变频技术及应用（三菱）第三版：物料检测生产线变频调速控制教学课件

物料检测生产线变频调速控制项目四342任务1生产线传送系统连续调速控制任务2生产线变频传送系统的PLC控制任务3物料检测生产线加、减速定位控制343任务1

生产线传送系统连续调速控制344学习目标1.掌握变频器模拟量输入方法。2.能正确完成生产线传送变频控制系统的设计、安装与调试。345工作任务物料检测生产线装置模型如图所示，其主要由电动机、传送带、传感器、编码器、推料气缸等组成，可分拣金属、非金属、颜色块等。346物料检测生产线装置模型现有两类工件，即白色塑料工件和金属工件，要求系统实现分拣功能，具体功能要求如下：1.按下启动按钮，当进料光电传感器检测到有工件时，传送带向右运行（此时电动机运行频率为30Hz），若检测到金属工件，则推入第一个料槽中；若检测到白色塑料工件，则推入第二个料槽中。2.推送工件时，传送带停止工作（假设每次分拣1个工件）。3.通过模拟量模块设置变频器的频率参数。4.按下停止按钮，系统停止工作。347一、变频器模拟量输入信号端子的选择FR-E740系列变频器提供2个模拟量输入信号端子（端子2、端子4）用于连续变化的频率设定。在出厂设定情况下，只能使用端子2，端子4无效。要使端子4有效，需要在各接点输入端子（STF、STR、RES等）中选择一个，将其功能定义为AU信号输入。当这个端子与SD端子短接时，AU信号为ON，端子4变为有效，端子2变为无效。348相关知识二、变频器模拟量信号的输入规格如果使用端子2，模拟量信号可为0~5V或0~10V的电压信号，用参数Pr.73指定，其出厂设定值为1，指定为0~5V的输入规格，并且不能可逆运行。参数Pr.73的取值范围为0、1、10和11，具体内容见下表。如果使用端子4，模拟量信号可为电压输入（0~5V、0~10V）或电流输入（4~20mA，初始值），用参数Pr.267和电压/电流输入切换开关设定，并且要输入与设定相符的模拟量信号。参数Pr.267的取值范围为0、1、2，具体内容见下表。349350模拟量输入选择（Pr.73、Pr.267）

必须注意的是，若发生切换开关与输入信号不匹配的错误（开关设定为电流输入，但端子输入却为电压信号；或开关设定为电压输入，但端子输入却为电流信号），会导致外部输入设备或变频器故障。频率设定信号（DC0~5V、0~10V或4~20mA）的相应输出频率的大小可用参数Pr.125（对端子2）或Pr.126（对端子4）设定，用于确定输入增益（最大）的频率。它们的出厂设定值均为50Hz，设定范围为0~400Hz。351任务2

生产线变频传送系统的PLC控制352学习目标1.掌握PLC与变频器的通信方法。2.掌握变频器通信专用指令。3.能正确完成生产线变频传送系统的设计、安装与调试。353工作任务物料传送单元结构如图所示，该单元模拟了实际生产中的物料传送系统，通过变频器驱动传送带。354物料传送单元结构具体控制要求为：1.按下正转按钮，传送带电动机正转，频率为10Hz。2.按下反转按钮，传送带电动机反转，频率为30Hz。3.按下停止按钮，传送带立即停止运行。4.采用PLC与变频器通信的方式实现电动机的正反转控制及频率的改变。355356相关知识实际的物料生产线控制系统需要进行频率显示和频率在线修改，而此时通过面板控制、端子控制等方式显然是不可行的，采用PLC与变频器通信的方式则可以达到要求。PLC与变频器通信常用的方法是PLC通过FX3U

