CHE200系列變頻器培訓(xùn)-2010018

CHE200系列變頻器介紹

軟件部徐鐵柱培訓(xùn)主要內(nèi)容CHE200變頻器的概括CHE200變頻器的用戶接口CHE200變頻器的通訊功能CHE200變頻器的功能特點(diǎn)CHE200變頻器的性能介紹CHE200變頻器的概括一、開發(fā)背景介紹CHE200系列變頻器是根據(jù)近幾年CHE100、CHF100兩大系列變頻器產(chǎn)品在市場上的使用情況而進(jìn)行全面優(yōu)化升級的產(chǎn)品；CHE200產(chǎn)品軟件功能包括了異步電機(jī)V/F控制及矢量控制、同步電機(jī)矢量控制并結(jié)合CHE100、CHF100系列產(chǎn)品的功能以及局部非標(biāo)功能；CHE200產(chǎn)品的主回路及結(jié)構(gòu)不兼容CHE100變頻器，而是重新開發(fā)模具和造型；控制板與接口板改動較大，控制芯片更換為更快速的DSP，軟件上變動較大，一方面提高變頻器功能，增大適應(yīng)性，一方面提高變頻器性能，滿足高端應(yīng)用場合。CHE200變頻器的概括二、銘牌介紹CHE200變頻器的概括三、主結(jié)構(gòu)介紹CHE200變頻器的概括四、主控板及IO板介紹CHE200系列變頻器主CPU選用TI公司最新推出的TMS320F28232,主頻到達(dá)100MHz,并支持總線擴(kuò)展。J1J2DSPCHE200變頻器的用戶接口一、IO板CHE200變頻器的用戶接口一、IO板介紹類別端子標(biāo)識端子名稱端子功能描述電源10V—GND10V基準(zhǔn)電源向外提供10V基準(zhǔn)電源，最大輸出電流50mA。一般作為外接電位器調(diào)節(jié)電源，電位器電阻5kΩ以上。24V—COM24V電源向外提供24V±10%電源，最大輸出電流200mA。一般作為開關(guān)量輸入輸出工作電源或外接傳感器電源。PW—CME外部電源由外部向內(nèi)部提供輸入開關(guān)量工作電源。電壓范圍：12～24V。模似量輸入輸出AI1—GND模似量輸入11、輸入范圍：AI1/AI2電壓電流可選0~10V，0~20mAAI3：-10V～+10V電壓2、輸入阻抗：電壓輸入時(shí)20kΩ，電流輸入時(shí)250Ω3、電壓或電流輸入由跳線設(shè)定。4、分辨率：在10V對應(yīng)50Hz時(shí)，最小分辨率5mV5、誤差±1%，25℃AI2—GND模似量輸入2AI3—GND模似量輸入3AO1—GND模似量輸出11、輸出范圍：0～10V電壓或-20～20mA電流2、電壓或電流輸出由跳線設(shè)定。3、分辨率10bit，精度1%4、誤差±1%，25℃AO2—GND模似量輸出2CHE200變頻器的用戶接口一、IO板介紹〔續(xù)〕類別端子標(biāo)識端子名稱端子功能描述數(shù)字量輸入輸出S1—COM開關(guān)量輸入11、內(nèi)部阻抗：3.3kΩ2、可接受12～30V電壓輸入3、該端子為雙向輸入端子4、最大輸入頻率：1KHzS2—COM開關(guān)量輸入2S3—COM開關(guān)量輸入3S4—COM開關(guān)量輸入4S5—COM開關(guān)量輸入5S6—COM開關(guān)量輸入6S7—COM開關(guān)量輸入7S8—COM開關(guān)量輸入8DI—COM高速輸入除有S1～S8功能外，還可作為高頻脈沖輸入通道。最大輸入頻率：50kHz占空比：30%~70%DO—COM高速輸出1、開關(guān)容量：200mA/30V2、輸出頻率范圍：0～50kHz3、占空比：30%~70%Y-COM開關(guān)量輸出1、開關(guān)容量：200mA/30V2、輸出頻率范圍：0～1kHz通訊485+—485-485通訊485通訊端子，采用ModBus協(xié)議繼電器輸出RO1A繼電器1常開觸點(diǎn)1、觸點(diǎn)容量：3A/AC250V，1A/DC30V2、不可用作高頻開關(guān)輸出(務(wù)必注意)RO1B繼電器1常閉觸點(diǎn)RO1C繼電器1公共觸點(diǎn)RO2A繼電器2常開觸點(diǎn)RO2B繼電器2常閉觸點(diǎn)RO2C繼電器2公共觸點(diǎn)CHE200變頻器的用戶接口二、通訊擴(kuò)展卡CHE200系列變頻器全系列支持通訊卡擴(kuò)展卡，包括ProfibusDP、以太網(wǎng)以及CAN2.0B等通訊CH-PA01適配器模塊外形圖CHE200變頻器的用戶接口三、CHE200鍵盤介紹CN1U1

