《工業機器人工作站系統集成》主講教師：汪勵單元四搬運工作站外圍控制系統的設計工作任務描述:應用PLC控制機器人搬運工作站變頻器的運行。學習目標:通過本任務學習，應能：1.掌握光電傳感器的工作原理與連接要求。2.掌握變頻器的工作原理及使用方法。3.掌握PLC控制變頻器運行的硬件與軟件設計。

PLC是工業機器人搬運工作站的核心控制設備，除此以外，外圍控制設備還有檢測工件的傳感器、控制輸送線運行的變頻器等設備。知識準備一、光電傳感器的選型知識準備傳感器種類繁多，例如光電傳感器、光纖傳感器、位移傳感器、視覺傳感器、旋轉編碼器、超聲波傳感器等等，每種傳感器都有自身的特點和應用范圍。在工業機器人工作站中大量使用光電傳感器、光纖傳感器，用于工件有無的檢測、設備運行中位置的檢測等。光電傳感器、光纖傳感器以其無觸點、無機械碰撞、響應速度快、控制精度高等特點在工業控制裝置和機器人中得到了廣泛的應用。一、光電傳感器的選型知識準備1．光電傳感器的工作原理光電傳感器是利用光的各種性質，檢測物體的有無或表面狀態的變化，若輸出形式為開關量，稱之為光電式接近開關，也簡稱為光電傳感器。光電傳感器主要由光發射器（投光器）、光接收器（受光器）和檢測電路構成。如果光發射器發射的光線因被檢測物體不同而被遮掩或反射，到達光接收器的光將會發生變化。光接收器的敏感元件將檢測出這種變化，并轉換為電信號進行輸出。大多使用可視光和紅外光。光纖傳感器是一種放大器與敏感元件分離型的光電傳感器。光纖傳感器把發光器發出的光用光纖引導到檢測點，再把檢測到的光信號用光纖引導到光接收器就組成了光纖傳感器。一、光電傳感器的選型知識準備1．光電傳感器的工作原理光纖傳感器具有抗電磁干擾，可工作于惡劣環境，傳輸距離遠，使用壽命長等優點，此外，由于光纖頭具有較小的體積，所以可以安裝在很小空間的地方。光纖傳感器放大器的靈敏度調節范圍較大，當光纖傳感器靈敏度調得較小時，反射性較差的黑色物體，光電探測器無法接收到其反射信號，而反射性較好的白色物體，光電探測器就可以接收到反射信號。反之，若調高光纖傳感器靈敏度，則即使對反射性較差的黑色物體，光電探測器也可以接收到反射信號。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類按照檢測方式分類，光電傳感器主要分為對射型、回歸反射型、擴散反射型三大類。(1)對射型對射型光電傳感器的投光器與受光器分開安裝，為了使投光器發出的光能進入受光器，投光器與受光器對向設置。如果被檢測物體進入投光器和受光器之間遮蔽了光線，進入受光器的光量將減少。根據這種光的變化，便可進行檢測。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類對射型對射型光電傳感器工作原理如圖所示。當光路中無物體遮擋時，受光器能接受投光器發出的光能，傳感器輸出OFF（或ON）；當光路中有物體遮擋時，受光器接受不到或接受很少投光器發出的光能，傳感器輸出信號發生反轉，由OFF（或ON）反轉為ON（或OFF），由此可以檢測光路中有無物體。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(1)對射型對射型光電傳感器的特點：1)動作的穩定度高，檢測距離長（數cm～數10m）；2)即使檢測物體的通過線路變化，檢測狀態也不變；3)檢測物體的光澤、顏色、傾斜等的影響很少；對射型光電傳感器的應用如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(2)回歸反射型回歸反射型光電傳感器的投光器與受光器裝在同一個機殼里，通常投光器發出的光線將反射到相對設置的反射板上，回到受光器。如果檢測物體遮蔽光線，進入受光器的光量將減少。根據這種光的變化，便可進行檢測。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(2)回歸反射型回歸反射型光電傳感器工作原理如圖所示。當光路中無物體遮擋時，投光器發出的光通量被反射板全部反射到受光器，傳感器輸出OFF（或ON）；當光路中有物體遮擋時，受光器接受不到或接受很少反射板反射的的光能，傳感器輸出信號發生反轉，由OFF（或ON）反轉為ON（或OFF），由此可以檢測光路中有無物體。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(2)回歸反射型回歸反射型光電傳感器的特點：1)檢測距離為數cm～數m；2)布線.光軸調整方便；3)檢測物體的顏色、傾斜等的影響很少；4)光線通過檢測物體2次，所以適合透明體的檢測；回歸反射型光電傳感器的應用如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(3)擴散反射型擴散反射型又稱為漫射型。擴散反射型光電傳感器的投光器與受光器也是裝在同一個機殼里，但不需要反射板。通常光線不會返回受光部，如果投光器發出的光線碰到檢測物體，檢測物體反射的光線將進入受光器，受光量將增加。根據這種光的變化，便可進行檢測。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(3)擴散反射型擴散反射型光電傳感器工作原理如圖所示。當傳感器前方一定距離內沒有物體時，沒有光被反射到受光器，傳感器輸出OFF（或ON）；反之當傳感器的前方一定距離內出現物體，只要反射回來的光強度足夠，受光器接收到足夠的漫射光，傳感器輸出信號發生反轉，由OFF（或ON）反轉為ON（或OFF）。由此可以檢測傳感器前方有無物體。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(3)擴散反射型擴散反射型光電傳感器的特點：1)檢測距離為數cm～數m；2)便于安裝調整；3)在檢測物體的表面狀態（顏色、凹凸）中光的反射光量會變化，檢測穩定性也變化；擴散反射型光電傳感器的應用如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(4)限定反射型限定反射型光電傳感器與擴散反射型一樣，投光器和受光器置于一體。由發射器發出光信號，并在限定范圍內由接收器接受被檢物反射的光，并引起光電傳感器動作，輸出開關控制信號。如圖所示，呈正反射光結構,檢測距離限定于某個范圍，不易受到背景物體的干擾。