6ES7516-3TN00-0AB0型号介绍

丹佛斯VLT5000系列变频器实现多台电机联动

一、概述

　　在工业输送设备中，需要按照一定的速比实现多台电机联动。以往要实现此功能大都是通过机械装置来完成，电气方面的解决方案往往依靠大量的PLC模拟量模块来实现，使得系统存在灵活性低、维护工作量大、工艺复杂、成本较高、安装困难等缺点。通过采用丹佛斯VLT5000系列变频器，我们有了新的解决方案。

二、系统组成及原理

　　系统由5台VLT5000系列变频器及辅助的开关、指示灯、电位器及必要的空开等电气器件组成。图-1中A变频器的速度作为主速给定（它自身的速度由外部电位器给定）， A变频器的42号端子对应自身输出转速，自动的转化为脉冲信号（频率）输出给B变频器，作为B变频器的速度给定信号（通过B变频器的29号端子来接收脉冲信号），然后再由B变频器通过修改内部参数327号，经过计算后相应的输出一定的转速。同理B变频器对应自身输出转速自动的转化为脉冲信号（频率）通过42号端子输出脉冲信号（频率）作为C变频器的速度给定信号（通过C变频器的29号端子来接收脉冲信号），以此类推，一直到E变频器。在此过程中，所有速度给定信号都是数字式的（既速度信号通过给定的脉冲频率的变化，结合自身内部的计算实现不同的转速）。

图-1

　　图-2中所示，系统兼容了速度给定、手自动切换、速度微调、故障报警等　　功能，具体的实现也是利用了DANFOSS变频器内部的参数菜单切换功能，图中VLT5000的27号端子具体执行了这个功能，实际应用中所有变频器的27号端子断开或闭合后，每台变频器的速度给定自动转化为单台电位器信号，而上面所述的脉冲联动信号自动解除；另外19号、29号端子可以在整个系统生产时起微调作用，例如造纸过程中当纸张某一段工位过松或过紧时，系统瞬间加速或减速，从而让系统跟上实际的变化，当误差消除以后，系统又恢复到主给定状态；所有故障灯通过变频器内部小型控制继电器控制，他们无论在手动状态或自动状态时都将自动实现。

图-2

三、实现的功能

1.5台或更多变频器速度按要求比例同步运行；

2.由27号端子所连接转换开关控制单独手动状态与同步联动状态相互切换：单独手动时，转速由电位器给定；联动状态时，转速按比例与上一级变频器保持同步；

3.由19号、29号端子所连接的按钮实现联动时的速度微调功能：按钮按下时变频器转速相应变化，速度链后级所有变频器转速同比例变化；按钮放开后变频器转速恢复原速，速度链后级所有变频器转速同比例恢复；

4.单台变频器报警及时指示，维护直观方便；

四、举例：脉冲信号的计算

主机输出脉冲计算公式： Y1=K1*F1/X1

　　　　　　　　　　　　　F1——主速频率（变频器A）

　　　　　　　　　　　　　X1——Par202（变频器A）

　　　　　　　　　　　　　K1——Par342（变频器A）

　　　　　　　　　　　　　Y1——输出脉冲

从机输出频率计算公式： F2=Y1*X2/K2

　　　　　　　　　　　　　F2——从机频率（变频器B）

　　　　　　　　　　　　　X2——Par202（变频器B）

　　　　　　　　　　　　　K2——Par327（变频器B）

例：5台变频器的速度分别是50Hz，40Hz，30Hz，20Hz，40Hz，求出速度链后一级的变频器的PAR327的值。

　　根据以上计算公式及同步联动参数SETUP1中所设的值，求出变频器B的Par327=6250；变频器C的Par327=6666；变频器D的Par327=7500；变频器E的Par327=2500。

一引言

　　检品机是一种具有高精度、高灵敏度的复卷、检品设备。适用于卷筒状的印刷薄膜、复合薄膜及卷筒纸制品的印刷、涂布、复合后的全自动品质检验，也可用于上述材料的复卷，是印刷、涂布、复合等工序必不可少的检验设备。

二系统选型设计

2.1 触摸屏选型设计

　　本系统选用的是艾默生EZ600-TT06P型 5.7 寸触摸屏，显示色彩为64K色，解析度为 320×240像素。按键包括 1 个清单键和 5 个使用者定义的功能键。此外还有三个 RS232、RS422 和 RS485 的通讯接口，以及 2个 USB连接口。內建的 CF 卡插槽可以让您扩充历史记录和配方，以及进行数据备份。前盖为 IP65 等级，这样对于任何方向的低压水流沖洗，它都能提供保护效果。

