Đồ án Điều khiển và giám sát tốc độ động cơ từ máy tính

Mục lục

Lời nói đầu 1

Lời cảm ơn 2

Chương 1 9

Mở đầu 9

1. Phân tích yêu cầu đề tài 9

2. Phương pháp thực hiện 10

Chương 2 11

Truyền thông RS 232 máy tính 11

1. Cấu trúc RS232 11

1.1. Giới thiệu RS-232 11

1.2. Đặc tính điện học 11

1.3 Đặc tính cơ học 13

1.4. Chế độ làm việc 14

1.5. Đặc điểm và ứng dụng 15

2. Phần mền truy xuất dữ liệu giao tiếp máy tính và plc 18

2.1. Truyền thông nối tiếp dùng ActiveX 18

2.2 Các thuộc tính của đối tượng ActiveX 19

2.3 Sự kiện OnComm 22

2.4. Thiết kế giao diện điều khiển 23

Chương3 25

Truyền thông Freeport và Uss PLC S7-200 25

3.1. Yêu cầu PLC S7-200 25

3.1.1. Đặc điểm cơ bản CPU224XP 25

3.1.2. Cổng truyền thông RS485 26

3.2. Truyền thông Freeport PLC với máy tính 27

3.2.1. Giới thiệu truyền thông Freeport 27

3.2.2. Kết nối phần cứng 29

3.2.3. Phần mền truy xuất dữ liệu giao tiếp PLC với máy tính 30

3.3. Truyền thông USS PLC với biến tần 34

3.3.1. Truyền thông USS 34

3.3.1.1. Giới thiệu về truyền thông USS 34

3.3.1.2. Kết nối phần cứng 34

3.3.2. Phần mềm truy xuất dữ liệu giao tiếp PLC và bến tần 35

Chương 4 42

Biến tần MM440 42

4.1. Tổng quan biến tần MM440 42

4.1.1.Đặc điểm biến tần MM440 43

4.1.2. Các nguồn điều khiển biến tần 48

4.1.3. Nguồn đăt tần số 51

4.1.4. Các chế độ làm việc 54

4.1.5. Cài đặt nhanh 54

4.2. Truyền thông USS biến tần với PLC 58

4.3. Điều khiển động cơ không đồng bộ 61

4.3.1. Xây dung mô hình toán học động cơ không đồng bộ 61

4.3.1.1 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 61

4.3.1.2 Điều khiển vectơ động cơ không đồng bộ 62

4.3.2. Mô hình động cơ KDB 3 Pha rotor lồng sóc và tìm bộ điều khiển tốc độ: 64

4.3.2.1. Mô tả toán học động cơ không đồng bộ ba pha: 64

4.3.2.2. Hệ phương trình cơ bản của động cơ: 66

4.3.2.3. Mô hình trạng thái của động cơ trên hệ toạ độ từ thông rotor (hệ toạ độ dq) : 67

4.3.2.4. Cấu trúc hệ thống điều khiển vectơ không sensor động cơ KĐB 69

4.3.3. Tuyến tính hoá mô hình động cơ 72

4.3.3.1. Tổng hợp Risq và R? 73

4.3.3.2. Tổng hợp Risd: 75

4.3.4. Tính toán và mô phỏng : 76

4.3.4.1. Mô phỏng mô hình hệ thống trên toạ độ dq: 79

Mô hình động cơ sau khi tính toán: 79

4.3.4.2. Mô hình toàn bộ hệ thống không dùng cảm biến tốc độ : 80

4.4. Cài đặt thông số điều khiển trên biến tần MM440. 82

4.4.2. Cài đặt tham số điều khiển vector không sensor: 83

Chương 5 88

Mô hình điều khiển giám sát tốc độ động cơ KĐB 88

5.1. Giới thiệu mô hình 88

5.2. Hướng dẫn cài đặt và vận hành sản phẩm 90

5.2.1. Lắp ráp phần cứng 90

5.2.2. Lắp rắp phần điện 91

5.2.3. Cài đặt tham số 92

5.2.3.1 Cài đặt các tham số cho biết tần MM440 92

5.3 Chương trình phần mềm 93

5.3.1 Chương trình PLC 93

5.3.2 Chương trình Visual basic(VB) 96

5.2.2 Vận hành 105

Chương 6 108

Kết luận và khuyến nghị 108

 