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(4)限定反射型限定反射型光電傳感器的特點：1)可檢測微妙的段差；2)限定與傳感器的距離，只在該范圍內有檢測物體時進行檢測；3)不易受檢測物體的顏色的影響；4)不易受檢測物體的光澤、傾斜的影響；限定反射型光電傳感器的應用如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(5)距離設定型距離設定型光電傳感器在檢測方式和前面介紹的反射型光電傳感器一樣，但是受光素子是PSD（位置檢測元件），PSD上的光點的位置決定輸出，而不是光量。如圖所示，PSD上的光點位置變化其阻值也發生變化，當PSD阻值達到門檻值時，輸出發生反轉。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類(5)距離設定型距離設定型光電傳感器具有BGS和FGS兩種功能。BGS具有不會對比設定距離更遠的背景進行檢測的功能；FGS具有不會對比設定距離更近的物體，以及回到受光器的光量少于規定的物體進行檢測的功能。回到受光器光量少的物體是指檢測物體的反射率極低，比黑畫紙更黑的物體；反射光幾乎都回到投光側，如鏡子等物體；反射光量大，但向隨機方向發散，有凹凸的光澤面等物體。有些情況下，根據檢測物體的移動，有時反射光會暫時回到受光側，所以需要通過OFF延遲定時器來防止高速顫動。一、光電傳感器的選型知識準備2．光電傳感器的分類距離設定型光電傳感器的特點：1)可對微小的段差進行檢測；2)不易受檢測物體的顏色影響；3)不易受背景物體的影響；4)有時會受檢測物體的斑點影響；距離設定型光電傳感器的應用如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備3．光電傳感器的技術參數(1)檢測距離：指被檢測物體按一定方式移動，當開關動作時測得的基準位置（光電開關的感應表面）到檢測面的空間距離。(2)額定動作距離：指接近開關動作距離的標稱值。(3)回差距離：指動作距離與復位距離之間的絕對值。(4)響應頻率：指在規定的ls的時間間隔內，允許光電開關動作循環的次數。(5)輸出狀態：分常開和常閉。當無檢測物體時，常開型的光電開關所接通的負載由于光電開關內部的輸出晶體管的截止而不工作；當檢測到物體時，晶體管導通，負載得電工作。一、光電傳感器的選型知識準備3．光電傳感器的技術參數(6)檢測方式：根據光電開關在檢測物體時發射器所發出的光線被折回到接收器的途徑的不同，可分為對射型、反射型、漫反射型等。(7)輸出形式：有NPN、PNP型；二線、三線、四線制；常開/常閉輸出。在選擇光電傳感器時，要充分考慮檢測對象的材質屬性、檢測距離、對象的大小、供電類型、輸出類型、檢測對象的前景或背景是否要抑制等。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用工業機器人搬運工作站所搬運的工件為有機玻璃，尺寸380×270×5，透明。傳送帶工件上料檢測、落料臺工件檢測、平面倉庫料滿檢測的檢測距離分別為15mm（正面檢測）、32mm(側面檢測）、20mm(側面檢測）。用于檢測物體有無的傳感器有很多種類，如超聲波傳感器、電感式接近開關、電容式接近開關等。超聲波傳感器檢測距離遠，但價格昂貴，并且反射型超時波傳感器還存在檢測盲區；電感式接近開關只能檢測金屬材質的物體。電容式接近開關可用于傳送帶工件上料檢測、落料臺工件檢測，不適合用平面倉庫料滿檢測。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用搬運工作站傳送帶工件的上料檢測、落料臺的工件檢測，選擇的是歐姆龍E3Z-LS63距離設定型光電傳感器，平面倉庫料滿檢測選擇的是歐姆龍E3X-NA11通用型光纖傳感器。(1)E3Z-LS63光電傳感器E3Z-LS63光電傳感器的實物外形如圖所示。傳感器的正面是投光器和受光器；傳感器上面是調節面板。a）光電傳感器外形b）調節面板一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(1)E3Z-LS63光電傳感器動作選擇開關：用于選擇受光動作模式（Light）或遮光動作模式（Drag）。開關旋轉至“L”側，則進入檢測到工件輸出為ON模式；開關旋轉至“D”側，則進入檢測到工件輸出為OFF模式。距離設定旋鈕：用于調整檢測距離。調整的方法是，首先向“min”方向將距離調節器充分旋到最小檢測距離，然后將工件放入輸送線且靠近傳感器一側，向“max”方向逐步旋轉距離調節器，直到傳感器動作，這是近點；再將工件推向遠離傳感器一側，繼續向“max”方向進一步旋轉距離調節器，使傳感器再次動作，一旦動作，反方向旋轉距離調節器直到傳感器復位，這是遠點。近點與遠點之間的中點為穩定檢測物體的最佳位置。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(1)E3Z-LS63光電傳感器E3Z-LS63光電傳感器主要技術參數見表。檢測模式切換根據BGS/FGS轉換方式，可以對應各種各樣的檢測物體/背景的結合。BGS機能：開放或者連接GNDFGS機能：連接Vcc設定距離范圍20mm～80mm檢測距離范圍BGS2mm～設定距離FGS設定距離～80mm以上控制輸出負載電源電壓DC26.4V以下，負載電流100mA以下（殘留電壓1V以下），集電極開路輸出NPN，入光時ON/遮光時ON開關切換模式保護電路電源反向連接保護、輸出短路保護、防止相互干擾功能一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(1)E3Z-LS63光電傳感器如圖所示，為E3Z-LS63光電傳感器工作原理框圖。搬運工作站傳送帶工件的上料檢測、落料臺的工件檢測光電傳感器分別采用FGS（粉色線接高電平）、BGS（粉色線不接或者接0V）接法。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(2)E3X-NA11光纖傳感器E3Z-NA11光纖傳感器由光纖檢測頭、光纖放大器兩部分組成，放大器和光纖檢測頭是分離的兩個部分，光纖檢測探頭的尾部連接二根光纖，一根傳送發射光、一根傳送反射光，二根掛光纖分別插入放大器的兩個光纖孔中。E3Z-NA11光纖傳感器為反射型光纖傳感器，光纖傳感器組件及示意圖如圖1、2所示。圖1圖2一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(2)E3X-NA11光纖傳感器E3X-NA11光纖傳感器主要主要技術參數見表。電源電壓DC12～24V±10％脈動10％以下消耗電流40mA以下控制輸出NPN集電極開路輸出型負載電流50mA以下（剩余電壓1V以下）入光時ON/遮光時ON開關轉換式響應時間動作、復位：各200μs以下，連接配置8臺以上時，為

