线切割专用变频器

洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 1第一章 到货检查XINHY 鑫弘宇线切割专用变频器在生产中均有严格的过程控制及质量检验，当你收到所定购的“线切割专用变频器”时，首先要进行下列检查：开箱前的检查：外包装有无明显的破损、受潮、进水等异常情况。开箱后的检查：(a)检查包装内机器的数量、型号是否与你定购的相同，是否在运输过程中造成损坏。(b)查看包装箱内的物品是否与“装箱单”上的一致，有无缺少。(c)如有问题请与和你洽谈的销售人员或经销商联系。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 2第二章 产品外观及各部分名称。（图 1） （图 2）变频器整体外观图（见图 1） 。 将变频器下部盖板两侧的螺丝松开即可取下上盖（见图 2） 。图中各部分名称：（1）HFP 开关高频指示灯。（2）ERR 异常指示灯。（3）3 位数码管。（4）4 个按键。（5）变频器外部预留的通讯端口。（6）D25 针，控制信号输入输出端口。（7）8 位压线端子，连接电源、丝筒电机、水泵。（8）交流电源输入指示灯。（9）盖板内预留的通讯端口。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 3（10）SIP10 控制信号端口。第三章 基本的性能介绍“鑫弘宇 XINHY-BZ 型”线切割专用变频器性能介绍：一、左右行程、超程信号、加工结束信号直接送入变频器进行控制。二、内部设计有独特的断丝检测电路，无需外部电源供电，直接将“丝+” 和“丝-”接在与钼丝接触的导电块上就能完成安全、可靠的断丝检测。也可以使用“重锤”或其他形式的断丝检测，方便灵活，适应性强。三、根据不同的机械特性使运丝电机的加速度在大范围内可调，使换向速度更快，效率更高。四、内置水泵控制开关，可直接控制单相水泵的启停，使用三相水泵时需外加交流接触器。五、左右行程、加工结束、开关高频等输入、输出信号极性可调。左右行程可以使用行程开关或接近开关，常开、常闭可选，适应不同厂家的要求。六、使用 3 根信号线进行 8 段速控制，每一段速均能在 0HZ-80HZ 之间调节 ，使机床能适应不同工件的加工要求，显著提高切割面光洁度，扩大机床的适用范围。七、无条纹切割。本机设有“定时换向（或称进三退二） ”功能，在加工时使电机从左至右运行 X 秒后，自动换向从右至左运行 Y 秒（一般设 X Y） ，能显著减少切割条纹，提高切割光洁度和精确度，提高产品竞争力。具有“左右行程开关换向”与“定时换向”的切换端子，可方便地在两者之间进行切换。八、变频器在收到加工结束信号后的停机方式根据不同用户的使用习惯可设置为立即停机、停在左边或停在右边。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 4九、设有运丝、水泵启停的外部按钮。使机床内部线路更简单，大幅度缩短机床生产周期，省去了繁杂的连接线，降低成本，减少故障率。十、在调试状态下忽略“加工结束”和“断丝检测”信号，并可切换到低速状态，轻松地完成上丝。十一、内置掉电及低压检测，掉电允许时间可调，掉电时自动刹车，能有效防止电机因失控而造成的断丝、丝筒超程。十二、功能控制、变频调速一体化设计。线切割机床在使用通用变频器时需要另外用电路来实现高频通断的控制，左右传感器信号的转换，而使用鑫弘宇线切割专用变频器只需将相关信号直接接入即可实现所有控制，与通用变频器相比省去众多不必要的参数设置，安装使用简单方便。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 5第四章 系统连线第 41 节 控制信号内部电路结构4 1 1.外部信号输入端的内部电路结构：所有信号输入端的内部电路均可等效为图 3（实际电路要稍复杂） 。内部 12V 电源经光耦发光管的正极进入由负极出，再经一电阻与外部端子连接。当外部端子悬空或电压较高时内部光耦不工作，当与 0V 接通时，光耦导通，信号被送入内部电路。