 

docx73 trang | Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 4300 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Điều khiển và giám sát tốc độ động cơ từ máy tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
phù hợp giữa các thiết bị khi cần kết nối. 3.2.3. Phần mền truy xuất dữ liệu giao tiếp PLC với máy tính ? Phần mềm Để viết chương trình cho CPU224XP chúng em sử dụng phần mềm MICROWIN4.0 được cài đặt trên máy tính và tải chương trình xuống CPU224XP bằng cable chuyển đổi PC/PPI. Để tải được chương trình bằng cáp PC/PPI cần thiết lập tốc độ truyền trên cable bằng với tốc độ truyền được thiết lập trong phần mềm MICROWIN4.0 ? Câu lệnh lập trình truyền thông Để sử dụng chế độ Freeport để truyền và nhận dữ liệu thì cần thiết lập byte nhớ đặc biệt SMB30 cho port0 và SMB130 cho port1 gồm các thông số: - Tốc độ truyền - Số bit được truyền trong một byte dữ liệu - Chế độ kiểm tra chẵn, lẽ Nguyên tắc xây dựng được cho theo sơ đồ sau: ? Các câu lệnh truyền thông Sau khi đ• thiết lập chế độ truyền thông Freeport chúng ta dùng các câu lệnh XMT, RCV để truyền và nhận dữ liệu. ý nghĩa các chân tín hiệu: - EN chân cho phép làm việc dữ liệu kiểu bit - TBL bảng dữ liệu cần gửi đi (đối với lệnh XMT) hoặc nhận về (Với lệnh RCV) dữ liệu kiểu VB, IB, QB, MB, SB, SMB, *VD, *LD, *AC - PORT cổng giao tiếp (tuỳ vào từng loại CPU) 0 hoặc 1 Sơ đồ tổ chức dữ liệu được ghi lên mạng như sau: Ví dụ minh hoạ Dùng lệnh XMT Trong ví dụ này dữ liệu cần gửi đi nằm trong vùng nhớ VB100 Dùng lệnh RCV Trong lệnh này dữ liệu nhận về lưu trữ trong vùng nhớ VB200. ? Ngắt và các câu lệnh xử lý ngắt Ngoài hai lệnh truyền (XMT) và lệnh nhận (RCV) trong nội dung đề tài này chúng em còn sử dụng ngắt truyền thông trong việc nhận dữ liệu. Việc sử dụng ngắt có tác dụng làm cho PLC đáp ứng ngay yêu cầu điều khiển mà máy tính gửi xuống. Trong các ngắt của PLC thì ngắt truyền thông là ngắt được ưu tiên cao nhất. Nghĩa là nó được sử lý trước nhất trong chương trình có nhiều tín hiệu báo ngắt. - Khai báo và huỷ toàn cục các chế độ ngắt: Khi đang ở chế độ RUN, tất cả cách chế độ ngắt đều được kích cùng lúc bằng việc thực hiện lệnh kích chế độ ngắt toàn cục ENI Lệnh huỷ toàn cục DISI sẽ vô hiệu hoá toàn bộ các ngắt, tuy vậy vẫn cho phép các tín hiệu ngắt xếp hàng chờ, nhưng không cho phép thực hiện bất cứ một chương trình xử lý ngắt nào. - Khai báo và huỷ một chế độ ngắt Để khai báo một chế độ ngắt phải thực hiện hai công việc: kích tín hiệu báo ngắt cho chế độ ngắt đó bằng lệnh ATCH và khai báo chương trình xử lý ngắt tương ứng bằng lệnh INT. Cũng có thể huỷ chế độ ngắt riêng biệt bằng lệnh DTCH , lệnh này sẽ đặt một chế độ ngắt vào trạng thái không tích cực. Ví dụ: Cho phép ngắt Cấm sự kiện ngắt 1 Cấm toàn bộ các ngắt 3.3 Truyền thông USS PLC với biến tần 3.3.1 Truyền thông USS 3.3.1.1 Giới thiệu về truyền thông USS Dùng port1 của PLC để kết nối các port của biến tần , một PLC có thể điều khiển một mạng gồm 31 biến tần. Mạng này gọi là mạng USS. Dạng kết nối là điểm - điểm . Ta có thể điều khiểt toàn bộ chức năng của biến tần thông qua mạng này ngoài ra có thể giám sát được dòng điện, điện áp, tốc độ và hướng quay của động cơ… lưu vào vùng nhớ mà PLC dành riêng cho mỗi biến tần 3.3.1.2 Kết nối phần cứng Cách thức kết nối PLC với biến tần được thực hiện như hình vẽ sau: Bước 1: Xác định ý nghĩa của các chân đầu ra cổng truyền thông PLC. Sơ đồ chân của cổng truyền thông trên PLC. Bước 2: Kết nối PLC và biến tần. 3.3.2 Phần mềm truy xuất dữ liệu giao tiếp PLC và bến tần - Để truy xuất dữ liệu giao tiếp PLC với biến tần chúng ta sử dụng phần mềm Step7 MICROWIN