350μs以下靈敏度調8回轉無終端旋鈕（帶指示器）保護回路電源逆向連接保護、輸出短路保護定時功能無定時器、OFF延時定時器：40ms固定連接方式導線引出式（標準導線長2m）一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(2)E3X-NA11光纖傳感器放大器單元E3X-NA11光纖傳感器放大器單元的俯視圖如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(2)E3X-NA11光纖傳感器放大器單元8旋轉靈敏度高速旋鈕：可以對放大器靈敏度進行調節（順時針旋轉靈敏度增大），調節時，會看到“入光量顯示燈”發光的變化。當傳感器檢測到工件時，“動作顯示燈”會亮，提示檢測到物料。動作狀態切換開關：用于選擇受光動作模式（Light）還是遮光動作模式（Drag），即開關撥至“L”側，則檢測到工件輸出為ON模式，開關撥至“D”側，則檢測到工件輸出為OFF模式。定時開關：用于設定對信號輸出是否延時。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(2)E3X-NA11光纖傳感器2)光纖檢測探頭光纖檢測探頭選用的是歐姆龍E32-D21，安裝方式螺紋型，檢測方式反射型，檢出方向直線，檢測距離80mm，如圖所示。一、光電傳感器的選型知識準備4．光電傳感器在搬運工作站中的應用(3)傳感器與PLC的連接工業機器人搬運工作站中使用的光電傳感器與光纖傳感器，選擇的都是NPN型集電極開路輸出，三線制。與CP1LPLC輸入端的連接如圖所示。二、變頻器的選型知識準備1．負載特性的類型恒轉矩負載恒轉矩負載的特點是負載轉矩TL與轉速n無關，任何轉速下TL總保持恒定或基本恒定。例如傳送帶、攪拌機，擠壓機等摩擦類負載以及吊車、提升機等位能負載都屬于恒轉矩負載。變頻器拖動恒轉矩性質的負載時，低速下的轉矩要足夠大，并且有足夠的過載能力。如果需要在低速下穩速運行，應該考慮標準異步電動機的散熱能力，避免電動機的溫升過高。二、變頻器的選型知識準備1．負載特性的類(2)恒功率負載機床主軸和軋機、造紙機、塑料薄膜生產線中的卷取機、開卷機等要求的轉矩，大體與轉速成反比，這就是所謂的恒功率負載。負載的恒功率性質應該是就一定的速度變化范圍而言的。當速度很低時，受機械強度的限制，TL不可能無限增大，在低速下轉變為恒轉矩性質。負載的恒功率區和恒轉矩區對傳動方案的選擇有很大的影響。電動機在恒磁通調速時，最大容許輸出轉矩不變，屬于恒轉矩調速；而在弱磁調速時，最大容許輸出轉矩與速度成反比，屬于恒功率調速。如果電動機的恒轉矩和恒功率調速的范圍與負載的恒轉矩和恒功率范圍相一致時，即所謂“匹配”的情況下，電動機的容量和變頻器的容量均最小。二、變頻器的選型知識準備1．負載特性的類(3)風機類負載在各種風機、水泵、油泵中，隨葉輪的轉動，空氣或液體在一定的速度范圍內所產生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉速的減小，轉速按轉速的2次方減小。這種負載所需的功率與速度的3次方成正比。當所需風量、流量減小時，利用變頻器通過調速的方式來調節風量、流量，可以大幅度地節約電能。由于高速時所需功率隨轉速增長過快，與速度的三次方成正比，所以通常不應使風機、泵類負載超工頻運行。二、變頻器的選型知識準備2．變頻器的選型原則(1)根據負載特性選擇變頻器。(2)選擇變頻器時應以電機實際電流值作為變頻器選擇的依據，電機的額定功率只能作為參考。另外應充分考慮變頻器的輸出含有高次諧波，會造成電動機的功率因數和效率都會變壞。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流增加10%而溫升增加約20%。所以在選擇電動機和變頻器時，應考慮到這種情況，適當留有裕量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。(3)變頻器與電機之間的電纜過長時，應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。二、變頻器的選型知識準備2．變頻器的選型原則(4)當變頻器用于控制并聯的幾臺電機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和應在變頻器的容許范圍內。如果超過規定值，要放大一檔或兩檔來選擇變頻器。另外在此種情況下，變頻器的控制方式只能為V/F控制方式，并且變頻器無法實現電動機的過流、過載保護，此時需在每臺電動機上加熔斷器和熱繼電器來實現保護。(5)對于一些特殊的應用場合，如高環境溫度、高開關頻率、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。(6)使用變頻器控制高速電機時，由于高速電動機的電抗小，高次諧波會增加輸出電流值。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。二、變頻器的選型知識準備2．變頻器的選型原則(7)變頻器用于變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數轉換時，應先停止電動機工作，否則會造成電動機空轉，惡劣時會造成變頻器損壞。(8)驅動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構造，應將變頻器設置在危險場所之外。(9)使用變頻器驅動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內沒有限制；在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發生潤滑油用光的危險。因此，不要超過最高轉速容許值。二、變頻器的選型知識準備2．變頻器的選型原則(10)對于壓縮機、振動機等轉矩波動大的負載和油壓泵等有峰值負載情況下，如果按照電動機的額定電流或功率值選擇變頻器，有可能發生因峰值電流使過電流保護動作現象。因此，應了解工頻運行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。變頻器驅動潛水泵電動機時，因為潛水泵電動機的額定電流比通常電動機的額定電流大，所以選擇變頻器時，其額定電流要大于潛水泵電動機的額定電流。(11)當變頻器控制羅茨風機時，由于其起動電流很大，所以選擇變頻器時一定要注意變頻器的容量是否足夠大。(12)選擇變頻器時，一定要注意其防護等級是否與現場的情況相匹配。否則現場的灰塵、水汽會影響變頻器的長久運行。(13)單相電動機不適用變頻器驅動。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器三菱FR-D700變頻器，是一種小型、高性能變頻器，電源分為三相AC380V和單相AC220V二種類型，輸出功率0.1kW～7.5kW。FR-D700系列變頻器的外觀和型號的定義如圖所示。a）外觀b）型號定義二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(1)變頻器接線端子1)主電路接線端FR-D700系列變頻器單相電源的主電路接線圖如圖所示。交流接觸器MC用作變頻器安全保護的目的，不要通過此交流接觸器來啟動或停止變頻器，否則可能降低變頻器壽命，MCCB為電源斷路器。主電路接線時，電源進線必須連接至L1、N，絕對不能接U、V、W，否則會損壞變頻器。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(1)變頻器接線端子主電路端子的功能見表。端子記號端子名稱端子功能說明L1、N交流電源輸入連接工頻電源。U、V、W變頻器輸出連接3相鼠籠電機。+、PR制動電阻器連接在端子+和PR間連接選購的制動電阻器（FR-ABR、MRS）。（0.1KW、0.2KW不能連接）端子記號端子名稱端子功能說明+、-制動單元連接連接制動單元（FR-BU2）、共直流母線變流器（FR-CV）以及高功率因數變流器（FRHC）。+、P1直流電抗器連接拆下端子+和P1間的短路片，連接直流電抗器。