第 42 节 控制信号的连接D25 针引脚的定义（见表 1）在实际的 D25 针端口中，上一排共 13 针，其中左上角为第（ 13）脚，右上脚为第（ 1）脚，下一排共 12 针，左下角为第（ 25）脚，右下脚为第（ 14）脚。4 2 1左右行程开关（或称：左右换向开关）的连接，D25 针的第（ 9） 、 （ 10）脚：（a）左右换向开关可以使用“行程开关”或“接近开关” ，相比之下接近开关为无触点形式可靠性较高。左右换向开关的常开、常闭形式可在参数设定器中调节，但左右必须为同一极性。使用常开时将极性调节界面中的“C=00” ，意为该端口与 0V 接洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 6通时变频器认为左行程或右行程信号有效；使用常闭时将“C=01”，意为该端口与 0V 断开时变频器认为左行程或右行程信号有效。 （详见本说明书第 20 页：53 节 外部端口极性的调整） 。（表 1）13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1SP1 SP0 SP2 右行程左行程超程开运丝关运丝开水泵关水泵加工结束调试模式25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14开关高频开关高频12V12V0V0V0V故障输出断丝检测-断丝检测+（b）使用行程开关时将左换向开关的常开触点（或常闭触点）接在 D25 针的（9）脚与 0V 之间，右换向开关的常开触点（或常闭触点）接在 D25 针的（ 10）脚与 0V 之间即可实现左右换向。（c）使用接近开关时只能使用 NPN 型，只有这样信号线才有与 0V 连通的可能，信号才能被送入。 接近开关的电源可使用本机提供的 12V。D25 针的(22)(23)脚为 12V， (17)(18)(19)脚为 0 V，最大可提供 500mA 电流。出现过流时内部电源自动保护，本机的 12V 只用来给接近开关提供电源，请不要将其作为外部其他设备的电源！洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 7以免给变频器的工作带来干扰。接近开关应使用三线制的，一般情况下，棕色线为电源正极，接 +12V（ 22， 23） ；黑色线为信号，接（ 9）或（ 10） ；蓝色线为电源负极，接 0V（ 17， 18， 19） 。详细信息请参阅接近开关的使用说明。4 2 2超程信号的连接， D25 针的第（ 8）脚：将超程开关接在 D25 针的（ 8）脚与 0V 之间即可实现“ 超程”保护。超程开关可以使用“行程开关”或“NPN 型接近开关” ，超程开关只能是常闭型的。4 2 3加工结束信号的连接， D25 针第（ 3）脚：加工结束信号来自控制柜，在控制柜内部一般是一个继电器的一组触点。加工结束可以使用常开或常闭形式，具体参数可在参数设定器中调节。（a）使用常开触点：将 D25 针第（3）脚接在这组触点的常开点上，将 0V 接在动触点上（见图 4） 。使用常开触点时应将“极性调节”界面中的“B=00” ，意为该端口与 0V 接通时变频器认为“加工结束信号”有效。下图中左侧为控制柜内的“加工结束继电器” ，右侧接 D25针。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 8（b）使用常闭触点：将 D25 针第（3）脚接在这组触点的常闭点上，将 0V 接在动触点上（见图 5） 。使用常闭触点时应将“极性调节”界面中的“B=01” ，意为该端口与 0V 断开时变频器认为“加工结束信号”有效。（c）变频器对加工结束信号的要求：在加工结束时“加工结束继电器”吸一下后应迅速断开（见图 6） 。常见的控制柜是吸合 1.5 秒左右后断开。而不能是一直断开或一直吸合！4 2 4调试信号的连接， D25 针第（ 2）脚：调试端口的作用：当 D25 针的第（2）脚与 0V 接通时，变频器忽略对“加工结束”和“断丝”信号的检测，这种状态称为“调试状态” ，此状态主要用在变频器安装调试和上丝的时候。当 D25 针的第（2）脚与 0V 断开时，称为“正常状态” 。