歐姆龍變頻器

歐姆龍變頻器的寫法

歐姆龍變頻器介紹

3G3RX系列變頻器在高性能的基礎上增加了低頻大轉矩特性、內置的可編程功能完全可以應對新型的高端應用，長壽命器件選配、便捷式操作維護方案設計滿足了工程技術人員的現場要求，內置EMI濾波器以及RoHS標準，引領健康環保產品的潮流。

3G3RX系列特點

1、0.3Hz時200[%]以上高啟動轉矩，0Hz確保150[%]的轉矩輸出；

2、閉環矢量具有位置控制、原點復歸、電子齒輪比等伺服功能；

3、過電流、過電壓抑制功能；

4、不通過變頻的CPU的快速輸出緊急停止；

5、微浪涌電壓抑制功能；

6、采用長壽命風扇、電容等器件產品；

7、搭載EMC噪聲濾波器，符合RoHS標準。

在恒壓供水中的應用

3G3MZ系列為歐姆龍推出的高功能緊湊型矢量控制變頻器。這款產品作為小型變頻器，歐姆龍將其定位于中端產品，憑借其先進的矢量控制技術、豐富的高附加功能、及有競爭力的性價比在業界引起極大反響。

3G3MZ系列變頻器主要針對國內的OEM客戶開發設計，其開環矢量控制，實現高精度高轉矩；內置EMI噪聲濾波器，有效提高系統可靠性；大幅度降低噪音干擾，避免電磁干擾其他設備導致誤動作；帶旋鈕的操作器，并可自由移動，使用簡單；支持Modbus、Profibus-DP、Devicenet、CANopen多種通信功能，內置PID調節、自動節能、UP/DOWN、多段速控制、同步控制等高附加功能在包裝行業、紡織行業、恒壓供水等多個行業上有著廣泛的應用。

恒壓供水系統應用案例如下：

恒壓供水是指在供水網中用水量發生變化時，出口壓力保持不變的供水方式。以往的變頻調速恒壓供水設備，往往采用帶有模入/模出的可編程控制器或PID調節器，PID算法編程難度大，設備成本高，調試困難。采用3G3MZ變頻器，通過內置的PID調節器，無需再另加控制器，即可實現恒壓供水的自動化控制，再輔助以其他軟啟動/軟停止功能，自動節能功能等該系統在風機泵類負載中有明顯的節能優勢。

3G3MZ參數設置步驟：

1、多功能模擬輸入設置

設定是通過A1端子電流輸入還是電壓輸入

切換多功能模擬輸入的電流輸入/電壓輸入時，需在設定n4.19的同時切換多功能模擬輸入方式切換SW

電流輸入范圍：0～20mA（出廠設置為電流輸入4～20mA）；電壓輸入范圍：0～10V

2、PID控制設置

1)PID目標值輸入選擇

設定為4，由變頻器參數（nA.11）確定目標值

2)PID反饋值輸入選擇

設定為2，多功能模擬輸入A2端子/負特性

輸出頻率增加（電機轉速增加）→反饋值減少（檢測器的輸出電壓/電流減少）

3)PID控制的調整功能

P控制：輸出與偏差成比例的操作量。但只靠P控制不能使偏差為零。

I控制：輸出對偏差進行積分的操作量。在使反饋值與目標值一致時有效。但無法適應急劇的變化。

D控制：輸出對偏差進行微分的操作量?？蓪眲〉淖兓M快作出響應。

在nA.02(比例增益)中設定“0.0”時，PID控制不動作。（不僅是P控制，整個PID控制全都無效）；在nA.03(積分時間)中設定“0.0”時，I控制不動作；在nA.04(微分時間)中設定“0.00”時，D控制不動作。

