增加起动时的转矩。变频器从起动频率（P0.01）开始运行，经过起动频率保持时间（P1.02）后，再按设定的加速时间加速到目标频率，若目标频率小于起动频率，变频器将处于待机状态。起动频率值不受下限频率限制。正反转切换过程中，起动频率不起作用。（3）功能码P1.03和P1.04功能码P1.03设定起动前直流制动时，所加直流电流值，为变频器额定电流的百分比，设定范围为0.0～150.0，缺省值为0.0。功能码P1.04设定起动前制动时间，设定范围为0.0～50.0s，缺省值为0.0s。P1.04为直流电流持续时间，若设定直流制动时间为0，则直流制动无效。直流制动电流越大，制动力越大。（4）加减速方式选择功能码P1.05起动、运行过程中频率变化方式选择。P1.050直线型。输出频率按照直线递增或递减。P1.051保留。（5）停机方式选择功能码P1.06,P1.060减速停车。停机命令有效后，变频器按照减速方式及定义的减速时间降低输出频率，频率降为0后停机。P1.061自由停机。停机命令有效后，变频器立即终止输出。负载按照机械惯性自由停车。（6）正反转死区时间P1.11功能码P1.11设定变频器正反转过渡过程中，在输出零频处的过渡时间，设定范围为0.0～3600.0s，缺省值为0.0s。（7）运行频率低于频率下限动作功能码P1.12该功能码是确定当运行频率低于下限频率时变频器的运行状态。P1.120以频率下限运行。P1.121停机。P1.122休眠待机。当运行频率低于下限频率时，变频器自由停车；当运行频率再次大于或者等于下限频率时，变频器自动运行。该功能仅在下限频率大于零时有效。（8）功能码P1.13和P1.14功能码P1.13为停电再起动选择。P1.130禁止再起动。表示变频器掉电后，再一次上电，变频器不会自动起动。,P1.131允许再起动。表示变频器停电后再上电时，会自动恢复以前的运行状态。即如果掉电前为运行状态，再上电后会延迟再起动等待时间（P1.14）后自动起动运行（端子控制时，必须保证运行端子仍旧处于闭合状态），如果掉电前为停机状态，则再上电后，变频器不会自动起动。P1.14为再起动等待时间，设定范围为0.0～3600.0s，缺省值为0.0s。该功能仅限于7.5kW以上机型使用，用户一定要慎重选择允许再起动功能，否则，可能会引起严重后果。3.电机参数组P2（1）功能码P2.00～P2.04功能码P2.00设定电机额定功率，设定范围为0.4～900.0kW，缺省值由机型确定。功能码P2.01设定电机额定频率，设定范围为0.01～P0.04，缺省值为50.00Hz。功能码P2.02设定电机额定转速，设定范围为0～3600rpm，缺省值为1460rpm。功能码P2.03设定电机额定电压，设定范围为0～460V，缺省值由机型确定。功能码P2.04设定电机额定电流，,设定范围为0.1～1000.0A，缺省值由机型确定。以上功能码应按照电机的铭牌参数进行设置。控制的优良控制性能，需要准确的电机参数。（2）功能码P2.05～P2.09功能码P2.05为电机定子电阻，P2.06为电机转子电阻，P2.07为电机定、转子电感，P2.08为电机定、转子互感，P2.09为电机空载电流。电机参数自学习正常结束后，P2.05～P2.09的设定值自动更新。这些参数是高性能V/F控制的基准参数，对控制的性能有着直接的影响。用户不要随意更改该组参数。4.频率给定功能组P3（1）键盘设定频率功能码P3.00当A频率指令选择为“键盘设定”时，该功能码值为变频器的频率数字设定初始值，设定范围为0.00～P0.04，缺省值为50.00Hz。（2）A频率指令选择P3.01选择变频器A频率指令输入通道。共有8种主给定频率通道。P3.010键盘设定。通过修改功能码P3.00“键盘设定频率”的值，达到键盘设定频率的目的。P3.011模拟量AI1设定。指频率由模拟量输入端子来设定。模拟量输入的100.0对应最大频率（功能码P0.04），-100.0对应反向的最大频率（功能码P0.04）。,P3.012模拟量AI2设定。当模拟量AI2选择0～20mA输入时20mA对应的电压为5V。P3.013高速脉冲设定（HDI）。频率给定通过端子高速脉冲输入来设定。CHF系列变频器标准配置提供1路高速脉冲输入（HDI）。脉冲电压为15～30V，脉冲频率为0.0～50.0kHz。脉冲设定的100.0对应最大频率，-100.0对应反向的最大频率。P3.014简易PLC程序设定。P3.015多段速运行设定。选择此种频率设定方式，变频器以多段速方式运行。需要设置P5组和PA组参数来确定给定频率。如果P3.01没有设置成多段速设定，则多段速具有优先权，但其优先级仍低于寸动运行，多段速设定优先时，只能设定1～15段。如P3.01设置成多段速设定，则可设定0～15段。