西门子 S120 变频器应用与实践 课件 第4-6章 S120变频器的变频调速应用、S120变频器的伺服控制应用、S120变频器的其它基本功能

S120变频器的变频调速应用目录1.S120的矢量控制2.S120矢量轴的手动试运行3.电机辨识与优化4.STARTER的TRACE功能5.矢量轴的固定速度运行——速度源设定6.矢量轴的固定速度运行——命令源设定7.S120在V/F下一拖四S120的矢量控制·在变频调速应用中，应选择矢量轴。·矢量控制方式适用于高性能和高转矩稳定性的速度控制，该控制方式特别适合于异步（感应）电机。·可通过向导，完成轴的DDS配置。S120矢量轴的手动试运行·在STARTER在线模式下，S120矢量轴可进行手动试运行。电机辨识与优化·电机的辨识与优化分为“静态测量”、“动态测量”等步骤。·“静态测量”时电机不会旋转，“动态测量”时电机将旋转。进行“动态测量”前，需将抱闸打开，负载脱开。·如果经过上述过程后控制效果仍不理想，也可以通过TRACE观察动态曲线，手动调节相关PID参数。STARTER的TRACE功能·利用Trace功能可以对驱动器以及电机的各种状态参数进行记录，方便故障诊断以及性能判断。A——选择要跟踪的变量B——选择记录方式C——设置记录时长D——显示最大可记录时长E——TRACE的触发方式设置F——TRACE的实时状态G——TRACE的激活与停止H——新建、打开、保存、查找替换、下载、上载和删除相应功能设定I——对TRACE曲线进行数学处理、对变量的某位进行TRACE记录矢量轴的固定速度运行——速度源设定·固定速度的速度源在“Fixedsetpoints”中矢量轴的固定速度运行——命令源设定可从输入信号测通过BICO设置该输入信号的功能——ON/OFF1（启动/OFF1停车）或从ControlLogic中通过BICO选择输入信号S120在V/F下一拖四·V/F控制方式一般适用于对控制响应和精度要求较低的场合，如电机的成组传动、一拖多、维护测试等。·在设置电机时，选择并联电机的数量，其余设置与单台电机相同，额定数据按照单台电机的铭牌数据输入。驱动器就会将4台电机作为1台等效的大电机看待。感谢您的学习S120变频器的伺服控制应用目录1.S120的伺服控制2.S120伺服轴的手动试运行3.伺服控制器的自动优化4.S120伺服轴利用外部开关进行点动控制5.S120伺服轴的设置回零6.S120伺服轴的程序步功能7.S120伺服轴的MDI位置控制S120的伺服控制·在伺服控制应用中，应选择伺服轴。·伺服控制方式适用于精确的位置控制。·可通过向导，完成轴的DDS配置。S120的伺服控制·与矢量控制不同的是，伺服控制还需要对机械系统进行设定A——设置负载转一圈所经过的LUB——负载转一圈的最大LUC——使D和E进入可编辑模式D——同AE——设置转速比S120伺服轴的手动试运行·在STARTER在线模式下，S120的伺服轴也可进行手动试运行。1——使能该轴2——选择点动运行方式3——设定速度及比率4——启动该轴5——点动运行6——监控运行状态伺服控制器的自动优化·伺服控制功能配置好之后需要进行电机的静态辨识、编码器调节、动态辨识、控制器优化等，其中静态及动态辨识的过程与矢量控制时的类似·伺服控制模式下，动态辨识时电机容易飞车，所以不推荐进行该辨识。如果坚持要进行动态辨识，请修改斜坡时间及最大速度，并通过修改p1959做只激活转动惯量的辨识！S120伺服轴利用外部开关进行点动控制S120系统中基本定位功能的点动控制有两种方式：（1）速度方式（Travelendless）：点动按钮按下，轴以设定的速度运行直至按钮释放。（2）位置方式（Travelincremental）：点动按钮按下并保持，轴以设定的速度运行至目标位置。

A——选择触发点动的信号形式B——选择点动的命令源C——点动数据设定

S120伺服轴利用外部开关进行点动控制为了防止运行时超出机械的极限位置而发生危险，伺服系统一般都设置有软限位，为防止软限位失效，在其外侧还设置有硬限位。S120系统在伺服控制功能中也需要设置软硬限位。