接地變頻器機架接地用。必須接大地。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(1)變頻器接線端子2)控制電路接線端FR-D700系列變頻器控制電路接線圖如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(1)變頻器接線端子2)控制電路接線端圖中，控制電路端子分為控制輸入、頻率設定（模擬量輸入）、繼電器輸出（異常輸出）、集電極開路輸出（狀態檢測）和模擬電壓輸出等五部分區域，各端子的功能可通過調整相關參數的值進行變更。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器

2)控制電路接線端種類端子編號端子名稱端子功能說明接點輸入

STF正轉啟動STF信號ON時為正轉、OFF時為停STF、STR信號同時ON時變成停止指令。STR反轉啟動STR信號ON時為反轉、OFF時為停止指令。RHRMRL多段速度選擇用RH、RM和RL信號的組合可以選擇多段速度SD接點輸入公共端（漏型）（初始設定）接點輸入端子（漏型邏輯）的公共端子。外部晶體管公共端（源型）源型邏輯時當連接晶體管輸出（即集電極開路輸出）、例如可編程控制器（PLC）時，將晶體管輸出用的外部電源公共端接到該端子時，可以防止因漏電引起的誤動作。DC24V電源公共端DC24V0.1A電源（端子PC）的公共輸出端子。與端子5及端子SE絕緣。PC外部晶體管公共端（漏型）（初始設定）漏型邏輯時當連接晶體管輸出（即集電極開路輸出）、例如可編程控制器（PLC）時，將晶體管輸出用的外部電源公共端接到該端子時，可以防止因漏電引起的誤動作。接點輸入公共端（源型）接點輸入端子（源型邏輯）的公共端子。DC24V電源可作為DC24V、0.1A的電源使用。頻率設定10頻率設定用電源作為外接頻率設定（速度設定）用電位器時的電源使用。（按照Pr.73模擬量輸入選擇）2頻率設定（電壓）如果輸入DC0～5V（或0～10V），在5V（10V）時為最大輸出頻率，輸入輸出成正比。通過Pr.73進行DC0～5V（初始設定）和DC0～10V輸入的切換操作。4頻率設定（電流）如果輸入DC4～20mA（或0～5V，0～10V），在20mA時為最大輸出頻率，輸入輸出成正比。只有AU信號為ON時端子4的輸入信號才會有效（端子2的輸入將無效）。通過Pr.267進行4～20mA（初始設定）和DC0～5V、DC0～10V輸入的切換操作。電壓輸入（0～5V/0～10V）時，請將電壓／電流輸入切換開關切換至“V”。5頻率設定公共頻率設定信號（端子2或4）及端子AM的公共端子。請勿接大地。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器

2)控制電路接線端種類端子記號端子名稱端子功能說明繼電器A、B、C繼電器輸出（異常輸出）指示變頻器因保護功能動作時輸出停止的接點輸出。異常時：B-C間不導通（A-C間導通），正常時：B-C間導通（A-C間不導通）。集電極開路RUN變頻器正在運行變頻器輸出頻率大于或等于啟動頻率（初始值0.5Hz）時為低電平，已停止或正在直流制動時為高電平。低電平表示集電極開路輸出用的晶體管處于ON（導通狀態）。高電平表示處于OFF（不導通狀態）。SE

