西門子MM440變頻器在本地和遠(yuǎn)程控制中的應(yīng)用

1概述

MM440是MICR0MASTER440的簡(jiǎn)稱，MM440是用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的變頻器。本系列有多種型號(hào)，額定功率范圍從120W-2OOkW(恒定轉(zhuǎn)矩控制方式)，或者可達(dá)250kW(可變轉(zhuǎn)矩控制方式)，供用戶選擇，其使用范圍比較廣。

MM440變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代*技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此，它具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。采用脈沖頻率可選的脈寬調(diào)制技術(shù)，可使電動(dòng)機(jī)低噪聲運(yùn)行，全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動(dòng)機(jī)提供了良好的保護(hù)。

MM440具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多的可變速控制系統(tǒng)供電的理想變頻傳動(dòng)裝置。由于MM440具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于更高級(jí)的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。MM440既可用于單獨(dú)傳動(dòng)系統(tǒng)，也可集成到自動(dòng)化系統(tǒng)中。

2應(yīng)用舉例

本文主要針對(duì)MM440的特點(diǎn)講述通過MM440端子排實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程獨(dú)立控制的應(yīng)用。

本地和遠(yuǎn)程獨(dú)立控制是指在兩個(gè)地方可以單獨(dú)*控制，相互獨(dú)立、互不干擾的控制。對(duì)于變頻器就是啟?？刂坪皖l率給定都是*獨(dú)立，互不干擾。變頻器本地和遠(yuǎn)程控制兩地控制啟停比較容易實(shí)現(xiàn)，而且實(shí)現(xiàn)的方法也有很多，而頻率給定往往沒有*獨(dú)立。下面兩個(gè)例子就是可以兩地給定頻率但都有一定局限的現(xiàn)象。例如，MM440變頻器參數(shù)P1000設(shè)定為27。即用主給定和附加給定來調(diào)節(jié)速度，但此方法會(huì)互相干擾。比如我主給定值為遠(yuǎn)程給定，而附給定值是本地給定的時(shí)，當(dāng)主給定值沒有取消的情況下，所調(diào)節(jié)的附給定值要加上主給定值，或者附給定值沒有取消的情況下，所調(diào)節(jié)的主給定值也要加上附給定值，兩者關(guān)系密切，所以調(diào)節(jié)范圍小。終給定值為f_-f主+f附。

         一．引言
    
    隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年有色冶金行業(yè)也得到快速發(fā)展，很多新廠投建，老廠也適時(shí)改造，同時(shí)由于社會(huì)對(duì)能耗、環(huán)保越來越重視和廠家對(duì)生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，高質(zhì)量、高精度的環(huán)保產(chǎn)品才能進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，反映企業(yè)的設(shè)備*，自動(dòng)化控制水平高，治理水平高。該銑床電氣控制采用全套SIEMENS設(shè)備：由SIEMENS  S7-315-DP PLC系統(tǒng)為控制核心，各站點(diǎn)采用PROFIBUS-DP總線通訊，控制SIMODRIVE 611 universal伺服運(yùn)動(dòng)控制器/伺服電機(jī)和MICROMASTER 440變頻調(diào)速器/變頻電機(jī)，按工藝步驟完成整條生產(chǎn)線的自動(dòng)控制功能，根據(jù)工藝要求控制機(jī)組之間的協(xié)調(diào)與動(dòng)作。通過SIMATIC HMI OP270進(jìn)行人機(jī)交互。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備高精度、易于控制的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到*水平。該設(shè)備屬*臺(tái)自制研發(fā)，取代了國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，此前該類型設(shè)備都需從國(guó)外進(jìn)口。
    本文主要先容基于PROFIBUS-DP通訊的MICROMASTER 440變頻器控制。