A——软限位的激活B——零点/参考点的设置状态C——设置正反向软限位的位置值D——激活硬限位E——连接至硬限位的外部开关

S120伺服轴的设置回零S120系统的回零有三种方式：直接设定参考点、主动回零和被动回零。1.直接设定参考点（SetReference）将任意位置直接设置为坐标原点，一般在系统既无接近开关又无编码器零脉冲（若有可以用被动回零），或者需要将轴设置为一个不同的位置时才使用该方式。该方式可通过外部信号实现。

S120伺服轴的设置回零2.主动回零（ActiveHoming）主动回零是指轴主动回到零点的位置，该方式适用于增量编码器，绝对编码器只需在初始化阶段进行一次编码器校准（直接设定参考点），以后就不必做主动回零。主动回零根据回零过程中使用的标志位的不同分为三种方式：（1）仅用编码器零标志位（EncoderZeroMark）回零（2）仅用外部零标志（ExternalZeroMask）回零（3）使用接近开关+编码器零标志位（Homingoutputcam+ZeroMark）回零S120伺服轴的设置回零3.被动回零（PassiveHoming/Homingonthefly）为了消除往复运动中产生的误差，提高重复定位精度，可以使用被动回零使轴在检测到零点信号（需要使用外部接近开关等器件）时动态修改当前位置为零（例如：在点动、执行程序步或执行MDI时）。如果存在误差，意味着反馈的位置值与实际的位置值存在差异，因此执行被动回零就相当于进行了一次位置同步（位置修正/补偿）。S120伺服轴的程序步功能使用程序步（Traversingblocks）功能，S120系统可以自动执行一个完整的定位程序，也可以实现由外部信号触发的单步控制。A——程序步的激活B——程序步的停止条件C——设置外部信号对程序步的控制D——程序步的选择E——打开程序步的编辑界面

S120伺服轴的MDI位置控制Directsetpointspecification/MDI（ManualDataInput）为手动数据输入方式，使用该方式可以通过外部控制系统来实现复杂的定位程序，通过由上位机控制的连续变化的位置与速度来满足工艺需要。A——MDI功能的激活B——位置模式选择C——MDI的停止条件D——定位方式的选择E——速度模式方向设定F——数据传输模式选择G——打开速度、加减速度倍率设定界面

感谢您的学习S120变频器的其它基本功能目录1.进线接触器控制2.旋转方向的反向与限制3.OFF3转矩限幅4.定位监视5.工艺PID6.测量接口7.运行时间显示8.节能进线接触器控制·通过该功能可以控制外部的电源接触器，并监控进线接触器是否合闸，能否进入运行状态。·当电源接触器启动时（r0863.1=1）DO输出高电平，电磁铁吸合。在p0861设置的监控时间内，p0860所连接的反馈信号没有接收到进线接触器闭合的信号，会触发故障F07300“缺少进线接触器反馈信息”。旋转方向的反向与限制电机运行中有时会需要“旋转方向反向”。此时可以通过控制字p1113[C]，将设定值取反，来实现设定值通道内的旋转方向反向。同时可以通过参数p1110[C]或p1111[C]禁止负方向或正方向的旋转。OFF3转矩限幅如果外部控制器（如拉力控制器）给定的转矩极限偏小，停机时只能采用降低的转矩停机。如果在整流单元的p3490中设置的时间内没有完成停机，则切断整流单元，驱动会按惯性自由停机，容易产生危险。为避免该情况，将参数p1551设置为0，即可以激活转矩极限p1520和p1521，便可以采用最大转矩完成制动。定位监视S120在使用基本定位功能时（伺服轴或矢量轴），系统提供了一系列的监视功能来对驱动器的运行状态进行监视。（1）定位监视（PositionMonitoring）在进行定位操作时，在位置设定值插补结束后，负载的实际位置开始被监视，称为定位监视（2）零速监视（StandstillMonitoring）在驱动器使能状态下，如果轴没有执行定位命令或者位置设定值插补结束后，零速监视功能将处于激活状态。（3）跟随误差监视（FollowingErrorMonitoring）在进行定位的过程中，负载的实际位置必然滞后于设定位置，两者之间有一个偏差r2563。跟随误差监视功能就是对这个偏差进行监视。工艺PID在S120系统中集成有工艺PID功能，所谓工艺PID是指类似于PLC或DCS系统中的PID（PI），它控制的是与生产工艺有关的流量、液位、温度、压力