當供水系統壓力波動較大出現超調時，減小PID的比例值；反之動態響應較慢則增加該值。

4)反饋值調整用增益

為了使檢測器發出的反饋信號符合PID控制的目標值和電平，使用該項功能。

基本上根據確認的電壓值（電流值），用下式進行計算。

增益設定值=10V/反饋信號電壓值（或=20mA/反饋信號電流值）

5)PID控制休眠功能（nA.14～nA.16）

PID控制過程中變頻器的輸出低于一定頻率時，可使PID控制休眠。

PID控制休眠：輸出頻率低于nA.15的值并且超過nA.14的檢測時間持續一段時間后，轉移到休眠狀態。

PID控制休眠后重新起動：PID計算結果的頻率指令超過nA.16的值時，從0Hz開始重新起動。

請務必設定為nA.15<nA.16，盡量空開頻率的間隔。否則切換到PID控制休眠的次數會過于頻繁。

啟動后，當用水量增加管網壓力小于設定壓力時，由壓力變送器反饋的壓力信號通過變頻器內置PID處理后，使變頻器輸出頻率增大，電機轉速升高；當用水量減少管網壓力大于設定壓力時，由壓力變送器反饋的壓力信號通過變頻器內置PID處理后，使變頻器輸出頻率減小，電機轉速降低；隨著反饋壓力的變化，變頻器輸出頻率隨之變化以維持管網壓力穩定，實現一個閉環控制系統。

在擠出機中的應用

1引言

塑料擠出機的原理是固態塑料在加熱和擠出機的螺桿旋轉加壓條件下熔融、塑化，通過特定形狀的口模而制成截面與口模形狀相同的連續塑料制品。擠出機的傳動以往大多采用直流傳動或電磁調速控制，前者維護繁雜而且費用巨大，影響設備的使用效率，后者調速精度低、產品檔次低，這些都在很大程度上影響了擠出機的發展。

由于交流變頻技術在我國近幾年得到了突飛猛進的發展，而且變頻調速在頻率范圍、動態響應、調速精度、低頻轉矩、轉差補償、通信功能、智能控制、功率因素、工作效率和使用方便等方面是以往的調速方式是無法比擬的，所以深受擠出機制造企業的青睞，在新型的擠出機械中，尤其是塑料機械都采用了高性能的變頻器，同時原有的舊擠出機設備也將進入新一輪的改造期。

本文將主要介紹歐姆龍3G3MZ變頻器在塑料薄膜機械中的應用。

歐姆龍3G3MZ具有以下獨特優勢：開環矢量控制，實現高精度高轉矩。力矩響應時間極短，低速度時具有轉矩自動提升功能;內置EMI噪聲濾波器，有效提高系統可靠性。大幅度降低噪音干擾，避免電磁干擾其他設備導致誤動作;帶旋鈕的操作器，并可自由移動，使用簡單。

2擠出機變頻控制系統

圖1的塑料薄膜擠出生產線控制系統中，需要速度同步的共有3臺電機，即擠出電機、拉料輥電機、導輥電機互相同步。為實現以上思想，我們采用對擠出電機進行主速度給定，其余的拉料輥電機和導輥電機的同步速度信號分別取自前一電機的實際速度值，并可通過電位器進行速度微調。如此一來，只要改變擠出電機的速度給定，拉料輥電機和導輥電機的速度也隨之同步變化，而且變化不帶有時滯性。

圖1塑料薄膜擠出機工作原理

圖2所示為擠出機設備的變頻控制接線原理，前三臺電機采用3G3MZ變頻器矢量無傳感器開環速度控制以實現速度同步。其中擠出電機的運行頻率（n2.00）設定為“2”，即由頻率指令輸入端A1決定速度同步的基準信號，輸出頻率（n3.03）為擠出電機實際的運行頻率，以此作為速度同步信號給下一臺電機。拉料輥電機和導輥電機的運行頻率（n2.10）設定為“頻率指令+第二頻率指令”，其中A2作為主輸入，A1作為輔助輸入，等效的輸入信號公式為：F=A2+（A1-5）。在這里，A1端子的信號接微調電位器。一般情況下，電位器信號位于中間位置，即給定為DC5V，此時CCI的輸入對變頻器的給定不起作用，頻率給定值信號由A2決定。當工藝生產上對塑料薄膜的張力需要進行放松或拉緊時，就可對A1值進行上下調整，頻率也隨著微量調節。