4 2 5定时换向信号的连接， D25 针第（ 1）脚：洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 9当 D25 针的第（1）脚与 0V 接通时，变频器进入“定时换向模式” ，变频器将根据项目“8=XX” （正向运行时间）正向运行XX 秒后，再根据项目“9=YY “（反向运行时间）反向运行 YY秒后继续正向运行。4 2 6断丝检测的连接， D25 针第（ 14） 、 （ 15）脚：本变频器内置断丝检测电路，无需外部提供电源，直接将D25 针的第（14） 、 （15）脚接在前后（或上下）导电块上即可实现安全可靠的断丝检测（见图 7） 。 （14） 、 （15）脚与其他端口在电气上完全隔离。4 2 7开关高频的连接：高频控制输出端的内部电路结构 :高频控制输出端有 2 种输出形式：（1）继电器触点输出形式：D25 针的第（24）脚和第（25）脚接内部“开关高频继电器”的常开触点（见图 8） 。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 10如果脉冲电源的启停控制需要用继电器隔离可使用此种形式。例如有的高频电源是靠接通或断开振荡板电源来控制启停的。当 HFP 灯点亮时，继电器吸合， （24） （25）闭合；HFP 灯熄灭时，继电器释放， （24） （25）断开。（2）三极管集电极输出形式：NPN 三极管的集电极接 SIP插件第（10）脚，发射极接 0V（见图 9） 。如果脉冲电源是用电平来控制启停，可以直接将信号线接在该端子上。当 HFP 灯点亮时，此三极管 C-E 结饱合导通，SIP 第（10）脚为低电平；HFP 灯熄灭时，三极管截止， （10）脚为高电平。三极管 C-E 结最大承受电压 24VDC，500mA，可用来控制高频启停的光耦。过高的电压、电流会造成内部电路损坏！4 2 8 8 段速控制信号 (换刀信号 )的连接，SP2， SP1， SP0， D25 针第（ 11） ， （ 13） ， （ 12）脚：共有 2 种换刀方式供选择：（1）使用 3 根信号线实现 8 段速控制，此时需将极性调整洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 11界面中项目 E=00（数据的调整见本说明书第 20 页） 。3 根换刀信号与段速的对应关系：在表 1 中相应的信号线与0V 接通时记作“0” ，与 0V 断开时记作“1” 。SP2、SP1 、SP0下对应的二进制数转换成 10 进制数后就是对应的参数设定器中的“项目数” 。例如，SP2、SP1、SP0 都与 0V 接通时记作 000，对应的10 进制数就是 0，此时改变当前段速的频率值时就应调“项目0”中的参数（出厂值 0=15，单位：HZ ） ；如果 SP2 与 0V 断开，SP1 与 0V 接通，SP0 与 0V 接通，记作 100，对应的 10 进制数就是 4，此时改变当前段速的频率值时就应调“4”中的参数（出厂值 4=35） ，如果 SP2 与 0V 断开，SP1 与 0V 断开，SP0 与 0V 断开，记作 111，对应的 10 进制数就是 7，此时改变当前段速的频率值时就应调“7”中的参数（出厂值 7=50， ） 。所以，SP2，SP1，SP0 悬空时，电机运行在 50HZ（出厂值）（表 2）SP2 SP1 SP0 对应的项目及参数（出厂值）0 0 0 0 150 0 1 1 200 1 0 2 250 1 1 3 301 0 0 4 351 0 1 5 401 1 0 6 451 1 1 7 50项目 0-7 中的数据都可以在 0-80 之间调节，在出厂值中， 0-洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 127 的数据是从小到大排列，你也可以根据需要将数据从大到小排列，例如， “0=80”“1=70”“2=60”“3=50”.“7=10”。（2）当极性调整界面中项目 E=1 时，分别在 SP1、SP0 与0V 之间接 2 个常开按钮即可实现在 8 个段速之间的循环切换。