P3.016PID控制设定。选择此参数则变频器运行模式为过程PID控制。P3.017远程通讯设定。频率指令由上位机通过通讯方式给定。（3）功能码P3.06～P3.08定义寸动运行时频率和加/减速时间。寸动运行过程按照直接起动方式和减速停机方式进行起停操作。,P3.06设定寸动运行频率，设定范围为0.00～P0.04，缺省值为5.00Hz。P3.07设定寸动运行加速时间，设定范围0.1～3600.0s，缺省值由机型确定。P3.08设定寸动运行减速时间，设定范围0.1～3600.0s，缺省值由机型确定。寸动加速时间指变频器从0Hz加速到最大输出频率（P0.04）所需时间。寸动减速时间指变频器从最大输出频率（P0.04）减速到0Hz所需时间。5.输入端子组P5CHF系列变频器有5个多功能数字输入端子（其中HDI可以用作高速脉冲输入端子），2个模拟量输入端子。（1）HDI输入类型选择P5.00P5.000HDI为高速脉冲输入。P5.001HDI为开关量输入。（2）功能码P5.01～P5.05功能码P5.01为S1端子功能选择，设定范围为0～39，缺省值为1。功能码P5.02为S2端子功能选择，设定范围为0～39，缺省值为4。,功能码P5.03为S3端子功能选择，设定范围为0～39，缺省值为7。功能码P5.04为S4端子功能选择，设定范围为0～39，缺省值为0。功能码P5.05为HDI端子开关量输入功能选择，设定范围为0～39，缺省值为0。此组参数用于设定数字多功能输入端子对应的功能。0无功能。1正转运行（FWD）。2反转运行（REV）。当运行指令通道为端子控制时，变频器的运行指令由上述端子功能给定。3三线式运行控制。4正转寸动。5反转寸动。6自由停车。命令有效后，变频器立即封锁输出，电机停车过程不受变频器控制，对于大惯量负载且对停车时间没有要求时，建议采用该方式，该方式和P1.08所述自由停车含义相同。,7故障复位。外部故障复位功能，用于远距离故障复位，与键盘上的STOP/RST键功能相同。8运行暂停。变频器减速停车，但所有运行参数均为记忆状态。如PLC参数、摆频参数、PID参数。此信号消失后，变频器恢复运行到停车前状态。9外部故障输入。该信号有效后，变频器报外部故障（EF）并停机。10频率设定递增（UP）。11频率设定递减（DOWN）。12频率增减设定清零。以上三个功能主要用来实现利用外部端子修改给定频率，UP为递增指令，DOWN为递减指令，频率增减设定清零则用来清除通过UP/DOWN设定的频率值，使给定频率恢复到由频率指令通道给定的频率。13～15频率通道切换。16、17、18、19多段速端子1～4，通过此四个端子的状态组合，可实现16段速的设定。多段速端子1为低位，多段速端子4为高位。,20多段速暂停。屏蔽多段速选择端子功能，使设定值维持在当前状态。21、22加减速时间选择端子1、2。通过此两个端子的状态组合来选择4组加减速时间。23简易PLC复位。24简易PLC暂停。25PID控制暂停。26摆频暂停。27摆频复位。28计数器复位。进行计数器状态清零。29长度复位。长度计数值清零。30加减速禁止。保证变频器不受外来信号影响（停机命令除外），维持当前输出频率。31计数器触发。内置计数器的计数脉冲输入口，最高频率为200Hz。32频率增减设定暂时清零。33～39保留。（3）功能码P5.09～P5.13,功能码P5.09设定AI1下限值，设定范围为0.00～10.00V，缺省值为0.00V。功能码P5.10设定AI1下限对应设定，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。功能码P5.11设定AI1上限值，设定范围为0.00～10.00V，缺省值为10.00V。功能码P5.12设定AI1上限对应设定，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为100.0。功能码P5.13设定AI1输入滤波时间，设定范围为0.00～10.00s，缺省值为0.10s上述功能码定义了模拟量输入电压与模拟量输入对应的设定值之间的关系，当模拟输入电压超过设定的最大输入或最小输入的范围，以外部分将以最大输入或最小输入计算。模拟输入AI1只能提供电压输入，其范围为0V～10V。6.多段速控制组PAPA.02多段速0，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.03第0段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.04多段速1，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。