集電極開路輸出公共端端子RUN的公共端子模擬AM模擬電壓輸出可以從多種監示項目中選一種作為輸出。變頻器復位中不被輸出。輸出信號與監示項目的大小成比例。輸出項目：輸出頻率（初始設定）二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(2)控制輸入信號端的接線方式變頻器控制輸入信號端的接線方式根據電源的來源可分為內部電源和外部電源；根據電流的方向可分為漏型邏輯和源型邏輯。內部電源：使用變頻器自身的DC24V電源；外部電源：使用外部DC24V電源供電；漏型邏輯：電流從輸入端子流出；源型邏輯：電流從輸入端子流入。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(2)控制輸入信號端的接線方式1)內部電源漏型邏輯變頻器[漏型、源型]開關選擇漏型SINK，使用變頻器內部電源。接線圖如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(2)控制輸入信號端的接線方式2)內部電源源型邏輯變頻器[漏型、源型]開關選擇源型SOURCE，使用變頻器內部電源。接線圖如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(2)控制輸入信號端的接線方式3)外部電源漏型邏輯變頻器[漏型、源型]開關選擇漏型SINK，使用外部電源。接線圖如圖所示。變頻器的SD端子不能與外部電源的0V端子連接。另外，把端子PC-SD間作為DC24V電源使用時，變頻器的外部不可以設置并聯的電源，可能會因漏電流而導致誤動作。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(2)控制輸入信號端的接線方式4)外部電源源型邏輯變頻器[漏型、源型]開關選擇漏型SOURCE，使用外部電源。接線圖如圖所示。變頻器的PC端子不能與外部電源的+24V端子連接。另外，把端子PC-SD間作為DC24V電源使用時，變頻器的外部不可以設置并聯的電源，可能會因漏電流而導致誤動作。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(3)變頻器操作面板FR-D700變頻器的操作面板如圖所示。使用操作面板可以對變頻器運行方式、頻率、參數等進行設定，還可以監視變頻器的運行狀態。操作面板的上半部為顯示器，下半部為旋鈕和各種按鍵。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(3)變頻器操作面板運行狀態顯示顯示功能運行模式顯示PU：PU運行模式時亮燈；EXT：外部運行模式時亮燈；NET：網絡運行模式時亮燈監視器（4位LED）顯示頻率、參數編號等監視數據單位顯示HzAHz：顯示頻率時亮燈；A：顯示電流時亮燈。（顯示電壓時熄燈，顯示設定頻率監視時閃爍。）二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(3)變頻器操作面板運行狀態顯示顯示功能運行狀態顯示RUN當變頻器動作中亮燈或者閃爍；其中：亮燈——正轉運行中；緩慢閃爍（1.4秒循環）——反轉運行中；下列情況下出現快速閃爍（0.2秒循環）：?按鍵或輸入啟動指令都無法運行時?有啟動指令，但頻率指令在啟動頻率以下時?輸入了MRS信號時參數設定模式顯示PRM參數設定模式時亮燈監視器顯示MON監視模式時亮燈二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(3)變頻器操作面板旋鈕、按鍵功能旋鈕和按鍵功能M旋鈕旋動該旋鈕用于變更頻率設定、參數的設定值。按下該旋鈕可顯示以下內容?！けO視模式時的設定頻率·校正時的當前設定值·報警歷史模式時的順序模式切換鍵MODE用于切換各設定模式。和運行模式切換鍵同時按下也可以用來切換運行模式。長按此鍵（2秒）可以鎖定操作。設定確定鍵SET各設定的確定。此外，當運行中按此鍵則監視器出現“運行頻率”、“輸出電流”、“輸出電壓”循環顯示。運行模式切換鍵PU/EXT用于切換PU／外部運行模式。使用外部運行模式（通過另接的頻率設定電位器和啟動信號啟動的運行）時請按此鍵，使表示運行模式的EXT處于亮燈狀態。切換至組合模式時，可同時按MODE鍵0.5秒，或者變更參數Pr.79。啟動指令鍵RUN在PU模式下，按此鍵啟動運行。通過Pr.40的設定，可以選擇旋轉方向。停止運行鍵STOP/RESET在PU模式下，按此鍵停止運轉。保護功能（嚴重故障）生效時，也可以進行報警復位。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式所謂變頻器運行模式，是指對變頻器的啟動指令和頻率指令的來源進行指定。一般來說，使用控制電路端子、外部設置電位器和開關來進行操作的是“外部運行模式”，使用操作面板或參數單元輸入啟動指令、頻率指令的是“PU運行模式”，通過PU接口進行RS-485通訊或使用通訊選件的是“網絡運行模式（NET運行模式）”。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式FR-D700系列變頻器通過參數Pr.79的值來指定變頻器的運行模式，見表。Pr.79設定值工作模式0電源接通時為外部操作模式，通過PU/EXT可以在外部和PU間切換