CHE200系列變頻器全系列采用新型鍵盤，本錢較高。特點(diǎn)：1.鍵盤上有CPU，需燒寫程序，并預(yù)留燒寫接口；2.鍵盤上標(biāo)配數(shù)字電位器，和電源芯片。CHE200變頻器的通訊功能一、CHE200通訊功能介紹485通訊〔標(biāo)配〕PROFIBUSDP通訊〔選配〕以太網(wǎng)通訊〔選配〕CAN通訊〔選配〕CHE200變頻器的通訊功能二、485通訊(1)功能碼參數(shù)地址表示規(guī)那么以功能碼的相對地址為參數(shù)對應(yīng)存放器地址，但要轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，如P05.05，那么用十六進(jìn)制表示該功能碼地址為0505H。高、低字節(jié)的范圍分別為：高位字節(jié):00～FF；低位字節(jié):00～FF。功能說明地址定義數(shù)據(jù)意義說明R/W特性通訊控制命令2000H0001H：正轉(zhuǎn)運(yùn)行W0002H：反轉(zhuǎn)運(yùn)行0003H：正轉(zhuǎn)點(diǎn)動0004H：反轉(zhuǎn)點(diǎn)動0005H：停機(jī)0006H：自由停機(jī)（緊急停機(jī)）0007H：故障復(fù)位0008H：點(diǎn)動停止0009H：預(yù)勵磁通訊設(shè)定值地址2001H通訊設(shè)定頻率（0~Fmax（單位：0.01Hz））W2002HPID給定，范圍（0～1000，1000對應(yīng)100.0%）2003HPID反饋，范圍（0～1000，1000對應(yīng)100.0%）W2004H轉(zhuǎn)矩設(shè)定值（-3000~3000，1000對應(yīng)100.0%電機(jī)額定電流）W2005H正轉(zhuǎn)上限頻率設(shè)定值（0~Fmax（單位：0.01Hz））W2006H反轉(zhuǎn)上限頻率設(shè)定值（0~Fmax（單位：0.01Hz））W2007H電動轉(zhuǎn)矩上限轉(zhuǎn)矩（0~3000，1000對應(yīng)100.0%變頻器電機(jī)電流）W2008H制動轉(zhuǎn)矩上限轉(zhuǎn)矩（0~3000，1000對應(yīng)100.0%電機(jī)額定電流）W2009H特殊控制命令字：Bit0~1：=00：電機(jī)1=01：電機(jī)2=10：電機(jī)3=11：電機(jī)4Bit2：=1轉(zhuǎn)矩控制=0：速度控制W200AH虛擬輸入端子命令，范圍：0x000~0x1FFW200BH虛擬輸出端子命令，范圍：0x00~0x0FW200CH電壓設(shè)定值（V/F分離專用）（0~1000，1000對應(yīng)100.0%電機(jī)額定電壓）W200DHAO輸出設(shè)定值1（-1000~1000，1000對應(yīng)100.0%）W200EHAO輸出設(shè)定值2（-1000~1000，1000對應(yīng)100.0%）WCHE200變頻器的通訊功能二、485通訊(2)485通訊地址表

CHE200變頻器的通訊功能二、485通訊(3)485通訊地址表2

功能說明地址定義數(shù)據(jù)意義說明R/W特性變頻器狀態(tài)字12100H0001H：正轉(zhuǎn)運(yùn)行中R0002H：反轉(zhuǎn)運(yùn)行中0003H：變頻器停機(jī)中0004H：變頻器故障中0005H：變頻器POFF狀態(tài)變頻器狀態(tài)字22101HBit0：=0：母線電壓未建立=1：母線電壓建立Bi1~2：=00：電機(jī)1=01：電機(jī)2=10：電機(jī)3=11：電機(jī)4Bit3=0：異步機(jī)=1：同步機(jī)Bit4：=0：未過載預(yù)報(bào)警=1：過載預(yù)報(bào)警Bit5：=0：電機(jī)未激磁=1：電機(jī)激磁中R變頻器故障代碼2102H見故障類型說明R變頻器識別代碼2103HCHE200-----0x0110RCHE200變頻器的通訊功能二、485通訊(4)上位機(jī)軟件上位機(jī)軟件通訊軟件界面圖CHE200變頻器的通訊功能三、Profibus通訊(1)Profibus通訊結(jié)構(gòu)圖CH-PA01Profibus-DP適配器模塊是變頻器的可選件，可以將變頻器連接到一個(gè)Profibus網(wǎng)絡(luò)。Profibus是一種國際化、開放式現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)總線的物理傳輸媒介是雙絞線〔符合RS-485標(biāo)準(zhǔn)〕、雙線電纜或光纜。波特率從9.6Kbit/s到12Mbit/s?？偩€電纜的最大長度在100-1200米范圍內(nèi)，具體長度取決于所選的傳輸速率〔參見技術(shù)數(shù)據(jù)章〕。在不使用中繼器時(shí)最多可以有31個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到同一個(gè)Profibus網(wǎng)絡(luò)段上。如果使用中繼器，連接到網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)(包括中繼器和主機(jī)站)可以增加到127個(gè)。在Profibus通訊中，各主站間令牌傳遞，主站與從站間為主—從傳送。支持單主或多主系統(tǒng)。