để lập trình cho PLC thực hiện truyển thông với biến tần MM440. Và thư viện chuẩn USS của Step7 Microwin cung cấp 14 chương trình con, 3 thủ tục ngắt và 1 tập lệnh gồm 8 lệnh hỗ trợ cho giao thức USS Giáo thức USS sử dụng port1 cho truyền thông USS Các lệnh USS tác động đến tất cả các bít SM với truyền thông freeport qua port 0 - Các lệnh sử dụng trong truyền thông USS * Lệnh USS_INIT Lệnh này dùng để bắt thiết lập giao thức USS để kết nối PLC và (mạng) biến tần. Lệnh USS_INIT được dùng để cho phép và thiết lập hay không cho phép thiết lập giao tiếp với biến tần MicroMaster. Lệnh USS sẽ được thực hiện khi không có lỗi nào xuất hiện. Lệnh này hoàn thành thì bit DONE được set lập tức trước khi tiếp tục thực hiện các lệnh kế tiếp. Lệnh này được thực hiện mỗi khi đầu vào EN được thiết lập bằng 1. Lệnh USS_INIT được thực hiện mỗi khi có sự thay đổi trạng thái giao tiếp. Khi giao thức USS đ• được thiết lập, giao thức USS sẽ được loại bỏ bằng cách thực thi một lệnh USS_INIT mới trước khi có sự thay đổi trong các thông số giao tiếp. Giá trị của đầu vào USS cho phép chọn giao thức giao tiếp. Giá trị 1 cho phép dùng port 0 cho giao thức USS. Giá trị 0 gán port1 cho giao thức ppi và loại bỏ giao thức USS. Đầu vào BAUD thiết lập tốc độ baud: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 hay 3400 baud. Đầu vào ACTIVE chỉ ra biến tần nào đang được tích cực. Đối với MicroMaster thì hỗ trợ địa chỉ từ 0 đến 30. Khi lệnh USS_INIT được hoàn tất, bit DONE được thiết lập bằng 1, đầu ra ERR (byte) chứa kết quả của việc thực hiện lệnh. * Lệnh USS_CTRL. Lệnh này dùng để điều khiển biến tần chạy, dừng, đảo chiều và thay đổi tốc độ. Lệnh USS_CTRL được dùng để điều khiển một biến tần MicroMaster được tích cực. Lệnh USS_CTRL đặt các lệnh chọn trước trong bộ đệm giao tiếp. Các lệnh đặt trong bộ đệm được gửi cho biến tần đó đ• được chọn trong thông số ACTIVE của lệnh USS_INIT. Mỗi biến tần chỉ có một lệnh DRV_CTRL. Đầu vào EN được thiết lập bằng 1 để cho lệnh drv_crtl được thiết lập (lệnh này luôn luôn phảI được thiết lập) Ngõ vào RUN (RUN/STOP) được thiết lập bằng 1cho phép điều khiển biến tần và bằng 0 không cho phép điều khiển biến tần. Khi Run được thiết lập bằng 1, bộ biến tần MicroMaster nhận được lệnh bắt đầu chạy tại tốc độ và chiều đ• định trước. Để biến tần chạy thì: * DRIVER phải được chọn tích cực trong ACTIVE trong USS_INIT. * OFF2 và OFF3 phải được đặt bằng 0. * FAUL và INHIBIT phải bằng 0. Khi RUN bằng 0 thì một lệnh được gửi đến MicroMaster để giảm tốc độ xuống cho đến khi động cơ dừng hẳn. Bit OFF2 được dùng để cho phép biến tần dừng động cơ nhanh hơn. Bit OFF3 được dùng để MicroMaster dừng nhanh chóng. Bit F_ACK (Fault Acknowledge) được dùng để xác nhận lỗi truyền thông trong biến tần. Biến tần sẽ xóa lỗi (FAULT) khi F_ACK đi từ mức thấp đến mức cao. Bit DIR (direction) đảo chiều quay của động cơ. Đầu vào DRIVE (drive address) cho biết địa chỉ của biến tần MicroMaster mà lệnh DRV_CRTL đ• điều khiển. Địa chỉ có giá trị từ 0 đến 30. Đầu vào TYPE chọn loại biến tần. Với biến tần MicroMaster 3 chọn TYPE = 0, với biến tần MICROMASTER 4 chọn TYPE = 1. Đầu vào Speed_SP (speed setpoint) đặt tốc độ của động cơ dưới dạng phần trăm của tốc độ tối đa (-200% đến 200%). Giá trị âm của Speed_SP làm động cơ đảo chiều quay. Bit Error là một byte lưu kết quả của lần giao tiếp mới nhất với biến tần. Đầu ra STATUS chứa trạng thái của biến tần. Đầu ra SPEED lưu tốc độ của động cơ dưới dạng phần trăm của tốc độ định mức (-200% đến 200%). Đầu ra RUN_EN (DRIVE RUN ENable) cho biết biến tần đang chạy (bằng 1) hay đ• dừng (bằng 0). Đầu ra D_DIR cho biết