1 引 言

    VFD-E變頻器是臺達公司的第三代產品，其獨特之處主要反映在功能特征上，如VFD-E提供了多樣化的現(xiàn)場總線通訊模塊，非常適合系統(tǒng)整合應用、立體停車設備、以及遠程監(jiān)控的應用；內建的PLC控制功能可以取代小型的單片機控制器、計數(shù)器以及定時器等，從而大幅度降低了系統(tǒng)成本，非常適用功能簡單、價格敏感的機械加工行業(yè)應用；采用歐式設計，既可以并排安裝又可以加掛導軌背板，加上其小巧可以大幅度縮小安裝空間；可以作直流母線并聯(lián)供電，有效的吸收回饋能量，分散剎車電阻負擔，并且可共用同一個剎車模塊，大大降低系統(tǒng)成本；濾波器內建（230V 1 phase and 460V 3 phase）符合CE/UL標志，也完全符合中國出口的市場需要；可方便靈活地選購各種配件，例如I/O卡，A/D,D/A模塊，數(shù)字操作器，PG卡，通訊模塊等，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要合理地配置系統(tǒng)，使系統(tǒng)達到比較佳性價比；完善的保護功能、高精度的電流檢測等都是其亮點。本文從系統(tǒng)設計和應用角度對相關技術的關鍵點作概略說明，以下是對相關問題的討論。

2 內置PLC控制系統(tǒng)

    臺達改進型VFD-E系列變頻器內置PLC控制系統(tǒng)有完善的控制功能，該控制系統(tǒng)有以下特點：采用內存程序、往返式來回掃描控制方式；結束再生的輸入/輸出控制方式（當執(zhí)行END指令時輸入輸出有立即刷新指令）；基本指令的處理速度高，只有幾個uS；指令＋梯形圖＋SFC 的程序語言；350步程序容量；45個指令種類，包括28個基本指令，17個應用指令；基本配置6個輸入點（X）, 2個輸出點（Y），通過I/O卡可以配置9個輸入點，4個輸出點；一般用輔助繼電器共160點，M0-M159, 特殊用繼電器共32點，M1000-M1031；100ms的定時器16個，T0-T15；16位的計數(shù)器8個， C0-C7，32位的計數(shù)器1個，C235；一般用的內部寄存器30點，D0-D29, 45點特殊寄存器，D1000-D1044，用作存放系統(tǒng)狀態(tài)、錯誤信息和監(jiān)控信息；通過RS485方式來進行程序的讀出/寫入。這些特點給系統(tǒng)設計和用戶靈活發(fā)揮系統(tǒng)功能提供了方便。

3 變頻器系統(tǒng)的程序執(zhí)行

    變頻器系統(tǒng)程序執(zhí)行有三種方式，值得注意的是：程序的上傳和下載必須在PLC2頁面下執(zhí)行,首先按MODE鍵到“PLC0”頁面，然后按上 鍵切換到“PLC2”，接著按下“ENTER”,成功后會顯示“END”,然后會跳回“PLC2”。在沒有下載程序到變頻器里面之前，如果出現(xiàn)警告可以不理會，在上傳和下載程序前變頻器應當處于在停止狀態(tài)。執(zhí)行VFD-E變頻器內部程序的第一種方式，在PLC1頁面下，可以自動執(zhí)行PLC程序；第二種方式，在PLC2頁面下，可經過WPL由通訊控制PLC程序執(zhí)行/停止；第三種方式，當為外部多功能輸入端子（MI3-MI9）設定為“RUN/STOP PLC(99)”后，端子接點導通(close)時，在PLC頁面會顯示PLC1,執(zhí)行PLC程序。端子接點斷路（open）時PLC頁面會顯示PLC0,停止執(zhí)行PLC程序。

4 內置特殊功能配置

在本文中只對常用的特殊繼電器和寄存器等作簡要說明，其細節(jié)可參見中達電通股份有限公司的網站關于VFD-E系列的說明。 1）特殊繼電器

      M1000，運轉監(jiān)視常開接點（a接點），RUN的狀態(tài)下，此接點為On；

      M1001，運轉監(jiān)視常閉接點（b接點），RUN的狀態(tài)下，此接點為Off；

      M1005，變頻器故障指示；

      M1006，輸出頻率為零；

      M1007，變頻器運轉方向FWD(0)/REV(1)；

      M1025，變頻器RUN(ON)/STOP(OFF)；

      M1026，變頻器運轉方向FWD(OFF)/REV(ON)；

      M1028，高速計數(shù)功能開啟(ON)/關閉(OFF)。

2）特殊寄存器功能   D1025，高速計數(shù)器現(xiàn)在值(低位)；D1025，高速計數(shù)器現(xiàn)在值(高位)。

3）變頻器特殊指令

DHSCS高速計數(shù)功能                DHSCS  S1  S2  S3          其中：S1，比較值；S2，高速計數(shù)器編號；S3，比較結果。 需要注意的是： （1）高速脈沖計數(shù)功能需要借助PG卡來實現(xiàn)外部脈沖輸入；由設置DHSCS指令所需要的目標值，把M1028 ( 特殊功能繼電器，變頻器高速計數(shù)功能開啟ON/OFF ) 打開，將自動進行計數(shù)，如果要清除計數(shù)器的數(shù)值，可將M1029  ( 特殊功能繼電器，清除高速計數(shù)值 )設置為ON；高速計數(shù)器有3種控制模式，可以通過特殊寄存器D1044來設定，第一種模式是“A-B相脈沖”的模式，用A相和B相的脈沖作計數(shù)器輸入，但 需要與GND連接。第二種模式是“脈沖＋符號”的模式，可利用脈沖輸入及符號來作上數(shù)或下數(shù)，定義A相作脈沖，B相作符號，注意 需要與GND短接。第三種模式是“脈沖＋標志位”，在計數(shù)方式中，可以通過標志位M1030來判斷上數(shù)或下數(shù)，使用者只需連接A相，但 需要和GND短接。 （2）FPID變頻器PID控制                    FPID  S1    S2   S3  S4      S1，PID參考目標的輸入端子選擇（0～4）；S2，PID比例增益P(0~100)；S3，PID積分時間I（0～10000）；S4，PID微分時間D（0～10000）。     （3）FREQ變頻器運轉控制 FREQ   S1  S2  S3     S1，設定頻率；S2，加速時間；S3，減速時間。          例如：FREQ   K5000  K200  K100      則：設定目標頻率為50HZ, 加速時間是20S, 減速時間是10S     （4）RPR變頻器參數(shù)讀取 RPR    S1  S2     S1為參數(shù)字地址；S2把讀取的參數(shù)保存到S2中。     （5）WPR變頻器參數(shù)寫入 WPR    S1  S2     S2為參數(shù)的地址, 把參數(shù)數(shù)值S1寫到參數(shù)S2中。 5  VFD-E變頻器應用舉例

    VFD-E變頻器示意圖如圖1所示。  

圖1 VFD-E變頻器示意圖

    運行內置PLC源程序梯形圖如圖2所示。

    圖2 PLC源程序

    在上述程序下的運行結果界面如圖3 所示。

圖3 運行結果界面

6 結束語

VFD-E系列變頻器為臺達變頻器機種系列的比較新產品，在產品功能、性能與控制技術上都保留了現(xiàn)有產品的優(yōu)點，但性價比提高有很大的提高，補充了現(xiàn)有市場的不足。VFD-E系列變頻器預期因為性價比高在食品加工、風機、水泵、造紙紡織機械、機床/金屬加工機械、輸送機與搬運機械及木工機械等領域有廣泛的應用。