         二．系統(tǒng)先容

             根據(jù)工藝要求，該機(jī)床電氣傳動(dòng)選用了12臺(tái)MICROMASTER 440變頻器驅(qū)動(dòng)刀盤和17臺(tái)SIMODRIVE 611 universal伺服驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)進(jìn)給和位移，通過SIMATIC HMI OP270：采集用戶設(shè)置和修改參數(shù)數(shù)據(jù)、檢測(cè)顯示機(jī)組工作狀態(tài)（位置、電流、轉(zhuǎn)速等）、提供故障信息、報(bào)警記錄查詢，實(shí)時(shí)監(jiān)控，各站點(diǎn)采用PROFIBUS-DP總線通訊。由SIMATIC S7 315-2DP PLC作為控制核心。

             西門子MICROMASTER 440變頻器是通用型變頻器中*產(chǎn)品的代表，適用于各種變速傳動(dòng)裝置，軟件功能豐富，組態(tài)靈活。該非標(biāo)機(jī)床用來加工碳素陰極塊的，用于電解鋁廠砌電解槽。槽面需要光滑，這樣加工出來碳?jí)K用于槽面的一面要保證其粗糙度，需要研磨工藝。12臺(tái)MICROMASTER 440變頻器分別用于粗銑、劃痕、開溝、研磨等工序。操縱方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)三種模式，

             該鋸銑機(jī)組自動(dòng)化程度高，具有一鍵操縱的全自動(dòng)化功能，大大進(jìn)步生產(chǎn)率、減輕現(xiàn)場(chǎng)操縱員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

         三．控制系統(tǒng)構(gòu)成

         SIMATIC S7 315-2DP及其I/O模塊
MICROMASTER 440變頻器 7.5KW/18.5KW/37KW 附帶PROFIBUS-DP通訊板
SIMATIC HMI OP270
SIMODRIVE 611 universal伺服驅(qū)動(dòng)器附帶PROFIBUS-DP通訊板

         系統(tǒng)硬件配置如下：

             MICROMASTER 440變頻器在該機(jī)床上用來驅(qū)動(dòng)刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)，不同的加工材料所要求的刀盤轉(zhuǎn)速是不同的，這就要求對(duì)于不同批次的加工產(chǎn)品選擇不同的銑削速度，可以在HMI OP270里做配方，可由于產(chǎn)品的產(chǎn)品型號(hào)還沒*確定下來，而且隨著市場(chǎng)的需求產(chǎn)品型號(hào)和不斷變動(dòng)，所以刀盤的轉(zhuǎn)速暫時(shí)是從OP270輸進(jìn)的。

             PROFIBUS是目前上通用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之一，用于現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸進(jìn)信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。SIMATIC S7 315-2DP PLC與MICROMASTER 440變頻器之間的通訊由PROFIBUS-DP總線實(shí)現(xiàn)，MICROMASTER 440變頻器和SIMODRIVE 611 universal伺服驅(qū)動(dòng)器都作為從站。

             SIMATIC S7 315-2DP PLC用系統(tǒng)功能FC14/FC15讀寫MICROMASTER 440變頻器的控制字和狀態(tài)字，實(shí)現(xiàn)對(duì)MM440的控制和監(jiān)測(cè)。通過SIMATIC HMI OP270用戶用戶可以設(shè)置MM440參數(shù)，獲得故障信息、查詢報(bào)警記錄。

             運(yùn)用SFC14/SFC15 讀寫MM440的示例程序如下：

             控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖如下：

         五．變頻器的主要調(diào)試參數(shù)

             以下以其中一臺(tái)18.5KW電機(jī)為例：

         六.應(yīng)用體會(huì)

             由于刀盤慣性比較大，MM440沒有外加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻，起初停車時(shí)出現(xiàn)故障F0002，把斜坡下降時(shí)間P1121加大，延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間該題目得到解決。
    總體來說這次運(yùn)用MM440變頻器很成功，調(diào)速、起動(dòng)、制動(dòng)性能很好。用戶也很滿足。MM440變頻器軟件很豐富，提供BICO互聯(lián)功能，使用非常方便。