,PA.05第1段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.06多段速2，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.07第2段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.08多段速3，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.09第3段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.10多段速4，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.11第4段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.12多段速5，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.13第5段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.14多段速6，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.15第6段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.16多段速7，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.17第7段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。,PA.18多段速8，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.19第8段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.20多段速9，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.21第9段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.22多段速10，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.23第10段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.24多段速11，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.25第11段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.26多段速12，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.27第12段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.28多段速13，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。,PA.29第13段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.30多段速14，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.31第14段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。PA.32多段速15，设定范围为-100.0～100.0，缺省值为0.0。PA.33第15段运行时间，设定范围为0.0～6553.5s，缺省设置为0.0s。多段速度在-Fmax～Fmax范围内，可连续设定。频率设定100.0对应最大频率（P0.04）。CHF系列变频器可设定16段速度，由外部端子S1、S2、S3、S4组合编码选择，分别对应多段速度0至多段速度15。S1S2S3S4OFF时，频率输入方式由代码P3.01选择。S1、S2、S3、S4端子不全为OFF时，以多段速运行，多段速度的优先级高于键盘、模拟、高速脉冲、简易PLC、通讯频率输入，通过S1、S2、S3、S4组合编码，最多可选择16段速度。多段速度运行时的启动停车同样由功能码P0.03确定，S1、S2、S3、S4端子与多段速度段的关系如表10-6所示。,,关于CHF100系列变频器其它功能码请参看使用手册。