運行模式頻率指令啟動指令1PU運行模式用操作面板，參數單元的按鍵進行設定操作面板的RUN（FWD，REV）鍵2外部運行模式端子2-4的電壓、電流信號以及多段速信號、JOG外部信號輸入(端子STF，STR)3外部/PU組合操作模式1用操作面板、PU設定或外部信號輸入（多段速設定，端子4-5間（AU信號ON時有效））外部信號輸入（端子STF，STR）4外部/PU組合操作模式2外部信號輸入（端子2、4、多段速、JOG選擇等）操作面板的RUN（FWD，REV）鍵6切換模式：在運行狀態下，進行PU操作、外部運行、網絡運行的切換。

7外部操作模式（PU操作互鎖）X12信號ON：可切換到PU操作模式（正在外部運行時輸出停止）X12信號OFF：禁止切換到PU操作模式二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式1)PU運行模式（Pr.79=1）“PU運行模式”就是利用操作面板或參數單元進行操作，不需要控制端子的接線，完全用操作面板上的操作按鍵即可完成對變頻器進行啟?？刂埔约斑\行頻率的設定，它是變頻器的基本運行方式之一。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）外部運行模式，就是用變頻器控制端子上的外部接線控制電動機啟停以及設定運行頻率的一種方法，此時參數單元操作無效，實際中這種操作模式應用較多。①頻率給定方式在Pr.79=2的外部模式下，可以通過變頻器的外部信號輸入端子2-5之間的電壓信號、4-5之間的電流信號或多段速功能對變頻器的運行頻率進行設定。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式a)電位器設定如圖所示，在端子10與端子5之間連接一個1KΩ、1/2W的電位器，電位器的中間抽頭接端子2，給端子2提供DC0～5V或DC0～10V的電壓信號。改變電位器的位置，可使變頻器的的運行頻率從下限頻率到上限頻率之間變化。5V電壓或10V電壓可通過參數Pr.73選擇。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式b)外部電壓設定如圖所示，在端子2與端子5之間連接一個DC0～5V或DC0～10V的電壓信號。改變電壓值，可使變頻器的的運行頻率從下限頻率到上限頻率之間變化。5V電壓和10V電壓通過參數Pr.73選擇。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式c)外部電流設定在端子4與端子5之間連接一個DC4～20mA電流信號。改變電流值，可使變頻器的的運行頻率從下限頻率到上限頻率之間變化。作為頻率設定信號用于電流輸入時，應將參數Pr.180～Pr.182（輸入端子功能選擇）的任一個設定為“4”，將其對應的端子RL、RM、RH中的一個設置為“AU”，即“電流輸入選擇”功能，并設置Pr.267=0（電流選擇）。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式c)外部電流設定例如，將端子RL作為電流信號輸入的選擇端子，設定參數Pr.180=4，即端子RL被設定為“電流輸入選擇”AU功能，再通過開關觸點將端子RL與端子SD接通即可。如圖所示。外部電壓設定與外部電流設定的信號一般來源于傳感器的檢測信號。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式d)多段速選擇設定FR-D700變頻器的多段速度運行共有15種運行速度，通過外部輸入端子的控制可以運行在不同的速度上。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式d)多段速選擇設定由RH、RM、RL三個輸入端子的通斷組合，可設置七段速度。速度由Pr.4～Pr.6和Pr.24～Pr.27七個參數預先設定。輸入端子狀態RHRMRLRM．RLRH．RLRH．RMRH．RM．RL參數號Pr.4Pr.5Pr.6Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27速度1速2速3速4速5速6速7速二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式d)多段速選擇設定在以上七種速度的基礎上，借助于端子REX信號，又可實現八種速度，其對應的參數是Pr.232～Pr.239。輸入端子狀態REXREX．RLREX．RMREX．RM．RLREX．RHREX．RH．RLREX．RH．RMREX．RH．RM．RL參數號Pr.232Pr.233Pr.234Pr.235Pr.236P.237Pr.238Pr.239速度8速9速10速11速12速13速14速15速二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）①頻率給定方式d)多段速選擇設定多段速度運行與輸入端子的關系如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）②運行控制方式外部操作變頻器的啟動、停止，一般有二種控制方式，即2線制（開關）和3線制（按鈕自保持）控制方式。2線制控制方式