CHE200變頻器的通訊功能三、Profibus通訊(2)Profibus通訊特點(diǎn)CHE200變頻器的通訊功能四、以太網(wǎng)通訊和CAN總線(1)以太網(wǎng)通訊特點(diǎn)以太網(wǎng)通訊模塊是變頻器的可選件，可以將變頻器連接到一個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

Profibus是一種國際化、開放式現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)總線可支持100Mbit/s的通訊速度,可實(shí)現(xiàn)對變頻器實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控

CHE200變頻器的通訊功能四、以太網(wǎng)通訊和CAN總線(2)CAN通訊特點(diǎn)CAN通訊模塊是變頻器的可選件，可以將變頻器連接到一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)。

CAN總線是一種國際化、開放式現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),CAN總線為多主站總線,各節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息,不分主從,通信靈活。CAN總線只有兩根導(dǎo)線，系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，可直接將新節(jié)點(diǎn)掛在總線上即可，因此走線少，系統(tǒng)擴(kuò)展容易靈活。CAN總線上的節(jié)點(diǎn)數(shù)取決與總線的驅(qū)動電路，CAN2.0B標(biāo)準(zhǔn)中，其報(bào)文標(biāo)識符幾乎不受限制。CAN總線傳輸速度快，在傳輸距離小于40m時(shí)，最大傳輸速率可達(dá)1Mbit/sCAN總線實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高，通訊速率快，結(jié)構(gòu)簡單，互操作性好，總線協(xié)議具有完善的錯誤處理機(jī)制、靈活性高和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在變頻器應(yīng)用中多用于狀態(tài)監(jiān)控和變頻器間主從通訊中。CHE200變頻器的功能特點(diǎn)一、強(qiáng)大的功能參數(shù)和合理的分組功能碼組個(gè)數(shù)功能碼組個(gè)數(shù)P00組：基本功能組19P10組：簡易PLC及多段速控制組38P01組：起?？刂平M21P11組：保護(hù)參數(shù)組15P02組：電機(jī)1參數(shù)組30P12組：電機(jī)2參數(shù)組30P03組：矢量控制組30P13組：同步電機(jī)控制參數(shù)組16P04組：V_F控制組36P14組：串行通訊功能組9P05組：輸入端子組55P15組：Profibus功能組30P06組：輸出端子組32P16組：以太網(wǎng)功能組15P07組：人機(jī)界面組55P17組：狀態(tài)查看功能組40P08組：增強(qiáng)功能組52P09組：PID控制組17P29組：廠家功能組12總計(jì)：562個(gè)CHE200變頻器的功能特點(diǎn)二、功能的兼容性和擴(kuò)展性CHE200變頻器與CHE100變頻器一樣為開環(huán)矢量變頻器，CHE100上所有的功能CHE200都進(jìn)行了保存;CHE200變頻器為中低端變頻器，其功能較為強(qiáng)大，并預(yù)留了12組參數(shù)組可方便以后的擴(kuò)展;CHE200選用的DSP為TI公司TMS320F2823X系列最低檔次的一款〔64kBFlASH，是TMS320LF2406A的兩倍〕，假設(shè)要進(jìn)行專用變頻器系列的開發(fā)和功能碼的擴(kuò)充，可選更高檔次的芯片，不用重新設(shè)計(jì)控制板。

CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能本機(jī)鍵盤的電源為+15V,可支持200m外引距離。鍵盤上帶有CPU，鍵盤可支持參數(shù)拷貝和下載鍵盤標(biāo)配數(shù)字電位器，并支持多種靈活頻率調(diào)節(jié)模式(1)鍵盤功能特點(diǎn)CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能1：點(diǎn)動運(yùn)行2：移位鍵切換顯示狀態(tài)3：正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)切換4：去除UP/DOWN設(shè)定5：自由停車6：實(shí)現(xiàn)運(yùn)行命令給定方式按順序切換7：快速調(diào)試模式〔按非出廠參數(shù)調(diào)試〕