4 2 9 低速上丝功能的实现 :将 3 根信号线经三个二极管（1N4007 ）后连在一起与 0V 之间接一个开关（见图 10） ，并将此开关与“调试”开关联动，在上丝时闭合此开关使运丝电机在 0 段速下低速运行（项目0=15HZ）并忽略对“断丝”及“加工结束”的检测。其他 7 段速作为 7 刀切割时使用。这个功能也可以通过控制柜上的电路来实现。4 2 10 水泵和运丝开关的连接水泵和运丝的开关可以由 2 种方式来控制：（1）像传统的机床电器那样，设有“开水泵” 、 “关水泵” 、“开运丝” 、 “关运丝”4 个按钮，其中“开水泵” 、 “开运丝”使用常开按钮， “关水泵” 、 “关运丝”使用常闭按钮（见图 11） 。在“关水泵（关运丝） ”与“0V ”一直接通时， “开水泵（开运丝） ”与“0V”接通后水泵（运丝）启动，断开后继续运洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 13行，直到“关水泵（关运丝） ”与“0V ”断开时才停止。这里的“常开（常闭）按钮”是指不按时断开（闭合） ，按下时闭合（断开） ，松开后再次断开（闭合）的不带锁的按钮。使用这种控制方式时应将“外部端口极性界面”中的“D=01”。 如果使用控制柜输出的高低电平来控制水泵和运丝的启停，那么可以将“开水泵”和“关水泵”连在一起， “开运丝”和“关运丝”连在一起，当此信号与“0V ”接通时水泵（运丝）启动，断开时停止（见图 12） 。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 14（2）用一个按钮“点动”来控制水泵（运丝）的启停：使“外部端口极性界面”中的“D=00” ，将“开水泵（开运丝） ”与“0V”之间接一常开按钮（见图 13） ，按下此按钮，水泵（运丝）起动，松开后继续运行，再次按下此按钮，水泵（运丝）停止。此时“关水泵” 、 “关运丝”信号不起作用，可以悬空。4 2 11 异常输出信号的连接， D25 针第（ 16）脚：D25 针端口的（16）脚内部为故障输出三极管的集电极，发射极在内部接 0V，最大承受电压 24V，最大允许电流500mA，在 ERR 异常指示灯点亮时此三极管饱和导通。一般用在需要将异常信号送到上位机的场合。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 15第 4.3 节 功率信号的连接4 3 1下部 8 位压线端子引脚定义 :（表 3）接地 220V 电源进 丝筒电机 水泵控制1 2 3 4 5 6 7 8E L N U V W K1 K2左侧第一脚为接地脚“E” ，为了确保安全，必须将此端子可靠接地。第 2、3 脚为电源输入端，L 接相线，N 接零线（见图14） 。本产品可在交流 150V-264V 之间正常工作，千万不要将两根相线（380V 电压）接入 L、N 上！一定要在交流电源与 L、N 端子之间接一个 10A/250V 的漏电断路器或串入 10A/250V 的保险管！太小的规格有可能会在刹车时跳闸。如果不装漏电断路器或保险管，一旦变频器内部出现故障可能会因为外部电源不能及时切断而使故障扩大，给检修带来很大困难（图 14） 。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 16通电之前请再次确认输入电压在交流 150V-264V 之间。第 4、5、6 脚为变频器功率输出端，接丝筒电机。K1 与 K2 为内部继电器的常开触点，容量为 10A/250V，可以直接作为单相水泵的启停开关，请在回路中串入 10A/250V 的保险管，以免在水泵出现故障（例如严重短路）时烧毁变频器内部继电器的触点。 需要控制三相水泵时需外加继电器或交流接触器，绕组的工作电压最高可使用交流 220V 的， 避免使用 380V 的绕组。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 17第五章 参数设定第 51 节 参数设定器的构成:(a)二个指示灯：左侧为“HFP”高频开关指示灯。