chiều quay của động cơ. Đầu ra INHIBIT cho biết trạng thái cấm trong biến tần (0 – not inhibited, bằng 1 inhibited). Để xóa bit cấm thì bit FAULT phải được OFF và các bit vào RUN, OFF2 và OFF3 phải bằng 0. Đầu ra FAULT cho biết trạng thái của bit lỗi (0 – không có lỗi, 1 – có lỗi). Bộ biến tần sẽ hiển thị m• lỗi. Để xóa bit FAULT thì phải sửa lỗi và thiết lập bằng 1 bit F_ACK. * Lệnh USS_RPM_x. Lệnh đọc một thông số từ biến tần về PLC. Lệnh USS_RPM_x đọc một thông số có kiểu dữ liệu là W,DW,R. Lệnh USS_RPM_x hoàn tất khi MicroMaster xác nhận hay khi có lỗi báo về. Đầu vào EN phải được thiết lập bằng 1 cho phép truyền yêu cầu xuống MicroMaster và phải luôn được thiết lập bằng 1 cho đến khi bit DONE bằng 1 báo hiệu sự hoàn tất. Một yêu cầu USS_RPM_x được truyền tới MicroMaster ở mỗi chu kì vòng quét khi đầu vào EN được thiết lập bằng 1. Vì thế đầu vào XMT_REQ nên được cho qua một bộ P (bộ tách sườn dương) chỉ cho phép một yêu cầu được truyền đi ở mỗi cạnh lên của đầu vào EN. Đầu vào DRIVE là địa chỉ của biến tần MicroMaster mà lệnh USS_RPM_x được gửi đi. Địa chỉ này có giá trị từ 0 đến 31. Đầu vào PARAM xác định thông số cần đọc. Đầu vào INDEX là giá trị chỉ số của thông số cần đọc. Địa chỉ của một bộ đệm 16 – byte phải được đưa vào đầu vào DB_PTR. Bộ đệm này được sử dụng bởi lệnh READ_PM để lưu kết quả nhận được từ biến tần. Khi lệnh READ_PM hoàn tất thi đầu ra DONE được thiết lập bằng 1 và đầu ra ERROR (kích thước byte) chứa kết quả của việc thực hiện lệnh. Đầu ra VALUE là giá trị thông số đọc về. * Lệnh USS_WPM_x. Lệnh ghi một thông số từ PLC xuống biến tần. Lệnh USS_WPM_x ghi một giá trị word không dấu vào một thông số xác định. Lệnh USS_WPM_x hoàn tất khi MicroMaster xác nhận hay khi nhận được lỗi. Đầu vào EN phải được thiết lập bằng 1 để cho phép truyền một yêu cầu và luôn giữ nguyên trạng thái bằng 1 cho đến khi bit DONE được thiết lập báo hiệu sự hoàn tất. Một yêu cầu USS_WPM_x được truyền đến MicroMaster ở mỗi chu kỳ quét khi đầu vào XMT_REQ bằng 1. Vì thế XMT_REQ nên được cho qua bộ P (bộ tách sườn dương) chỉ cho phép một lệnh được truyền đi ở mỗi cạnh lên của đầu vào EN. Đầu vào DRIVE là địa chỉ của biến tần MicroMaster mà lệnh USS_WPM_x được gửi đi. Địa chỉ có giá trị từ 0 đến 31. Đầu vào PARAM xác định thông số cần ghi. Đầu vào INDEX là giá trị chỉ số của thông số cần ghi. Đầu ra VALUE là giá trị cần ghi thông số. Khi đầu vào EEPROM được thiết lập bằng 1 thì lệnh này được ghi vào cả RAM và EEPROM của biến tần. Khi đầu vào này bị mất đi thì lệnh chỉ được khi vào RAM của biến tần. Địa chỉ của một bộ đệm 16 – byte phải được đưa vào đầu vào DB_PTR. Bộ đệm này được sử dụng bởi lệnh USS_WPM_x để lưu kết quả nhận được từ biến tần MicroMaster. Khi lệnh USS_WPM_x hoàn tất thì đầu ra DONE được thiết lập bằng 1 và đầu ra ERROR (byte) chứa kết quả của việc thực hiện lệnh. Chương 4 Biến tần MM440 4.1. Tổng quan biến tần MM440 MM440 là loại biến tần độc lập (biến tần gián tiếp), thay đổi điện áp hay tốc độ cho động cơ xoay chiều bằng cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều cung cấp thành dòng điện một chiều trung gian sử dụng cầu chỉnh lưu. Sau đó điện áp một chiều lại được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động cơ với giá trị tần số thay đổi. Nguồn cung cấp cho biến tần có thể sử dụng nguồn xoay chiều một pha (cho công suất thấp), hay sử dụng nguồn xoay chiều ba pha. Điện áp một chiều được chuyển thành điện áp xoay chiều sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung. Dạng sóng mong muốn được tạo lên bởi sự đóng cắt ở đầu ra của các transistor. MM440 sử dụng các IGBTs ở mạch nghịch