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TigerPower TP220变频器在其同步传动上的应用之二

供稿:杭州泰格动力自动化有限公司 2004/12/30 13:06:00

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(续上篇)

控制系统配置图
控制系统配置图

四 TP2200变频器在同步传动控制上的应用
1、控制系统配置
本段控制是年产3000万平米石膏板机组全厂电控装置的组成部分,控制配料及成型系统。主机PLC由一套SLC-5/05主机架及一套扩展机架构成。PLC与上位机通过以太网通讯。PLC与变频器之间,同步系统通过PROFIBUS网通讯,以保证同步精度;PLC与其它原料粉料和纸浆、水等的变频器之间通过模拟量4~20mA给定。系统采用PLC控制系统,PLC选用美国ROCKWELL公司的SLC-5/05,变频器就是选用德国的TigerPower TP2200系列产品。在人机界面上根据预先设定的生产速度,由PLC通过变频器的通讯口来指挥传动设备的启停和同步运行。同时生产设备模拟流程图,变频器的各种运行参数,如实际输出电压、输出功率、输出频率、电机运行电流、发生的各种故障等,在人机界面上均可以显示和记录。

2、TP2200变频器的通信选择
变频器和电机的连线,应该遵守国家和国际上的规定。无输出滤波器的电机电缆最大长度,无屏蔽电缆线为100m(4.0~18.5kW)和50m(0.55kW~3.0kW),选用屏蔽电缆线为以上长度的一半。使用低电容电缆和输出滤波器,导线长度可以适当加长。7.5kW及以下的变频器均已内置了EMC滤波器。
但是本工程,最远点的电机离本系统控制中心却有350米左右,远远不能满足要求。所以决定把传动电机的变频器放置在电机旁边,在每台变频器B口装上一块CM-PDP通讯卡,通过PROFIBUS-DP现场总线与PLC交换数据。每个AC380V供电电源只要就近选取就可以了,节省了动力电缆投资。而且PLC与变频器之间经过通讯传输数据,比用模拟量信号4~20mA传输数据,有更快的速度和更高的精确度,同时变频器还可以传输更多的内部数据给PLC系统。
CM-PDP通讯卡的价格是比较贵的。这里可以利用TP2200的系统总线功能,只须在每个变频器C口安装一块EM-SYS总线卡,把与PLC连接的第一台变频器作为主控制器,其它作为从控制器,由第一台变频器向其它变频器发送和接收指令,实现系统同步功能。第一台变频器在B口增加一块CM-PDP卡,与PLC通过PROFIBUS-DP通讯,而其它变频器与PLC的参数交换,均通过第一台变频器完成。如此既节省了系统成本,又达到了控制要求。

3、TP2200变频器的安装和接线
变频器是按照产品规范EN61800-3的要求和限定值来设计的,它有工业应用的抗电磁干扰要求。
变频器和电抗器应该专业地接到有地电位平面,并且有良好的导电性。变频器的放电电流可能大于3.5mA,根据EN50178规范,必须提供永久的地线连接。接地的保护导线横截面至少要有10mm2,或者必须敷设专用的接地装置。应该确保系统和设备内部有良好的等电势焊接。电控柜、控制面板、机架等设备部件应该通过一个平面与电力线连接,并且有良好的导电性。
除了变频器和电机之间的连线上节已提到外,还有一些特别的要求。电源动力线并无长度限制,但它必须和控制线、数据线、电机线隔离。控制线的屏蔽应该是在一个大的范围用良好的导电性在两端都和地相连接。模拟数据线只需要在一端与屏蔽电位连接。如果有直流连接,变频器应该连接到有相同的电源电势或者有共同的直流电压源。线长大于300mm的线必须有屏蔽,并且两端都连联接端子。要避免安装中不必要的线和浮接的敷设。

五 TP2200变频器控制方式设置
TigerPower TP2200系列变频器可以通过配置参数30,轻松地改变变频器的控制方式及I/O的配置。
1、V/F控制
配置110:无速度传感器式控制,包含了三相电机变速控制的许多标准应用。电机速度由额定电压和频率决定的V/f特性设置的。


2、智能PI控制
配置111:无速度传感器式控制,智能PI控制器,通过软件功能扩展了无速度传感器控制的应用,给定值百分比和实际值百分比的PI控制,大大方便了用户的具体需要。压力、流量、液面控制和速度模拟量反馈都得到了相关的应用。


3、磁场定向无传感器矢量控制
配置410:无速度传感器磁场定向控制,包含了三相电机的无速度传感器磁场控制功能。实时电机速度的精确控制是结合当前的电机电流、电压以及电机的参数值通过电机数学模型的计算实现的。


4、磁场定向闭环速度矢量控制
配置210:磁场定向控制,包含了三相电机的速度控制和转矩控制功能,并带有速度检测反馈装置。负载很大时,转矩和磁场电流的分离控制可以获得更优的动态性能。为获得精确的速度和转矩性能,速度传感器的反馈是必不可少的。


5、磁场定向闭环转矩矢量控制
配置230:配置230扩展了配置210的功能,实现了独立转矩控制的磁场定向控制。在应用时,给定转矩以百分比表示,并传递给相关操作。速度控制和转矩控制的转换是通过开关量的输入进行控制。
根据本生产线的现场实际工作要求,参数30设置为410,即磁场定向无传感器矢量控制。


六 结束语
本文简要介绍了TigerPower TP2200系列变频器的主要性能及其在生产中的实际应用。实践证明,TP2200运行稳定、操作简便、故障率低、维修量小,是一种值得推广应用的高性价比的变频器。
<完>

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