典型机电一体化设备安装与调试 课件 10.电机与变频器的连接

电机与变频器的连接101、分拣单元项目描述传送带是分拣单元的基础组成部分，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣。使不同颜色的工件从不同的料槽分流的功能。当输送站送来工件放到传送带上并为入料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送入分拣区进行分拣。电机与变频器的连接1、设备的工作目标是完成对白色芯金属工件、白色芯塑料工件和黑色芯的金属或塑料工件进行分拣。为了在分拣时准确推出工件，要求使用旋转编码器作定位检测。并且工件材料和芯体颜色属性应在推料气缸前的适应位置被检测出来。2、设备上电和气源接通后，若工作单元的三个气缸均处于缩回位置，则“正常工作”指示灯HL1常亮，表示设备准备好。否则，该指示灯以1Hz频率闪烁。3、若设备准备好，按下启动按钮，系统启动，“设备运行”指示灯HL2常亮。当传送带入料口人工放下已装配的工件时，变频器即启动，驱动传动电动机以频率固定为30Hz的速度，把工件带往分拣区。如果工件为白色芯金属件，则该工件对到达1号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到1号槽中；如果工件为白色芯塑料，则该工件对到达2号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到2号槽中；如果工件为黑色芯，则该工件对到达3号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到3号槽中。工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑槽后，才能再次向传送带下料。如果在运行期间按下停止按钮，该工作单元在本工作周期结束后停止运行。2.分拣单元控制要求分拣单元中传送带的转动由三相电机拖动，电机的转速、运行由变频器控制，为精确定位物料位置，电机控制应用闭环控制，这样就需要实时检测传送带速度及位置。因此在三相电机转轴处连接光电旋转编码器，使得编码器与电机同轴转动，同时发出脉冲信号传送给PLC。分拣站中使用的编码器为500线，即编码器每旋转一周发出500个脉冲。通过计算每秒旋转编码器输出的脉冲个数就能得到当前电动机的转速，通过计算脉冲当量即确定每两个脉冲之间的距离，再乘以脉冲数即可确定传送带转动的距离。旋转编码器输出有5根线：红-24V+，黑-0V，白-B相脉冲，绿-A相脉冲，黄-Z相脉冲。（2）电机与变频器交流异步电动机原理：利用电磁线圈把电能转换成电磁力，再依靠电磁力做功，从而把电能转换成转子的机械运动。当三相对称绕组通入三相对称电流时产生圆形旋转磁场；旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流；转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，从而将电能转化为机械能。变频器原理：变频器是应用变频技术制造的一种静止的频率变换器，其功能是利用半导体器件的通断作用将频率（通常为工频50HZ)的交流电（三相或单相）变幻成频率连续可调的交流电源。西门子MM420变频器的接线端子变频器方框图MM420显示/按钮功能功能说明

状态显示LCD显示变频器当前的设定值

启动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，应设定P0700=1

停止变频器OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车，缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的。

改变电动机的转动方向按此键可以改变电动机的转动方向，电动机的反向时，用负号表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效应设定P0700=1

电动机点动在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。

功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中从任何一个参数开始）：1.直流回路电压（用d表示–单位：V）2.输出电流A3.输出频率（Hz）4.输出电压（用o表示–单位V）5.由P0005选定的数值（如果P0005选择显示上述参数中的任何一个（3，4或5），这里将不再显示）。连续多次按下此键将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000,如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到r0000后，按此键将返回原来的显示点。

访问参数按此键即可访问参数。

增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。

减少数值按此键即可减少面板上显示的参数数值。（3）高速计数器

高速计数器的工作模式工作模式0、1或2：带有内部方向控制的单相增／减高速计数器，可用高速计数器的控制字节的第3位（6个高速计数器分别对应SM37.3，SM47.3，SM57.3，SM137.3，SM147.3和SM157.3)来控制增／减计数，该位为1时增计数，为0时减计数。工作模式3、4或5：带有外部方向控制的单相增／减高速计数器，外部方向信号为1时增计数，为0时减计数。、工作模式6、7或8：有增减计数时钟输入的双相高速计数器，当增计数时钟到来时增计数，减计数时钟到来时减计数。如果增计数时钟与减计数时钟的上升沿出现的时间间隔不到0.3ms，高速计数器的当前值不变，也不会有计数方向变化的指示。工作模式9、10或11：A／B相正交高速计数器，其输入的两路计数脉冲的相位差为π／4（与光栅、磁栅和光电编码器的输出相匹配）。当A相信号相位超前B相信号相位π／4时，进行增计数，反之，当A相信号相位落后B相信号相位π／4时，进行减计数。A／B相正交高速计数器又有两种倍频模式：1倍频模式：在时钟的每一个周期计1次数；4倍频模式：在时钟的每一个周期计4次数。

高速计数器的外部输入点高速计数器对外部输入点进行了划分，以保证在两个及以上的高速计数器同时工作时外部输入点的功能不重叠。

旋转编码器脉冲当量的现场测试（见视频）

高速计数器的输入点模式中断描述输入点HSC0I0.0I0.1I0.2

HSC1I0.6I0.7I1.0I1.1HSC2I1.2I1.3I1.4I1.5HSC3I0.1

HSC4I0.3I0.4I0.5

HSC5I0.4HSC5I0.4

0带有内部方向控制的单相计数器时钟

1时钟

复位

2时钟

复位启动3带有外部方向控制的单相计数器时钟方向