(2)強(qiáng)大的QUICK/JOG鍵CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能靈活的頻率組合，A和B兩組頻率源完全相同，可進(jìn)行任意的組合和切換模擬量輸入精度提高了4倍(12-bitsAD采樣)，到達(dá)了fmax/4000。高速脈沖的測量精度得到提高(32bits計(jì)數(shù)器)，測量誤差小于1Hz

(3)頻率設(shè)定功能強(qiáng)大且精度高CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能IO板可拔插，可方便接線端子的數(shù)量多，并支持外部電源以及NPN和PNP輸入。輸入輸出端子的接通和關(guān)斷的時(shí)間分別可設(shè)，并且極性可選端子功能豐富，輸入功能到達(dá)40多種，輸出功能到達(dá)20多種

(4)靈活的輸入輸出端子功能CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能(5)豐富的故障類型和故障記憶參數(shù)故障代碼多達(dá)36種，其中輸入輸出缺相、對地短路故障均為軟件檢測記憶了前6次故障代碼，以及前3次詳細(xì)的故障信息

CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能(6)強(qiáng)大的參數(shù)監(jiān)控P17組為專用變頻器狀態(tài)監(jiān)控參數(shù)組，可方便狀態(tài)查看P07可查看軟件版本，變頻器G/P機(jī)型、額定功率、額定電壓、額定電流，變頻器溫度，變頻器用電量。軟件記憶變頻器生產(chǎn)條碼，防止區(qū)域間的串貨

CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能(7)靈活的PID功能可支持PID休眠喚醒功能支持PID上下限可設(shè)置。支持PID輸出極性可選，既可實(shí)現(xiàn)主+PID的微調(diào)

CHE200變頻器的功能特點(diǎn)三、特色功能(8)強(qiáng)大的電機(jī)參數(shù)設(shè)有兩套電機(jī)參數(shù)可支持參數(shù)的切換每組電機(jī)參數(shù)可支持異步電機(jī)和同步電機(jī)，并可實(shí)現(xiàn)無關(guān)參數(shù)的隱藏。配有同步電機(jī)專用功能參數(shù)組支持電機(jī)參數(shù)靜態(tài)自學(xué)習(xí)

CHE200變頻器的性能介紹一、性能指標(biāo)運(yùn)行控制性能控制方式V/F，開環(huán)矢量最大輸出頻率400Hz調(diào)速比開環(huán)矢量1:100速度控制精度±0.2%(無PG磁通矢量控制)速度波動±0.3%(無PG磁通矢量控制)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)<20mS(無PG磁通矢量控制)轉(zhuǎn)矩控制開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制精度10%起動轉(zhuǎn)矩0.3Hz150%(無PG磁通矢量控制)過載能力150%1分鐘,180%額定電流10秒，200%額定電流1秒重要功能轉(zhuǎn)速追蹤、電機(jī)整定（靜態(tài)自學(xué)習(xí)、自學(xué)習(xí)保護(hù)）、停車方式（直流制動水平參照安川樣機(jī)）、S加減速、母線防過壓、兩套電機(jī)參數(shù)。。。。限流功能有，限流值軟件可設(shè)CHE200變頻器的性能介紹二、矢量化的V/F控制軟件限流水平和任意設(shè)定0s加速時(shí)間，可直接啟動而不過流。自動轉(zhuǎn)矩提升+轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，可實(shí)現(xiàn)150%的啟動轉(zhuǎn)矩抑制振蕩功能靈活的V/F曲線設(shè)置，并支持V，F(xiàn)別離別離—用于EPS電源

CHE200變頻器的性能介紹三、兩種矢量模式保存以前的矢量模式，響應(yīng)速度更快，穩(wěn)速精度更高新型的矢量模式低頻特性更好，具有電流環(huán)，轉(zhuǎn)矩控制精度更高新型的矢量模式可支持同步電機(jī)和異步電機(jī)控制

CHE200變頻器的性能介紹三、異步電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)可分為旋轉(zhuǎn)自學(xué)習(xí)和靜止自學(xué)習(xí)兩種旋轉(zhuǎn)自學(xué)習(xí)可靠性高靜止自學(xué)習(xí)適合中小功率電機(jī)

P02.06：異步電機(jī)定子電阻Rs；P02.07：異步電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻Rr

