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【互联】只需实现水泵工频运行的G120X应用

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【互联】只需实现水泵工频运行的G120X应用

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2023-04-21 20:08:38

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一个水泵改造项目,选用了132kW的G120X变频器,客户要求端子控制启停,同时通过通讯方式,PLC采集电机实际的电流、转矩和转速等参数,以用于上位机显示和监控。


实际图纸设计只有一个DI点(ON/OFF2),最初的想法是采用报文20,因为报文20提供了转速、电流、转矩和功率四个参数,然后通过该DI点控制水泵启停。


机柜成套后,按照初始想法,找到一个小电机,着手测试验证。由于G120X不能使用Starter或者StartDrive软件调试,所以用IOP-2智能面板设置参数。根据手册,输入电机铭牌数据, 选择宏57“PROFINET 控制”,快速设置其他相应参数,这里暂时没有设置最低频率,只是先调试让电机可以正常运行。在博途中组态120X,设置IP地址和设备名,组态报文20,从SIOS下载报文20的库文件,添加到全局库中,然后在程序块中调用20的指令块SINA_SPEED_TLG20。在PLC组态中给G120X分配设备名,下载PLC程序,这样PLC和G120X就建立好连接,可以正常通讯。上使能,给定800的转速,电机运行正常,但是PLC没有读到电流、转矩、功率,用面板操作,PLC中也没有看到,虽然空载测试,也不至于全是0,当时没有深究,也没打开指令块查看内部代码。


 

由于选择了宏57,且需要端子启停,这时就手动修改P840=1,P845=1,P848=1, P849=1,留下P844关联DI0(r722.0),同时把最低频率P1080设置成50Hz。但是DI0=1时,电机并没有工频启动,没有实现控制要求。


此后想到使用非周期通讯"SINA_PARA"指令块,一次可以读取16个参数,非周期通讯是基于数据集DS47,博途中也不需要组态报文20,只组态G120X的GSD文件,建立与PLC之间的通讯即可,然后采用宏41,实际测试实现了客户需求的端子工频启停和PLC采集数据的功能。

其中有一个插曲,DI0=1后电机实际运转速度是3000rpm,并不是电机额定转速2840rpm。查阅G120X手册得知,电机的额定转速(2840rpm)只用于算出电机的极对数,额定频率(50Hz)修改会影响最大转速(快速调试时显示的是最大频率,p1082)。电机同步转速n0=60f/p(p为极对数,该电机极对数为1),50Hz的同步转速就是3000rpm。转差率s=(n0-n)/n0,电机额定转速n= (60f/p)* (1-s%),实际为2840rpm。该项目只通过DI0给启动信号(ON/OFF2),没有其他运行速度设定来源,只通过最小频率(快速调试显示为最小频率,即最小转速p1080)决定电机的实际运行速度,且用面板快速调试设置为50Hz。50Hz对应的就是转速3000rpm,那么额定转速2840,对应的频率就是2840/3000*50=47.33Hz。所以后来快速调试中最小频率修改为47.33Hz后(或者直接把参数p1080修改为2840rpm),电机实际工频运行速度就是2840rpm了。

现在回想最初的办法没有成功的原因,有两方面。

一是因为SINA_SPEED_TLG20指令块中,控制权始终在PLC侧。


二是因为,在采用宏57,修改端子BICO互联的方法下,对OFF2端子控制原理没有理解。通过参数P29650切换OFF1(=-1)和OFF2(=0…5,对应DI0-DI5)。选择宏57,会禁用 ON/OFF2 功能(p29650 = -1)。通过参数 p29650 使能 ON/OFF2 之后,必须根据需要设置命令和命令源(实际设置 宏41时,就启用了ON/OFF2 功能,设置p29650=0,即DI0接入启停信号)。




这两处未修改,可能是最初没有控制方案没实现的原因。


另外采用宏57时,也可以用端子控制的jog1或者jog2功能,通过DI4=1时切换到端子排控制,设置jog1的速度设定值为47.33Hz,应该也可以实现。但实际上,宏41在风机泵场景中应用较多,采用宏41加非周期通讯的方式,接受程度高一些,当然客户此种功能需求并不常见。



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