智能制造基礎與應用高等職業教育“十三五”規劃教材

第四章智能控制基礎第一節智能控制概述第二節傳感技術第三節可編程控制技術第四節變頻調速控制技術第五節工業人機界面第六節組態監控技術變頻調速控制技術4

第四節第四章智能控制基礎

變頻器是一種把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實現電動機的變速運行，是調速控制的關鍵設備，在如圖4-2所示的智能控制系統框圖中，變頻器起到給執行器（電動機）調速的作用。變頻器的基本工作原理是改變異步電動機的供電頻率，以改變其同步轉速，實現調速運行。對異步電動機進行調速控制時，希望電動機主磁通保持額定值不變。因此，在調頻的時候改變定子電壓以維持氣隙磁通不變。根據U1和F1不同比例關系，有不同的變頻調速方式，即：基頻以下恒磁通變頻調速和基頻以上恒功率弱磁變頻調速變頻器的智能控制方式主要有神經網絡控制、模糊控制、專家系統、學習控制等第四章智能控制基礎

一、通用變頻器基本組成1、變頻器的分類從結構上變頻器可分為直接變頻和間接變頻。直接變頻器將工頻交流電一次變換為可控電壓、頻率的交流電，沒有中間直流環節，也稱為交－交變頻器。交—交變頻器連續可調的頻率范圍較窄，主要用于大容量、低速場合。間接變頻器也稱為交－直－交變頻器。在交-直-交變頻器中，又可分為電流源型和電壓源型第四章智能控制基礎

2、變頻器基本結構它由主電路、控制電路、輸入輸出接線端子和操作面板組成。第四章智能控制基礎

（1）變頻器的主電路通用變頻器的主電路由整流電路、直流中間電路及逆變電路等構成。（2）變頻器的控制電路變頻器的控制電路為主電路提供控制信號，其主要任務是完成對逆變器開關元件的開關控制和提供多種保護功能。控制方式有模擬控制和數字控制兩種。第四章智能控制基礎

二、變頻器的主要功能通用變頻器的主要功能除了保證自身的基本控制功能外，其他大多數功能則是根據變頻器傳動系統的需要而設計的。三、變頻器的認識、拆裝與接線1.變頻器的組成部件1)變頻器的外觀如圖第四章智能控制基礎

2.熟悉面板顯示及各按鍵功能三菱公司FR—A500系列變頻器的操作面板（FR—DU04）的名稱和功能如圖第四章智能控制基礎

3.通用變頻器的銘牌通用變頻器的銘牌如圖第四章智能控制基礎

4．變頻器的接線（1）變頻器端子接線圖第四章智能控制基礎

5、變頻器的拆裝（1）前蓋板的拆卸與安裝1)拆卸2)安裝①將前蓋板的插銷插入變頻器底部的插孔中。②以安裝插銷部分為支點將蓋板完全推入機身。3)注意事項①不要在帶電的情況下拆卸操作面板。②不要在帶電時進行拆裝。③抬起時要緩慢輕拿。第四章智能控制基礎

⑵操作面板的拆卸與安裝1)拆卸2)安裝安裝時，垂直插入并牢固裝上。⑶連接電纜的安裝1)拆去操作面板。2)拆下連接標準插座轉換接口(將拆下的標準插座轉換接口放置在標準插座轉換接口隔間處)。3)將電纜的一端牢固插入機身的插座上，將另一端插到PU單元上第四章智能控制基礎

四、變頻器的基本功能操作參數設定方法及功能單元操作基本功能參數第四章智能控制基礎

2.基本功能操作1)按參數單元的鍵，可以改變5個監視顯示畫面，。2)顯示功能操作如圖4-56所示。①監視器顯示運轉中的指令。②EXT指示燈亮表示外部操作。③PU指示燈亮表示PU操作。④EXT和PU燈同時亮表示PU和外部操作組合方式。⑤監視顯示在運行中也能改變。第四章智能控制基礎

3)頻率設定4)操作模式第四章智能控制基礎

5)幫助模式①報警記錄第四章智能控制基礎

②報警記錄清除6）全部清除操作第四章智能控制基礎

2.基本功能操作1)按參數單元的鍵，可以改變5個監視顯示畫面，。2)顯示功能操作如圖4-56所示。①監視器顯示運轉中的指令。②EXT指示燈亮表示外部操作。③PU指示燈亮表示PU操作。④EXT和PU燈同時亮表示PU和外部操作組合方式。⑤監視顯示在運行中也能改變。第四章智能控制基礎

3.參數設定方法在操作變頻器時，通常要根據負載和用戶的要求向變頻器輸入一些指令，如上限頻率和下限頻率、加速時間和減速時間等。另外，要完成某種功能也要輸入相應的指令。例如將Pr.79“運行模式選擇”設定值從“2”變到“1”，可按以下步驟進行：（1）按[MODE]鍵改變監示顯示，使顯示器顯示為“參數設定模式”。（2）按鍵改變參數號，使參數號為79。（3）按[SET]鍵顯示參數。（4）按鍵更改參數，將參數改為1。（5）按住[SET]鍵1.5s,寫入設定。第四章智能控制基礎

第四章智能控制基礎

五、PLC與變頻器的連接PLC與變頻器的連接常用3種連接方法。1.利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器2.PLC通過RS—485通信接口控制變頻器3.利用PLC的開關量輸入、輸出模塊控制變頻器下面介紹PLC開關量輸入、輸出控制變頻器的連接過程。變頻器參數的設定在PU運行模式下，先進行全部清除操作，然后設定如下表5-12的變頻器參數第四章智能控制基礎

(2)模式轉換將變頻器運行模式改為外部操作(Pr.79＝2)。(3)編制PLC程序，調試運行參考程序梯形圖如圖4-64所示。第四章智能控制基礎

接線將PLC和變頻器之間的連接線按圖4-65連接(5)通電試驗1)