此種開環速度控制對于控制塑料薄膜擠出機等機械已經足夠，因為歐姆龍3G3MZ變頻器具有很好的電壓線性跟隨性和高抗干擾能力，當微調某一傳動點時，該傳動點后級同步跟隨改變，前級不變。

圖2擠出機多電機傳動系統接線原理

除了速度同步之外，薄膜收卷的卷取電機也是塑料薄膜擠出機的一個重點，現采用歐姆龍3G3MZ的PID切換來實現，在剛開機的時候，由于卷取部分的張力還沒有建立，這時采用速度同步，即通過多功能端子（s3～s6）來使PID控制失效，此時變頻器的速度指令為導輥電機的輸出同步速度信號。這是因為薄膜卷在剛完成換卷時，由于張力的變化比較大，如果采用PI閉環控制容易造成較大的超調量，導致薄膜幅面抖動頻繁，此時如果采用開環控制就比較具有優勢。等收卷部分張力開始建立后，切換到PID控制，其控制框圖如圖3所示。

圖3擠出機卷取電機的PID控制原理

在圖3的張力PID控制示意圖中，卷取電機的張力實際值，即PID控制反饋值（來自模擬量A1端子）是位于它前面張力輥下張力傳感器的實際值，通過檢測該處的張力情況，來控制卷取電機的速度，從而形成一個張力閉環。卷取電機的速度加快，則塑料薄膜拉緊，張力的實際值就會上升;相反，速度降低，則塑料薄膜垂，張力的實際值就下降。由于在卷取過程中，卷取的線速度基本與導輥的線速度相同，而卷取的直徑在不斷增加，從而導致卷取電機的實際運行速度在不斷減少，通過張力閉環控制可以自動調節速度的降低情況。

在張力設定中，通過輸入變頻器參數nA.11即可以將張力控制目標值進行設定，一般根據塑料薄膜的品種進行選擇合適的控制值。

3結束語

歐姆龍3G3MZ系列變頻器在擠出機已經有了一些成功的案例，其優良的性價比、完善的保護措施、科學的控制原理都進一步提高了擠出機整機設備的性能，在以后的整機改造或新機型設計中都具有很好的推廣價值。

常見問題

1、變頻器故障代碼：OL1

“OL1”是過載錯誤。原因如下：

①電機額定電流設置錯誤。

②電機保護動作時間設置的過短，需要延長電機動作時間。

③變頻器加減速時間設置的過短，需要延長加減速時間。

④變頻器V/F曲線中的電壓頻率設置的過低，確認電機銘牌的規格參數，把變頻器電壓頻率設置為電機額定頻率。

⑤當1臺變頻器帶多臺電機的時候，把變頻器中電機過負載兼得功能設置為無效。

⑥負載過大，需要減小負載或增加電機容量。

2、變頻器故障代碼：OU

“OU“是過電壓錯誤。變頻器在運行過程中檢測出主回路過電壓，200V級：超過410VDC時檢測出400V級：超過820VDC時檢測出。對策如下：

①再生能力過大（沒有用制動電阻時）

◆需要外加制動電阻。

◆延長減速時間。

◆把變頻器中減速時防止失速動作電壓值下降10V左右（200V級設定為380V400V級設定為770V）。

②再生處理不動作（用制動電阻時）

◆把減速中防速度功能設置為無效。

◆把自動加減速功能設定為無效。

③制動選件布線異常（用制動電阻時),確認制動單元、制動電阻安裝是否正確。

④檢查變頻器供電電壓是否超過額定電壓。

⑤制動電阻選擇的太大（用制動電阻時），更換合適阻值和功率的制動電阻。

⑥變頻器內部制動晶體管損壞，需要更換變頻器。

3、變頻器故障代碼：OC

“OC"是過電流錯誤，說明此時實際輸出電流超過了變頻器額定輸出電流的300％。對策如下：

①檢查變頻器輸出側是否短路或斷路。

②調整變頻器V/F曲線中的參數。

③檢查使用的電機容量是否超過變頻器容量，如果超過需要更換大功率的變頻器。

④變頻器輸出部損壞，需要更換變頻器。