2線制（開關）控制方式接線如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）②運行控制方式當K1閉合，“STF”接通，電機正轉，K1斷開，“STF”斷開，電機停止；當K2閉合，“SRT”接通，電機反轉，K2斷開，“SRT”斷開，電機停止。如果K1、K2同時閉合，“STF”和“SRT”同時接通，電動機不啟動；如果在運行期間K1、K2同時閉合，電動機減速至停止狀態。如果設定Pr.250=“1000～1100、8888”，STF信號則為啟動指令，STR信號則為正轉、反轉指令。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）②運行控制方式b)3線制控制方式3線制（按鈕自保持）控制方式如圖所示，啟動與停止信號使用的元件均為按鈕。所謂“按鈕自保持控制方式”，就是啟動與停止信號為瞬時信號，狀態由變頻器內部保持。利用“按鈕自保持控制方式”，需將參數Pr.180～Pr.182（輸入端子功能選擇）的任一個設定為“25”，將端子RL、RM、RH中的任一個端子設置為“STOP”即“停止”功能。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式2)外部運行模式（Pr.79=2）②運行控制方式b)3線制控制方式例如，設定參數Pr.180=25，即端子RL被設定為“STOP”功能，再通過按鈕常閉觸點將端子RL與端子SD接通即可。啟動按鈕的常開觸點要連接在“STOP”端子上，而非“SD”上。當按下按鈕SB2，電動機正轉啟動運行，松開SB2，電動機仍然保持正轉運行；當按下按鈕SB3，電動機反轉啟動運行，松開SB3，電動機仍然保持反轉運行；當按下按鈕SB1，電動機停止運行，松開SB1，電動機保持停止狀態。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(4)變頻器的運行模式3)外部/PU組合操作模式1（Pr.79=3）外部/PU組合操作模式1，即電動機的運行頻率由操作面板或參數單元（PU）進行數據設定，外部接線控制電動機的啟停，不接受外部的頻率設定信號與PU的正轉、反轉、停止鍵的操作。4)外部/PU組合操作模式2（Pr.79=4）外部/PU組合操作模式2，即電動機的運行頻率由外部信號輸入控制，操作面板或參數單元（PU）控制電動機的啟停。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能變頻器控制電動機運行，其各種性能和運行方式的實現均是通過參數設定來實現的，不同的參數都定義著某一個功能，不同的變頻器，參數的多少是不一樣的?？傮w來說，有基本功能參數、運行參數、定義控制端子功能參數、附加功能參數、運行模式參數等，理解這些參數的意義，是應用變頻器的基礎。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能變頻器常用參數參數號Pr.參數名稱設定范圍出廠設定值0轉矩提升0～30%6/4/2%1上限頻率0～120Hz120Hz2下限頻率0～120Hz0Hz3基準頻率0～400Hz50Hz4多段速設定（高速）

