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西門子變頻器440系列銷售中心

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變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式是指如何控制變頻器的基本運(yùn)行功能，這些功能包括啟動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、正向電動(dòng)與反向點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位等。

　　與變頻器的頻率給定方式一樣，變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式也有操作器鍵盤控制、端子控制和通訊控制三種。這些運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式必須按照實(shí)際的需要進(jìn)行選擇設(shè)置，同時(shí)也可以根據(jù)功能進(jìn)行相互之間的方式切換。

　　1 操作器鍵盤控制

　　操作器鍵盤控制是變頻器簡(jiǎn)單的運(yùn)轉(zhuǎn)指令方式，用戶可以通過(guò)變頻器的操作器鍵盤上的運(yùn)行鍵、停止鍵、點(diǎn)動(dòng)鍵和復(fù)位鍵來(lái)直接控制變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　操作器鍵盤控制的大特點(diǎn)就是方便實(shí)用，同時(shí)又能起到報(bào)警故障功能，即能夠?qū)⒆冾l器是否運(yùn)行或故障或報(bào)警都能告知給用戶，因此用戶無(wú)須配線就能真正了解到變頻器是否確實(shí)在運(yùn)行中、是否在報(bào)警（過(guò)載、超溫、堵轉(zhuǎn)等）以及通過(guò)led數(shù)碼和lcd液晶顯示故障類型。

　　按照前面一節(jié)的內(nèi)容，變頻器的操作器鍵盤通常可以通過(guò)延長(zhǎng)線放置在用戶容易操作的5m以內(nèi)的空間里。同理，距離較遠(yuǎn)時(shí)則必須使用遠(yuǎn)程操作器鍵盤。

　　在操作器鍵盤控制下，變頻器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以通過(guò)正反轉(zhuǎn)鍵切換和選擇。如果鍵盤定義的正轉(zhuǎn)方向與實(shí)際電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)方向（或設(shè)備的前行方向）相反時(shí)，可以通過(guò)修改相關(guān)的參數(shù)來(lái)更正，如有些變頻器參數(shù)定義是“正轉(zhuǎn)有效”或“反轉(zhuǎn)有效”，有些變頻器參數(shù)定義則是“與命令方向相同”或“與命令方向相反”。

　　對(duì)于某些生產(chǎn)設(shè)備是不允許反轉(zhuǎn)的，如泵類負(fù)載，變頻器則專門設(shè)置了禁止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的功能參數(shù)。該功能對(duì)端子控制、通訊控制都有效。

　　2 端子控制

　　2.1 基本概念

　　端子控制是變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令通過(guò)其外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號(hào)（或電平信號(hào)）來(lái)進(jìn)行控制的方式。

　　這時(shí)這些由按鈕、選擇開關(guān)、繼電器、plc或dcs的繼電器模塊就替代了操作器鍵盤上的運(yùn)行鍵、停止鍵、點(diǎn)動(dòng)鍵和復(fù)位鍵，可以在遠(yuǎn)距離來(lái)控制變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　圖1 端子控制原理

　　在圖1中，正轉(zhuǎn)fwd、反轉(zhuǎn)rev、點(diǎn)動(dòng)jog、復(fù)位reset、使能enable在實(shí)際變頻器的端子中有三種具體表現(xiàn)形式:

　　（1）上述幾個(gè)功能都是由的端子組成，即每個(gè)端子固定為一種功能。在實(shí)際接線中，非常簡(jiǎn)單，不會(huì)造成誤解，這在早期的變頻器中較為普遍。

　　（2）上述幾個(gè)功能都是由通用的多功能端子組成，即每個(gè)端子都不固定，可以通過(guò)定義多功能端子的具體內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際接線中，非常靈活，可以大量節(jié)省端子空間。目前的小型變頻器都有這個(gè)趨向，如艾默生td900變頻器。

　　（3）上述幾個(gè)功能除正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能由固定端子實(shí)現(xiàn)，其余如點(diǎn)動(dòng)、復(fù)位、使能融合在多功能端子中來(lái)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際接線中，能充分考慮到靈活性和簡(jiǎn)單性于一體。現(xiàn)在大部分主流變頻器都采用這種方式。

　　2.2 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)

　　由變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)載在實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能非常簡(jiǎn)單，只需改變控制回路（或激活正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)）即可，而無(wú)須改變主回路。

　　（a）控制方法一 （b）控制方法二

　　圖2 正反轉(zhuǎn)控制原理

　　常見的正反轉(zhuǎn)控制有兩種方法，如圖2所示。fwd代表正轉(zhuǎn)端子，rev代表反轉(zhuǎn)端子，k1、k2代表正反轉(zhuǎn)控制的接點(diǎn)信號(hào)（“0”表示斷開、“1”表示吸合）。圖2（a）的方法中，接通fwd和rev的其中一個(gè)就能正反轉(zhuǎn)控制，即fwd接通后正轉(zhuǎn)、rev接通后反轉(zhuǎn)，若兩者都接通或都不接通，則表示停機(jī)。圖2（b）的方法中，接通fwd才能正反轉(zhuǎn)控制，即rev不接通表示正轉(zhuǎn)、rev接通表示反轉(zhuǎn)，若fwd不接通，則表示停機(jī)。

　　這兩種方法在不同的變頻器里有些只能選擇其中的一種，有些可以通過(guò)功能設(shè)置來(lái)選擇任意一種。但是如變頻器定義為“反轉(zhuǎn)禁止”時(shí)，則反轉(zhuǎn)端子無(wú)效。