,10.3应用举例10.3.1CHF100变频器控制异步电动机了解CHF100系列变频器的原理、构成及功能以后，需要进一步了解和掌握变频器的应用。以下以CHF100-1R5G/2R2P-4变频器和功率为0.4kW的交流电动机为例，介绍变频器在交流变频调速系统中的各种功能应用。1.电机参数自学习变频器运行时，首先应进行电动机的参数自学习，输入电机铭牌参数，CHF系列变频器据此铭牌参数匹配标准电机参数，以获得良好的控制功能。电机自学习参数设置如表10-7所示。,,参数自学习前，必须正确输入电机铭牌参数，并使电机与负载断开，使电机处于静止、空载状态，否则电机参数自学习的结果有可能不正确。电机参数自学习前，应根据电机的惯量大小适当设置加、减速时间，否则电机参数自学习中有可能出现过流、过压故障。参数自学习的起动与停止只能由键盘控制；参数自学习完成后，功能码P0.12自动恢复到0。,,2.变频器多功能输入端子控制调速（1）硬件接线在变频器多功能输入端子外接按钮，并将该输入端子分别设置为电机正转、电机反转。硬件接线如图10-5所示。（2）参数设置电机起动停止控制变频器参数设置，如表10-8所示。,,其余部分参数可由变频器参数缺省值给出，不需要特别设定。（3）运行操作确保电路正确连接，接通电源，按下按钮SB1，电动机开始正转，频率逐渐上升至50Hz，保持平稳运行，松开SB1后，电动机减速停车。按下按钮SB2时，电动机开始反向转动，频率逐渐上升至50Hz，然后保持平稳运行，松开SB2后，电动机减速停车。3.变频器模拟信号控制调速INVTCHF系列变频器标准配置提供两路模拟量输入端子，其中AI1为010V电压型输入，AI2为010V/0420mA输入，电流/电压输入可由跳线J16进行切换（当模拟量AI2选择020mA输入时20mA对应的电压为5V）。,,（1）硬件接线频器模拟信号控制调速硬件接线如图10-6所示。（2）参数设置变频器模拟信号控制调速参数设置如表10-9所示。（3）运行操作按下SB1时，电动机正转，调节电位器改变变频器频率输出，用以控制电动机运行速度，松开SB1，电动机停止转动。,,按下SB2时电动机反转，调节电位器改变变频器频率输出，用以控制电动机运行速度，松开SB2，电动机停止转动。这样利用变频器控制电动机，通过调节模拟信号来调节变频器输出频率，可以实现平滑的调速，但是由于电位器需要手动调节，不能精确地调整到固定的频率上，同时也不能实现远程控制和更为复杂的控制。4.变频器多段速控制调速CHF系列变频器可设定16段速度，由外部端子S1、S2、S3、S4组合编码选择，分别对应多段速0至多段速15。当S1、S2、S3、S4不全为OFF时，以多段速运行，多段速的优先级高于键盘、模拟、高速脉冲、PLC、通讯频率输入。多段速运行时的启动停车同样由功能码P0.03确定。S1、S2、S3、S4端子与多段速度段的关系如表10-6所示。（1）硬件接线变频器多段速控制调速硬件接线如图10-7所示。,,（2）参数设置变频器多段速控制参数设置如表10-10所示。,,（3）运行操作按下自锁按钮SB3，电动机起动，以多段速0频率10Hz运行，然后按下SB1，电动机以多段速1频率25Hz运行，松开SB1，按下SB2，电动机以多段速2频率40Hz运行，松开SB3，电动机停止转动。这是简单的三段调速，可以设计更为复杂的电路实现更多段速的调节。当P3.01功能码A频率指令选择为5多段速运行设定时，可以设定015段，如果P3.01没有设置为多段速设定，则多段速设定具有优先权，但其优先权仍低于寸动运行，多段速优先时，只能设定115段。10.3.2PLC与变频器联机控制电动机调速利用PLC来控制变频器，不但可以实现更为复杂的控制，还可以实现远程控制和自动控制。变频器仍选为CHF100-1R5G/2R2P-4，交流电动机仍选为功率为0.4kW。PLC选为西门子S7-300系列。1.PLC联机变频器多段速控制由PLC控制电动机的起停，在变频器中设置多段频率值，编写程序，使得电动机按一定的时间自动地进行频率转换，本次实现的是七段固定频率的转换，每个频率段内运行5s后自动进入下一个设定频率运行，时间和频率大小顺序可自行设定。,（1）硬件接线PLC联机变频器七段速控制硬件接线如图10-8所示。（2）参数设置。PLC联机变频器七段速控制参数设置如表10-11所示。表10-11中为需要在CHF100中设置的功能码，其它的功能码使用变频器的缺省值就可以满足在该系统中的控制要求。（3）PLC的硬件配置和I/O地址表电源模块选为PS30710A，CPU模块订货号为6ES7314-1AF10-0AB0，数字量输入模块选为SM321DI16DC24V，数字量输出模块选取SM322DO16DC24V。PLC中I