0～400Hz50Hz5多段速設定（中速）0～400Hz30Hz6多段速設定（低速）

0～400Hz10Hz7加速時間0～3600s5/10s8減速時間

0～3600s5/10s9電子過流保護0～500A變頻器額定電流13啟動頻率0～60Hz0.5Hz14適用負荷選擇0～3019基準頻率電壓0～1000V、8888、9999999920加減速基準頻率1～400Hz50Hz24多段速度設定(速度4)0～400Hz，9999999925多段速度設定(速度5)0～400Hz，9999999926多段速度設定(速度6)0～400Hz，9999999927多段速度設定(速度7)0～400Hz，99999999二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能變頻器常用參數參數號Pr.參數名稱設定范圍出廠設定值78逆轉防止選擇0，l，2079運行模式選擇0～4，6～70178～179STF/STR端子功能選擇0～5、7、8、10、12、14、16、18、24、25、37、61、62、65～67、999960/61180～182RL/RM/RH端子功能選擇0～5、7、8、10、12、14、16、18、24、25、37、62、65～67、99991/1/2二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能1)轉矩提升（Pr.0）此參數主要用于設定電動機啟動時的轉矩大小，通過設定此參數，補償電動機繞組上的電壓降，改善電動機低速時的轉矩性能，可以根據負載的情況調節低頻時的電機轉矩，提高啟動時的電機轉矩。假定基準頻率電壓為100%，用百分數設定頻率為0Hz時的電壓值。如果設定過大，將導致電動機過熱；設定過小，啟動力矩不夠，一般最大值設定為10%，如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能2)上/下限頻率（Pr.1/Pr.2）這是兩個設定電動機運轉上限和下限頻率的參數。Pr.1設定輸出頻率的上限，如果運行頻率設定值高于此值，則輸出頻率被鉗位在上限頻率；Pr.2設定輸出頻率的下限，若運行頻率設定值低于這個值，運行時被鉗位在下限頻率值上。在這兩個值確定之后，電動機的運行頻率就在此范圍內設定，如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能3)基準頻率（Pr.3）/基準頻率電壓（Pr.19）基準頻率（Pr.3）用于調整變頻器輸出到電動機頻率的額定值。當使用標準電動機時，通常設定為電動機的額定頻率，當需要電動機運行在工頻電源與變頻器切換時，設定與電源頻率相同。電機額定銘牌上記載的頻率為“60Hz”時，必須設定為“60Hz”。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能3)基準頻率（Pr.3）/基準頻率電壓（Pr.19）基準頻率（Pr.3）基準頻率電壓的設定（Pr.19）用于對基準電壓（電機的額定電壓等）進行設定。當基準頻率電壓的設定值低于電源電壓時，變頻器的最大輸出電壓就是Pr.19中設定的電壓。當變頻器的輸出頻率達到基準頻率（Pr.3）時，變頻器的輸出電壓達到基準頻率電壓（Pr.19）。如圖所示。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能4)啟動頻率（Pr.13）此參數用于設定啟動時的頻率。需要啟動轉矩時、以及需要使啟動時的電機驅動更加順暢時進行設定。啟動頻率能夠在0～60Hz的范圍內進行設定。如圖所示。頻率設定信號未達到Pr.13時，變頻器不啟動。例如，Pr.13設定為5Hz時，變頻器輸出則從頻率設定信號變為5Hz時開始。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能5)加/減速時間（Pr.7/Pr.8）/加減速基準頻率（Pr.20）

Pr.7，Pr.8用于設定電動機加速、減速時間，Pr.7的值設定得越大，加速越慢；Pr.8的值設定得越大，減速越慢。Pr.20是加、減速基準頻率，Pr.7設的值就是從0加速到Pr.20所設定的頻率上的時間，Pr.8所設定的值就是從Pr.20所設定的頻率減速到0的時間，如圖所示?？捎肞r.21設定加減速時間的單位和最小設定范圍：Pr.21=0為0～3600s，最小設定單位：0.1s；Pr.21=1為0～360s，最小設定單位：0.01s。二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能5)加/減速時間（Pr.7/Pr.8）/加減速基準頻率（Pr.20）例假設加減速基準頻率Pr.20=50Hz、啟動頻率Pr.13=0.5Hz，從停止到最大使用頻率40Hz的加速時間為10s，求加速時間Pr.7的值。

二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能6)電子過流保護（Pr.9）設定電子過電流保護的電流值，進行電機的過熱保護，一般以電機的額定電流為設定值。電機的額定頻率分為50Hz和60Hz，當基準頻率Pr.3設定為60Hz時，將60Hz的電機額定電流設定為1.1倍。電子過電流保護的設定值設定為變頻器額定電流的5%以下時，電子過電流保護不動作。

二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能7)適用負荷選擇（Pr.14）可以選擇符合不同用途和負載特性的最佳的輸出特性（V/F特性），在通用磁通矢量控制的情況下，適用負載選擇無效。適用負荷選擇（Pr.14）的設定范圍見表。參數編號名稱初始值設定范圍內容14適用負載選擇00用于恒轉矩負載1用于低轉矩負載2用于恒轉矩升降（反轉時提升0%）3用于恒轉矩升降（正轉時提升0%）二、變頻器的選型知識準備3．三菱FR-D700系列變頻器(5)變頻器常用參數及功能7)適用負荷選擇（Pr.14）①恒轉矩負載用途（設定值“0”）在基準頻率以下，輸出電壓相對于輸出頻率呈直線變化。適用于像傳送帶、臺車、輥驅動裝置等即使轉速變化負載轉矩也保持恒定的設備時設定。V/F特性曲線如圖所示。對于風機、泵類負載，如果短時間內對于轉動慣量（