；P02.08：異步電機(jī)定、轉(zhuǎn)子漏感La；P02.09：異步電機(jī)定、轉(zhuǎn)子互感Lm；P02.10：異步電機(jī)空載電流I0CHE200變頻器的性能介紹四、永磁同步電動機(jī)按轉(zhuǎn)子永磁體的安裝方式分為：1、表貼式永磁同步電機(jī)(隱極)永磁片均勻的粘貼在轉(zhuǎn)子磁鋼外表，d,q軸磁阻相等，即Ld=Lq2、內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)(凸極)永磁體的磁導(dǎo)率與空氣接近，d軸的等效氣隙較大，即Ld<Lq，內(nèi)嵌式永磁體安裝比較牢固，可用于高轉(zhuǎn)速永磁同步電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1、體積小，功率密度大，沒有轉(zhuǎn)子銅耗，無空載激磁電流損耗，效率高2、低頻轉(zhuǎn)矩脈動小3、適合低速大轉(zhuǎn)矩的直驅(qū)方式缺點(diǎn)：1、弱磁范圍比較小2、大電流,高溫等條件下容易造成永磁體退磁，性能變差3、相對異步機(jī)較難控制，容易失步4、旋轉(zhuǎn)時(shí)有電壓輸出永磁電機(jī)包括：正弦波永磁電機(jī)(PMSM)，梯形波永磁電機(jī)(BLDC)，永磁直線電機(jī)(PMLM)如果控制，那么電磁轉(zhuǎn)矩和定子電流成正比。電壓方程：磁鏈方程：永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁通由永久磁鋼決定，是恒定不變的，可采用永磁體磁鏈定向矢量控制方式，即將兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸定在永磁體磁鏈

r方向上轉(zhuǎn)矩方程：注意，負(fù)載增加時(shí)，d軸電壓增大較多，這點(diǎn)與異步電機(jī)有區(qū)別，采用id=0的控制策略，負(fù)載大時(shí)功率因數(shù)降低CHE200變頻器的性能介紹五、永磁同步電動機(jī)控制理論CHE200永磁同步電機(jī)控制模式：1.矢量模式1(2.0Hz/200%轉(zhuǎn)矩)2.V/F控制注：矢量模式2不支持同步機(jī)控制CHE200支持的永磁同步電機(jī)：1.PMSM2.BLDC3.PMLMCHE200變頻器的性能介紹五、CHE200中的永磁同步電動機(jī)功能(1)控制模式CHE200變頻器的性能介紹五、CHE200中的永磁同步電動機(jī)功能(2)同步電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)Che200永磁電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)：正確設(shè)置電機(jī)銘牌參數(shù)：額定功率，額定電壓，額定電流，額定頻率，電機(jī)極對數(shù)1.旋轉(zhuǎn)自學(xué)習(xí)可學(xué)習(xí)參數(shù)Rs,Ld,Lq,En(額定反電勢：額定轉(zhuǎn)速下的反電勢)旋轉(zhuǎn)自學(xué)習(xí)不可帶負(fù)載2.靜止自學(xué)習(xí)可學(xué)習(xí)參數(shù)Rs，Ld，Lq。En可以用以下公式估算：En=Pn/(sqrt(3)*In)CHE200變頻器的性能介紹五、CHE200中的永磁同步電動機(jī)功能(3)同步電機(jī)矢量控制參數(shù)A.初始磁極檢測同步機(jī)采用永磁體磁鏈定向的策略，必須要檢測初始磁極位置，開環(huán)矢量沒有磁極位置反響信號，需要軟件對磁極初始位置進(jìn)行檢測，方法有：1.拉入電流2.高頻疊加方式(保存)3.脈沖疊加(同chv180，保存)拉入電流：通過在d軸注入電流的方式，將永磁體拉入d軸〔磁場定向軸)，保證電機(jī)不失步P13.02低頻拉入電流0.0%~100.0%電機(jī)額定電流10.0%○P13.03高頻拉入電流0.0%~100.0%電機(jī)額定電流8.0%○P13.04拉入電流切換頻率0.00Hz～P00.03（最大頻率）10.00Hz○為保證同步機(jī)運(yùn)行效率，應(yīng)將高頻注入電流盡量設(shè)小，通常出廠參數(shù)即可滿足要求，不需要更改CHE200變頻器的性能介紹五、CHE200中的永磁同步電動機(jī)功能(3)同步電機(jī)矢量控制參數(shù)B.同步機(jī)弱磁控制

當(dāng)同步機(jī)輸出電壓大于額定電壓時(shí)自動進(jìn)入弱磁控制模式P13.12弱磁控制系數(shù)0~100001000○C.同步機(jī)失調(diào)故障(st