　　變頻器由正向運(yùn)裝過(guò)渡到反向運(yùn)轉(zhuǎn)，或者由反向運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)渡到正向運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，中間都有輸出零頻的階段，在這個(gè)階段中，設(shè)置一個(gè)等待時(shí)間，即稱為“正反轉(zhuǎn)死區(qū)時(shí)間”，如圖3所示。

　　圖3 正反轉(zhuǎn)死區(qū)時(shí)間

　　2.3 二線制和三線制控制模式

　　所謂三線制控制，就是模仿普通的接觸器控制電路模式，（信息來(lái)源：）當(dāng)按下常開按鈕sb2時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，由于x多功能端子自定義為保持信號(hào)（或自鎖信號(hào)）功能，松開sb2，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)將能繼續(xù)保持下去;當(dāng)按下常閉按鈕sb1時(shí)，x與com之間的被切斷，自鎖解除，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。如要選擇反轉(zhuǎn)控制，只需將k吸合，即rev功能作用（反轉(zhuǎn)）。

　　三線制控制模式的“三線”是指自鎖控制時(shí)需要將控制線接入到三個(gè)輸入端子，與此相對(duì)應(yīng)的就是以上講述的“二線制”控制模式。

　　三線制控制模式共有兩種類型，如下圖4a和圖4b。兩者的區(qū)別是右邊一種可以接收脈沖控制，即用脈沖的上升沿來(lái)替代sb2（啟動(dòng)），下降沿來(lái)替代sb1（停止）。在脈沖控制中，要求sb1和sb2的指令脈沖能夠保持時(shí)間達(dá)50ms以上，否則為不動(dòng)作。

　　（a）控制方法一 （b）控制方法二

　　圖4 三線制端子控制

　　2.4 點(diǎn)動(dòng)

　　端子控制的點(diǎn)動(dòng)命令將比鍵盤更簡(jiǎn)單，它只要在變頻器運(yùn)行的情況下（無(wú)論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)），都能設(shè)置單獨(dú)的兩個(gè)端子來(lái)實(shí)現(xiàn)正向點(diǎn)動(dòng)和反向點(diǎn)動(dòng)，其點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行頻率、點(diǎn)動(dòng)間隔時(shí)間以及點(diǎn)動(dòng)加減速時(shí)間跟鍵盤控制和通訊控制方式下相同，均可在參數(shù)內(nèi)設(shè)置。

　　2.5 操作器stop鍵的功能

　　在進(jìn)行端子控制時(shí)，變頻器的操作器鍵盤的大部分運(yùn)轉(zhuǎn)功能鍵都沒有作用，但對(duì)于“stop”鍵卻還可以選擇是否有效。至于“stop”鍵是否有效必須基于用戶的具體情況:

　　（1）如果變頻器拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在其運(yùn)行過(guò)程中不允許隨意停機(jī)，只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)停止按鈕由現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行停機(jī)操作時(shí)，則需定義操作器“stop”鍵無(wú)效;

　　（2）如果現(xiàn)場(chǎng)控制按鈕離開變頻器本體較遠(yuǎn)，而一旦出現(xiàn)變頻器異常情況或電動(dòng)機(jī)異常，用戶可以從變頻器的操作器鍵盤直接停機(jī)的話，或者需要定義操作器鍵盤“stop”鍵為緊急停止按鈕，則需定義操作器“stop”鍵有效;

　　（3）許多變頻器的操作器“stop”鍵與“reset”常常為同一個(gè)鍵，而且用戶需要在變頻器異常停機(jī)后，需要在故障出現(xiàn)時(shí)直接從操作器鍵盤復(fù)位，則同樣需定義操作器“stop”鍵有效。

　　2.6 數(shù)字量輸入端子

　　數(shù)字量輸入端子是用于控制輸入變頻器運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)，這些信號(hào)包括待機(jī)準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障以及其他與變頻器頻率有關(guān)的內(nèi)容。這些數(shù)字開關(guān)量信號(hào)，除固定端子（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)）外，其余均為多功能數(shù)字量輸入端子。

　　常見的數(shù)字量輸入端子都采用光電耦合隔離方式，（信息來(lái)源：）且應(yīng)用了全橋整流電路，如下圖5，pl是數(shù)字量輸入fwd正轉(zhuǎn)、rev反轉(zhuǎn)、xi多功能輸入端子的公共端子，流經(jīng)pl端子的電流可以是拉電流，也可以是灌電流。

　　圖5 數(shù)字量輸入結(jié)構(gòu)示意

　　數(shù)字量輸入端子與外部接口方式非常靈活，主要有以下幾種:

　　（1）干接點(diǎn)方式。它可以使用變頻器內(nèi)部電源，也可以使用外部電源9－30vdc。這種方式常見于按鈕、繼電器等信號(hào)源。

　　（2）源極方式。當(dāng)外部控制器為npn型的共發(fā)射極輸出的連接方式時(shí)，為源極方式。這種方式常見于接近開關(guān)或旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器輸入信號(hào)，用于測(cè)速、計(jì)數(shù)或限位動(dòng)作等。

　　（3）漏極方式。當(dāng)外部控制器為pnp型的共發(fā)射極輸出的連接方式時(shí)，為源極方式。這種方式的信號(hào)源與源極相同。