2.2 PLC选型设计

　　系统选用了艾默生EC20-1614BRA可编程控制器，作为主控单元，主要用于实现的逻辑控制功能；外加一个EC20-4DA模拟量输出模块作为扩展模块，主要用于实现系统的线速度设定和张力给定功能。

　　EC20是艾默生推出的高性能小型PLC，具有极快的运算速度，和12K步的大程序容量，并且自带两个通信口，一个通信口用于与触摸屏通信，实现系统的参数设定与状态显示功能，另一个通信口用于与变频器通信，实现变频器运行状态的读取，以及参数设定功能，这样大大降低了用户成本。

2.3 变频器选型设计

　　系统选用了艾默生EV6000变频器，用于系统的驱动及张力控制功能。

　　EV6000是艾默生新推出的一款创新型平台产品，集自主研发的无速度传感器矢量控制的核心算法技术、伺服定位控制技术、EMC技术和可靠性技术的优势与一身，使之在性能上有了质的飞跃。

　　EV6000高性能矢量控制变频器拥有超大功率范围，可以从0.4到250kW之间进行选择，而它的高输出频率也可高达1000Hz。EV6000可以实现无PG矢量控制和有PG矢量控制驱动永磁同步电机，而且在无PG矢量控制时，能在0.25Hz下可以满足200%额定负载突变时转矩能快速地响应和稳定运行，能满足众多低速大转矩应用要求，在变频低频脉动技术难题上迈出了一大步，处于国际水平。

三系统介绍

3.1 系统原理介绍

图一系统原理图

（1）触摸屏：通过触摸屏，用户可以对工作速度、运行张力、料卷直径等参数进行设置；并且，通过触摸屏，可以显示设备的当前运行状态，并对当前的故障信息进行显示，以便用户作进一步处理。

（2）EC20控制器：该控制器是艾默生公司的高性能控制器，它是整个系统的控制中心，协调外围设备的动作，并按用户设定的工艺控制设备的运作。通过EC20-4DA模块对变频器作张力给定和频率设定。

（3）变频器：本系统采用EV6000变频器做收放卷控制，通过该变频器可保证检品机械的张力恒定、速度稳定，是整套系统的控制核心部分。

3.2 控制流程图

3.2.1 系统正常启停流程：

图二系统正常启停流程图

　　正常启停流程主要是用于用户查找产品缺陷，当发现缺陷时，用户通过按钮记录当前位置，以备查找；难点主要是在于加减速，以及零频时张力的控制。

3.2.2 检查点启停流程：

图三检查点启停流程图

　　检查点流程主要是用于缺陷的查找，这也是该设备的重要的功能之一，本系统是通过硬件中断的方法记录缺陷的位置的，所以，可以比较准确的发现缺陷的位置。由于本过程涉及到多次启停，而且在任何速度下都要保持张力稳定，所以对变频的张力控制性能要求很高。

3.3 电气原理图

图四张力控制示意图

　　图四是整个系统的张力控制示意图，EV6000作为主驱动，控制整个系统的运行，EV6000张力控制用变频，驱动收/放卷电机，通过张力传感器反馈回来的张力的大小，做闭环控制，以保证整个系统的张力恒定、速度稳定。利用编码器与变频器作闭环控制，使变频器可以在高速度精度和恒张力下运行，同时PG3把信号送给EC20，由PLC计算当前的运行速度、距离等数据。

　　PLC实现传动点的协调控制，逻辑控制处理。PLC实现线速度，运行命令传递到变频器，并收集变频器的运行状态。同时传递变频器参数修改信息。

　　选用EV6000张力控制专用变频器实现放卷和收卷控制，选用EV6000高性能矢量控制变频器实现主牵引控制。变频器以闭环矢量控制运行，安装脉冲编码器（PG），编码器信号类型：集电极开路输出型；

　　收、放卷变频器工作于张力闭环速度模式，EV6000自带卷径计算功能和断带检测功能。为了保证系统的快速起停要求，尤其是急停的技术指标。变频器都需外接制动电阻。

3.4 电气配线图

3.4.1 主驱动变频器接线图

图五主牵引变频器接线图