lưu, điện áp xoay chiều mong muốn được tạo ra bằng cách thay đổi tần số đóng cắt của các IGBTs. Điện áp xoay chiều ở đầu ra là sự tổng hợp của hàng loạt các xung vuông với các giá trị khác nhau ở đầu ra của các IGBTs. Trong thực tế, các bộ biến tần thường dùng để điều khiển tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều thay đổi trơn theo tần số. Các bộ biến tần sử dụng trong thực tế rất đa dạng, có chức năng khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng, tính chất truyền động. Chúng được sản xuất từ các h•ng ở nhiều nước khác nhau. Trong phạm vi đề tài chỉ giới thiệu về họ biến tần được sử dụng là MicroMaster 440. MM440 chính là họ biến tần mạnh mẽ nhất trong các biến tần tiêu chuẩn. MicroMaster 440 là bộ biến đổi tần số dùng điều khiển tốc độ động cơ 3 pha xoay chiều. Có nhiều loại khác nhau từ 120W nguồn vào 1 pha đến 200kW nguồn vào 3 pha. Biến tần MicroMaster 440 với các thông số đặt mặc định của nhà sản xuất có thể phù hợp với một số ứng dụng điều khiển động cơ đơn giản. Ngoài ra MM440 cũng được dùng cho nhiều các ứng dụng điều khiển động cơ cấp cao nhờ danh sách các thông số hỗn hợp của nó. 4.1.1.Đặc điểm biến tần MM440 Nhìn chung sơ đồ động lực của các loại biến tần đều như nhau, ta có thể đấu như sau: Sơ đồ đấu nối : Sơ đồ nguyên lý của biến tần: Các đầu dây kết nối Các đầu nối của MM440 Chức năng của các đầu dây: Đầu dây Ký hiệu Chức năng 1 Đầu nguồn ra +10V 2 Đầu nguồn ra 0V 3 ADC1+ Đầu váo tương tự số 1(+) 4 ADC1- Đầu váo tương tự số 1(-) 5 DIN1 Đầu vào số 1 6 DIN2 Đầu vào số 2 7 DIN3 Đầu vào số 3 8 DIN4 Đầu vào số 4 9 - Đầu ra cách ly +24v/max. 100mA 10 ADC2+ Đầu vào tương tự số 2(+) 11 ADC2- Đầu vào tương tự số 2(-) 12 DAC1+ Đầu ra tương tự số 1(+) 13 DAC1- Đầu ra tương tự số 1(-) 14 PTCA Đầu dây nối cho PTC/KYT 84 15 PTCB Đầu dây nối cho PTC/KYT 84 16 DIN5 Đầu vào số 5 17 DIN6 Đầu vào số 6 18 DOUT1/NC Đầu ra số 1/ tiếp điểm NC 19 DOUT1/NO Đầu ra số 1/ tiếp điểm NO 20 DOUT1/COM Đầu ra số 1/ chân chung 21 DOUT2/NO Đầu ra số 2/ tiếp điểm NO 22 DOUT2/COM Đầu ra số 2/ chân chung 23 DOUT3/NC Đầu ra số 3/ tiếp điểm NC 24 DOUT3/NO Đầu ra số 3/ tiếp điểm NO 25 DOUT3/COM Đầu ra số 3/ chân chung 26 DAC2+ Đầu ra tương tự số 2 (+) 27 DAC2- Đầu ra tương tự số 2 (-) 28 - Đầu ra cách ly 0 V/max. 100 mA 29 P+ Cổng RS485 30 N- Cổng RS485 * Ưu điểm của MICROMASTER 440: - Thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt. - Điều khiển Vectỏ vong kín(tốc độ /Moment). - Có nhiều lựa chọn truyền thông: FROFIBUS, Device Net, CAN open - Ba bộ tham số trong một nhằm thích ứng biến tần với các chế độ hoạt động khác nhau. - Định mức theo tảI moment không đổi hoặc bơm , quạt. - Dự trữ động năng chống sụt áp. - Tích hợp sẵn bộ h•m dùng điện trở cho các biến tần đến 75 kw - 4 tần số ngắt cộng hưởng lên máy -Khởi động bám khi biến tần nối với động cơ quay - Tích hợp chức năng bảo vệ nhiệt cho động cơ dùng PTC/KTY - Khối chức năng logic tự do: AND, OR, định thời đếm - Moment không đổi khi qua tốc độ 0. - Kiểm soát moment tải. Các thông số kĩ thuật Dải điện áp đầu vào AC 200V – 240 V, ????? (Không có bộ lọc và có kèm bộ lọc cấp A) M• hiệu đặt hàng SE6440 2AB 11 12 1 13 15 17 21 21 22 23 2UC 2AA1 5AA1 7AA1 5AA1 5AA1 1BA1 5BA1 2BA1 0CA1 Cỡ vỏ A B C Công suất định mức CT [kW] 0,12 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 Công suất đầu ra [kVA] 0,4 0,7 1,0 1,3 1,7 2,4 3,2 4,6 6,0 Dòng điện vào CT-1 [A] 4,6 6,2 8,2 11,0 14,4 20,2 35,5 Dòng điện ra CT [A] 0,9 1,7 2,3 3,0 3,9 5,5 7,4 10,4 13,6 Cầu chì [A] Khuyến cáo loại Theo tiêu chuẩn UL 3NA 3803 3803 3803 3805 3805 3807 3807 3812 3817 * * * * * * * * * Tiết