右侧为“ERR”异常指示灯。(b)三个数码管：第一个数码管显示的内容为项目，第二、三个显示的内容为该项目的数据。(c)四个按键：“MENU” 、 “数据减” 、 “数据加” 、 “ENTER”。(图 15)洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 18第 52 节 运行参数的调节(a)运行参数共 15 项，分别为 “0-E”（见表 4） 。变频器接通电源后约 2 秒钟上电继电器吸合，系统开始自检，数码管全部笔划点亮（包括小数点） ，自检通过后 ERR 指示灯点亮一下迅速熄灭，数码管显示“0 15”（15 为出厂时项目 0 中的数据） 。此界面称为“运行参数设定界面” 。按“ENTER”键使界面在“0-E”间循环。按“数据减”使显示的数据减小，按“数据加”使显示的数据增加。调节后的数据会自动存储。运行参数设定界面代码的含义：（表 4）首位代码 含义 出厂值 调节范围0 0 段速频率 15HZ 0-801 1 段速频率 20HZ 0-802 2 段速频率 25HZ 0-803 3 段速频率 30HZ 0-804 4 段速频率 35HZ 0-805 5 段速频率 40HZ 0-806 6 段速频率 45HZ 0-807 7 段速频率 50HZ 0-808 正向运行时间 3 0-20 秒9 反向运行时间 4 0-20 秒A 开高频延时 10 0-99B 加速度 10 0-99C 增益 40 0-99洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 19D 允许掉电的最长时间 10 00-20E 加工结束时停机方式 00 00-02项目 0-7：用来设置 8 个段速的频率值，单位 :HZ，分辨率：1HZ。请参阅“4 2 8 8 段速控制信号（换刀信号）的连接 ”见 本说明书第 10 页。“8、9 正、反向运行时间”用与设定“定时换向模式”下正、反向运行的时间。一般设 XXYY，例如，8=05，9=03，丝筒将正向运行 5 秒，反向运行 3 秒，丝筒总的位移时间是正向 2 秒。当 D25 针第（1）脚与“0V”接通时变频器进入“定时自动换向模式” ，这种切割方式可以有效减少切割条纹，提高光洁度。 “A 开高频延时”决定变频器输出设定频率后延时开高频的时间。数据每增加 1，延时约增加 0.1 秒。最大延时开高频时间9.9 秒。“B 加速度”可根据需要调节，数值越大，加速和减速时越快，根据经验当 B50 时，换向速度反而变慢，应根据实际的机械特性由小慢慢增大，直到得到合适的换向速度。“C 增益”用来调节运行时电机的力矩。当低速启动困难时应将该值适当加大，使变频器的输出电压增高，从而增大力矩，一般选50。当丝筒电机使用 Y 型（380V）接法时，增益 C 设定为3545 之间（出厂值为 40） ；当丝筒电机使用形（220V）接法时，增益 C 设定为1525 之间；丝筒电机推荐使用 Y 型（380V）接法。C 值越大，电机换向时力矩越大，同时电机发热量也增加。要得到较快的换向速度，应与“B 加速度”配合调节。“D 允许掉电的最长时间” 根据电网电压的稳定性调节，交流洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 20输入电压大于 150V 时认为已上电，电压低于 100V 时认为掉电。每增加 1 允许掉电的时间增加约 50ms(毫秒)。必须确保输入电压在交流 150V-264V 之间。掉电检测功能的关闭：D 中数值为 0 时内部掉电检测不起作用。“E 加工结束时停机方式”E=00 时，收到加工结束信号后立即停机;E=01 时，收到加工结束信号后不立即停机，而是等丝筒运行到最左边时再停；E=02 时，丝筒运行到最右边时再停。第 53 节 外部端口极性的调整5 3 1外部端口极性调整界面的进入断开变频器电源，等数码管熄灭后，同时按下“MENU 键 ”和“ENTER” 键，重新上电，显示“A 00”或“A 01”后放开，即进入“端口极性调整界面” ，如果没有进入请断开电源重试。5 3 2外部端口极性的调整按“ENTER”键可使界面在“A-B-C-D-E”间循环。