-485-BD模块和变频器连接，该方式使用的硬件少、传送的信息量大、传送速度快。357一、PLC与变频器的通信连接FX3U

-485-BD与三菱FR-E740变频器的通信接线如图所示，RJ-45水晶头插入变频器的PU接口，另一端接在FX3U

-485-BD。FX3U

-485-BD与三菱FR-E740变频器的通信接线a）PU接口b）PU接口各引脚名称及功能c）FX3U

-485-BD与FR-E740变频器PU接口的连接358PLC通过FX3U

-485-BD与多台三菱E700系列变频器的通信接线如图所示。PLC通过FX3U

-485-BD与多台三菱E700系列变频器的通信接线359二、PLC与变频器间的数据通信执行过程PLC与变频器间的数据通信执行过程如图所示。其中，①是指如果发现数据错误则进行再试，即从用户程序执行再试操作。如果连续再试次数超过参数设定值，变频器进入报警停止状态。②是指当接收一个错误数据时，变频器给PLC返回再试数据，如果连续错误次数达到或超过参数设定值，变频器也进入报警停止状态。通信执行过程360三、变频器通信专用指令（IVDR指令）1.指令格式其中，各操作数的内容和数据类型见下表、对象软元件见下表。IVDR指令各操作数的内容和数据类型361IVDR指令各操作数的对象软元件3622.指令功能IVDR指令的功能是针对连接在通信口n上的站号为[S1·]的变频器，根据[S2·]的指令代码写入[S3·]的控制值。[S2·]中指定的变频器的指令代码（16进制数）的写入内容和适用变频器见下表。363[S2·]中指定的变频器的指令代码（16进制数）的写入内容和适用变频器任务3物料检测生产线加、减速定位控制364学习目标1.了解变频器加、减速时间相关知识。2.能正确连接气动回路。3.能通过变频器的加、减速设置实现工件的准确定位。4.能正确完成物料检测生产线加、减速定位控制系统的设计、安装和调试。365工作任务物料检测生产线装置如图所示。当在传送带入料口（定位U形板）处人工放下已装配的工件时，变频器延时3s后启动，传动电动机以频率固定为30Hz的速度运行，将工件传送到分拣区。工件只有三种类型，如果工件为白色塑料件，则该工件到达1号滑槽中间，传送带停止，工件被推到1号滑槽中；如果工件为金属件，则该工件到达2号滑槽中间，传送带停止，工件被推到2号滑槽中；如果工件为黑色塑料件，则该工件到达3号滑槽中间，传送带停止，工件被推到3号滑槽中。工件被推出滑槽后，该工作单元的一个工作周期结束。仅当工件被推出滑槽后，才能再次向传送带下料。366367物料检测生产线装置

物料传送过程中，若要实现物料的分拣与准确入仓，则需工件准确地停止，实现定位。要想得到比较准确的位置，首先要正确设置变频器的减速时间，使其接收到停止信号后能够准确地停下来；其次传送过程中要有较快的响应速度，需要合理地设置变频器的加速时间。368相关知识一、加速时间与减速时间变频器加速时间与减速时间如图所示。变频器加速时间是指变频器输出给电动机的频率从0加速到加、减速基准频率所用的时间。变频器减速时间是指变频器输出给电动机的频率从加、减速基准频率降至0所用的时间。功能较强的变频器一般配置四组以上的加、减速时间参数供用户使用，在电动机的启动或停止阶段到底是哪一组加、减速时间参数起作用，取决于控制端子的状态。加、减速时间最长可设置为600s，最短可设置为0s。369加速时间与减速时间370二、加、减速时间的设定1.加速时间设定值2.减速时间设定值3713.变更加、减速时间的设定范围和最小设定单位（Pr.21）通过参数Pr.21能够设定加、减速时间范围和最小设定单位。设定值为0（初始值）时，设定范围为0~3600s（最小设定单位0.1s）。设定值为1时，设定范围为0~360s（最小设定单位0.01s）。若变更Pr.21的设定值，则加、减速时间的设定值（Pr.7、Pr.8、Pr.16、Pr.44、Pr.45）也将发生变化（不会影响Pr.611再启动时加、减速时间的设定值）。三、加、减速模式选择加、减速模式选择又称为加、减速曲线选择