diện cáp đầu vào min 16 16 14 14 12 10 Tiết diện cáp đầu vào max [mm2] 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 6,0 6,0 6,0 10,0 Tiết diện cáp đầu ra min [mm2] 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 Tiết diện cáp đầu ra max [mm2] 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 6,0 6,0 6,0 10,0 Trọng lượng(khi kèm bộ lọc cấp A) [kg] 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 3,4 3,4 3,4 5,7 Trọng lượng (khi không có bộ lọc) [kg] 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 3,3 3,3 3,3 5,5 Mômen xiết cho các đầu mạch lực [Nm] 1,1 1,5 2,25 Các điều kiện thứ cấp: dòng điện tại điểm hoạt động định mức áp dụng cho nguồn có điện áp ngắn mạch Vk = 2% là dòng điện tương ứng với công suất định mức của bộ biến tần trong hệ truyền độngvà điện áp lưới 240 V trong trường hợp không có cuộn kháng chuyển mạch. Nếu dùng cuộn kháng chuyển mạch, các giá trị cụ thể trong bảng giảm đi trong khoảng từ . 4.1.2. Các nguồn điều khiển biến tần • Chế độ điều khiển BOP : Thiết lập P0700 = 1 (chọn nguồn lệnh điều khiển biến tần từ BOP) -Màn hình BOP hiển thị 5 số. Những Led 7 đoạn sẽ trình bầy những tham số và giá trị của những tham số, những tin nhắn về cảnh báo và lỗi, điểm đặt và giá trị hoạt động. Những thông tin về tham số không được lưu trên màn hình BOP này. -Các nút và chức năng Bảng điều khiển/ Nút nhấn Hàm Chức năng Trạng thái hiển thị Trình bầy trên màn hình những giá trị cài đặt trên biến tần Khởi động biến tần Nhấn nút này để khởi động biến tần. Nút này mặc định không sử dụng được, nó chỉ sử dụng được khi cài đặt thông số P0700 = 1 Tắt biến tần OFF1: Nhấn nút này làm dừng động cơ theo thời gian giảm tốc Nút này mặc định không sử dụng được, nó chỉ sử dụng được khi cài đặt thông số P0700 = 1 OFF2: Nhấn nút này 2 lần (hay 1 lần nhưng lâu) làm cho động cơ dừng nhanh. Hàm này luôn sử dụng được. Thay đổi chiều quay của động cơ Nhấn nút này để đổi chiều quay của động cơ. Khi động cơ đổi chiều, trên màn hình sẽ hiển thị dấu ‘ - ’. Mặc định không sử dụng, chỉ sử dụng khi đặt thông số P0700 = 1. Xoay nhẹ động cơ Nhấn nút này khi biến tần không có tín hiệu ra làm cho động cơ khởi động và chạy tại tần số xác định. Động cơ dùng khi thả nút này ra. Khi động cơ đang chạy, nút này không có tác dụng. Hàm Nút này sử dụng xem thông tin thêm vào. Nó làm việc bằng cách nhấn và giữ nút, nó sẽ lần luợt trình chiếu: 1. Điện áp DC-Link (V) 2. Dòng ra (A) 3. Tần số ngõ ra (Hz) 4. Điện áp ngõ ra (V) 5. Giá trị lựa chọn tại P0005 (nếu P0005 đặt trình chiếu giá trị 3. 4. 5. thì nó sẽ không xuất hiện lại lần nữa). Nhảy hàm: Từ tham số rxxxx hay Pxxxx nhấn nút này sẽ quay về r0000, ta có thể thay đổi tham số nếu yêu cầu, nhấn nút Fn này lại lần nữa từ r0000, sẽ quay về tham số ban đầu. Giản trừ: nếu xuất hiện các cảnh báo và các thông báo lỗi, thì các thông tin này có thể giải trừ bằng cách bấn nút Fn Tham số truy cập Nhấn nút này dung truy cập tham số. Tăng giá trị Nhấn nút này để tăng giá trị hiện hành Giảm giá trị Nhấn nút này để giảm giá trị hiện hành • Đầu vào số : Thiết lập P700 = 2 • Điều khiển USS trên đường truyền COM: P700 = 5 4.1.3. Nguồn đăt tần số * Đầu vào số : p1000=3 Đặt tần số cố định thông qua DIN: • Đầu vào tương tự : p1000=2 • Điểm đặt tần số USS trên đường truyền COM: p1000=5 Thực hiện đặt tần số cho biến tần thông qua lệnh USS_ WPM_X để ghi giá trị tần số cần đặt vào các cùng nhớ P1001, P1002 … 4.1.4. Các chế độ làm việc Chế độ làm việc của viến tần điều khiển động cơ được phản ánh tại vùng nhớ P1300 với chế độ làm việc V/F: 0. V/f tuyến tính : đường đồ thị của tốc độ với tần số là tuyến tính 1. V/f FCC 2. V/f parabol 3. V/f đồ thì có thể lập trình được 4. V/f chế độ dành riêng 5. V/f chế độ áp dụng riêng 4.1.5. Cài đặt nhanh Chức năng của các thông số cài đặt nhanh: Thông số Chức năng P0003 Mức truy nhập của người sử dụng 1. Mức cơ bản: Cho phép truy nhập tới thông số thông thường nhất 2. Mở rộng: Ví dụ truy cập tới các chức năng I/O 3. Chuyên gia: Chỉ dành cho chuyên gia P0004 Lọc thông số 4. Tất cả các thông số 5. Biến tần 6. Động cơ 7. Cảm biến tốc độ ……. 