输入信号可以调整极性的有“加工结束信号” 、 “左行程、右行程信号”输出信号可以调整极性的有“关高频极性” 。端口极性设置为 0 时表示该信号端与 0V 接通时有效，为 1时表示该信号端与 0V 断开时有效。极性调整界面代码的含义（表 5）首位代码含义 出厂值调节范围洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 21A关高频极性调整1 0-1 =0 时，关高频时 D 形端口(24)与(25)之间的触点闭合，=1 时，关高频时 D 形端口(24)与(25)之间的触点断开。B 加工结束极性选择 1 0-1 =0 时，低电平时为结束，=1 时，高电平时为结束。C 左右行程极性调整 1 0-1 =0 时，使用常开传感器，=1 时，使用常闭传感器。D水泵(运丝)按钮开关方式选择1 0-1ESP2，SP1，SP0 功能选择0 0-1“A 关高频极性”出厂值为 “A=01”即在丝筒停止、换向、未达到设定频率时 HFP 灯熄灭，D25 针的（24） 、 （25）之间的触点断开。开运丝后，变频器达到设定频率后再经过“运行参数A 开高频延时”设定的时间（秒）以后 HFP 灯点亮，此触点闭合。当“A=00 ”时，关高频时 HFP 灯点亮，关高频继电器触点闭合。请根据脉冲电源的特性设置本参数。“B 加工结束极性选择” =0 时，正常加工时要求“加工结束”端与 0V 断开，与 0V 接通时加工结束；=1 时，正常加工时要求“加工结束”端与 0V 接通，与 0V 断开时加工结束。加工结束有效后变频器会根据运行参数中“E 加工结束停机方式”设定立即停机、停在左边或右边。洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 22“D 水泵（运丝）按钮开关方式选择 ”D=1 时，水泵（运丝）的启动、停止由 2 个按钮（或一个开关）来控制。D=0 时，水泵（运丝）的启动、停止由一个按钮“点动”来控制。详见本说明书第 12 页“4 2 10 水泵和运丝开关的连接 ”“SP2，SP1，SP0 功能选择”当“E=00 ”时使用SP2，SP1，SP0 三根信号线进行 8 段速控制；当“E=01 ”时使用 SP1，SP0 两根信号线进行 8 段速循环控制（见本说明书第 10页） 。第 5.4 节 异常指示与故障排除ERR 异常指示灯点亮时水泵和运丝均无法启动。在下列情况下 ERR 异常指示灯点亮， ERR 三极管输出低电平：（表 6）异常现象 异常原因 处理方法上电后 ERR 灯点亮 左右传感器极性调整不当检查左右传感器极性调整是否正确（见本说明书第 20页）洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 23左右传感器同时起作用检查是否有一个传感器动作，另一个损坏输入电压偏低确保输入电压在交流 150V-264V 之间，检查输入电路是否接触不好，电压是否稳定，关闭掉电检测功能一试加工结束检查加工结束信号极性是否正确、信号是否没有撤消、接线是否正确在调试状态下可以运行，在正常状态下按下“开水泵”“开运丝”按钮时ERR 灯点亮断丝检查是否断丝或钼丝与导电块接触不好（续上页表）在调试状态下，按下“开水泵”按钮时 ERR 灯点亮超程检查超程开关是否使用常闭触点；是否动作或损坏洛阳市洛龙区鑫弘宇电子设备厂 24水泵可以启动，按下“开丝筒”按钮时，水泵立即停止，丝筒不启动，ERR灯点亮。内部变频模块检测到有过电流情况发生检查变频器输出到丝筒电机之间是否有短路情况，电机是否损坏，电机阻力是否过大。1上电之前请确认输入电压为单相 220V 或在交流 150V-264V 之间。2上电后出现 ERR 灯点亮，最常见的是“左右行程极性”调整不当或没有调整，请重新调整。3当按下“开水泵”或“开运丝”时 ERR 灯点亮，系统不启动，请先切换到调试状态试一下，如果调试状态能启动，是加工结束和断丝检测出问题了；如果调试状态仍不能启动， “超程”出问题的可能性就比较大。4水泵可以启动，按下“开运丝”按钮时水泵立即停止，丝筒不启动，ERR 灯点亮，出