22. Chức năng PID P0010 Cài đặt thông số 0. Sẵn sàng 1. Cài đặt nhanh 30. Cài đặt nhà máy P0100 Tiêu chuẩn Châu Âu/ Bắc Mỹ 0. Châu Âu (KW), tần số mặc định 50Hz 1. Bắc Mỹ (hp), tần số mặc định 60Hz 2. Bắc Mỹ (KW), tần số mặc định 60Hz Đối với P0100 = 0 hoặc 1, giá trị P0100 được xác định khi cài đặt khóa chuyển đổi DIP 50/60 OFF = kW, 50 Hz ON = hp, 60 Hz P0205 ứng dụng bộ biến tần (nhập vào khiểu mômen yêu cầu) 0. Mômen không đổi (ví dụ như thang máy, máy nén) 1. Mômen biến đổi (Ví dụ như bơm. quạt) Thông số này chỉ có tác dụng đối với bộ biến tần trong hệ truyền động 5.5 kW / 400V P0300 Chọn kiểu động cơ 1. Động cơ không đồng bộ (hay động cơ dị bộ) 2. Động cơ đồng bộ Đối với P0300 = 2 (động cơ không đồng bộ), chỉ được phép điều khiển khiểu V/f (P1300 < 20) P0304 Điện áp định mức ghi trên nh•n động cơ (V) Điện áp định mức ghi trên nh•n động cơ phải được kiểm tra, từ đó biết được cấu hình mạch Y/? để đảm bảo phù hợp với cách nối mạch trên bảng đầu nối của động cơ P0305 Dòng điện định mức của động cơ (A) – dòng điện ghi trên nh•n của động cơ P0307 Công suất định mức của động cơ (kW/hp) P0308 Hệ số công suất (Cos?) định mức của động cơ Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán P0309 Hiệu suất định mức của động cơ (%) Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán P0310 Tần số định mức động cơ (Hz) Số đôi cực được tự động tính toán lại nếu thông số thay đổi P0311 Tốc độ định mức động cơ (v/ph) Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán Cần phải nhập thông số trong trường hợp điều khiển vectơ mạch kín, điều khiển V/f với FCC và để bù độ trượt P0320 Dòng từ hóa động cơ Dòng điện từ hóa động cơ tính theo % P0305 Với P0320 = 0, dòng từ hóa động cơ được tính toán sử dụng P0340 = 1 hoặc sử dụng P3900 = 1 - 3 và được hiển thị trong thông số r0331. P0335 Chọn chế độ làm mát động cơ 0. Làm mát tự nhiên: Sử dụng trục gá quạt gắn với động cơ 1. Làm mát cưỡng bức: Sử dụng quạt làm mát cấp nguồn riêng 2. Làm mát tự nhiên là quạt bên trong 3. Làm mát cưỡng bức và quạt bên trong P0640 Hệ số quá tải động cơ Tính theo % tương ứng với P03005 Hệ số này xác định giới hạn dòng điện vào lớn nhất bằng % dòng điện định mức của động cơ. Bằng việc sử dụng P0205, thông số này được cài đặt tới 150% đối với mômen không đổi và 110% đối với mômen thay đổi P0700 Chọn nguồn lệnh (nhập nguồn lệnh) 0. Cài đặt mặc định 1. BOP (bàn phím) 2. Đầu nối 4. USS trên đường truyền BOP 5. USS trên đường truyền COM (các đầu nối 29 và 30) 6. CB trên đường truyền COM (CB = môđun truyền thông) P1000 Lựa chọn điểm đặt tần số 1. Điểm đặt MOP 2. Điểm đặt tương tự 3. Tần số cố định 4. USS trên đường truyền BOP 5. USS trên đường truyền COM …………. 77. Điểm đặt tương tự 2 + Điểm đặt tương tự 2 P1080 Tần số nhỏ nhất cho động cơ (Hz) Đặt tần số động cơ nhỏ nhất tại đó động cơ sẽ chạy mà không tính đến tần số điểm đặt. Giá trị cài đặt ở đây có tác dụng cho cả quay thuận và ngược. P1082 Tần số lớn nhất cho động cơ (Hz) Đặt tần số động cơ lớn nhất tại đó động cơ sẽ chạy mà không tính đến tần số điểm đặt. Giá trị cài đặt ở đây có tác dụng cho cả quay thuận và ngược. P1120 Thời gian tăng tốc (s) Thời gian tăng tốc là thời gian để động cơ tăng tốc từ điểm dừng đến điểm có tần số lớn nhất khi không dùng cách tăng tốc có dạng đường cong. Nếu thời gian tăng tốc được đặt quá nhỏ, điều này có thể làm xuất hiện cảnh báo A0501 (Giá trị giới hạn dòng) hoặc làm cho bộ biến tần của hệ thống bị dừng với lỗi F0001 (qúa dòng) P1121 Thời gian giảm tốc (s) Thời gian giảm tốc là thời gian để động cơ giảm tốc từ điểm tần số lớn nhất đến điểm dừng khi không dùng cách giảm tốc có dạng đường cong. Nếu thời gian giảm tốc được đặt quá nhỏ, điều này có thể làm xuất hiện cảnh báo A0501 (Giá trị giới hạn dòng), A0502 (giá trị giới hạn quá áp) hoặc làm cho bộ biến tần của hệ thống bị dừng với lỗi F0001 (quá dòng) hoặc F0002 (quá áp ). P1300 Mode điều khiển 0. V/f khiểu tuyến tính 1. V/f FCC 2. V/f kiểu đường parabol 3. V/f kiểu có thể lập trình được ……… 23. Điều khiển mômen xoắn vector có sensor P1910 Chọn dữ liệu cho động cơ P1960 Tối ưu hóa thiết bị điều khiển tốc độ Để tối ưu hóa thiết bị điều khiển tốc độ, phải bật chế độ điều khiển vector vòng kín (P1300 = 20 hoặc 21). Sau khi chọn xong chế độ tối ưu hoấ (P1960 = 1), thì đèn báo A05452 không hiển thị P3900 Kết thúc quá trình cài đặt nhanh thông số Bắt đầu quá trình tính toán động cơ 0. Không ở chế độ cài đặt nhanh thông số Quá trình tính toán động cơ không có 1. Chế độ nhà máy, những thông số không có trong quá trình cài đặt nhanh 2. Quá trình tính toán các thông số của động cơ và cài đặt lại chế độ I/O theo chế độ định mức 3. Chỉ tính toán thông số động cơ không cài đặt lại các thông số khác 4.2. Truyền thông USS biến tần với PLC Để có thể giao tiếp được với PLC S7-200 thì biến tần phải được thiết lập các thông số về truyền thông USS. Các thông số này được thiết lập như sau: Kết nối PLC với biến tần theo sơ đồ sau: Chân 3, 8 trên cổng RS485 của PLC nối với chân 29,30 của biến tần • cài đặt thông số cho truyển thông USS : Xóa các yếu tố đ• thiết lập (không bắt buộc): P0010 = 30. P0970 = 1. Nếu bỏ qua bước này thì phải chắc chắn rằng các tham số sau phải được thiết lập với các giá trị như sau: Độ dài USS PZD: P2012 index 0 = 2 Độ dài USS PKW: P2013 index 0 = 127. 2. Cho phép đọc/ghi truy cập tất cả các tham số: P0003 = 4 3. Kiểm tra động cơ thiết lập các tham số cho động cơ: P0304 = 230_ Dải điện áp động cơ (V). P0305 = 2 _ Dải dòng điện động cơ (A). P0307 = 0.25_ Dải công suất của động cơ (W). P0310 = 50 _Dải tần số của động cơ (Hz). P0311 = 1400_ Dải tốc độ của động cơ (RPM). Các thiết lập này sẽ thay đổi tuỳ thuộc vào động cơ mà ta sử dụng. 4. Thiết lập kiểu điều khiển: P0700 index 0 = 5. 5. Lựa chọn nguồn lệnh từ USS trên đường truyền COM và điểm đặt tần số là đầu vào tương tự P0719 = 52 6. Thiết lập tần số đặt USS on COM link: P1000 index 0 = 2. 7. Thời gian tăng tốc (không bắt buộc). P1120 = 10(s) 8. Thời gian giảm tốc: P1121 = 10 (s) 9. Thiết lập tần số liên kết nối tiếp. P2000 = 50 (h) 10. Thiết lập thông thường USS. P2009 index 0 = 0. 11. Thiết lập tốc độ baud của chuẩn truyền RS485. (mặc định 6) P2010 index 0 = 6 (9600baud) = 4 (2400baud) = 5 (4800baud) = 7 (19200baud) = 8 (38400baud) = 9 (57600baud) = 10(76800baud) = 11 (93750baud) = 12 (115200baud) 12. Địa chỉ của trạm tớ. (mạc định = 0) P2011 index 0 = 0 (có giá trị nằm trong khoảng 1 đến 30) 13. Thiết lập thời gian kết thúc quá trình truyền và nhận. (mặc định = 2) P2014 index 0 = 2(ms). 14. Chuyển đổi dữ liệu từ bộ nhớ RAM đến EEPROM: P0971 = 1. (bắt đầu chuyển đổi) các tham số thiết lập được

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxĐồ Án Tốt Nghiệp Điều khiển và giám sát tốc độ động cơ từ máy tính.docx