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西門子變頻器440系列銷售中心

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變頻器的運轉(zhuǎn)指令方式是指如何控制變頻器的基本運行功能，這些功能包括啟動、停止、正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、正向電動與反向點動、復(fù)位等。

　　與變頻器的頻率給定方式一樣，變頻器的運轉(zhuǎn)指令方式也有操作器鍵盤控制、端子控制和通訊控制三種。這些運轉(zhuǎn)指令方式必須按照實際的需要進行選擇設(shè)置，同時也可以根據(jù)功能進行相互之間的方式切換。

　　1 操作器鍵盤控制

　　操作器鍵盤控制是變頻器簡單的運轉(zhuǎn)指令方式，用戶可以通過變頻器的操作器鍵盤上的運行鍵、停止鍵、點動鍵和復(fù)位鍵來直接控制變頻器的運轉(zhuǎn)。

　　操作器鍵盤控制的大特點就是方便實用，同時又能起到報警故障功能，即能夠?qū)⒆冾l器是否運行或故障或報警都能告知給用戶，因此用戶無須配線就能真正了解到變頻器是否確實在運行中、是否在報警（過載、超溫、堵轉(zhuǎn)等）以及通過led數(shù)碼和lcd液晶顯示故障類型。

　　按照前面一節(jié)的內(nèi)容，變頻器的操作器鍵盤通?？梢酝ㄟ^延長線放置在用戶容易操作的5m以內(nèi)的空間里。同理，距離較遠時則必須使用遠程操作器鍵盤。

　　在操作器鍵盤控制下，變頻器的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以通過正反轉(zhuǎn)鍵切換和選擇。如果鍵盤定義的正轉(zhuǎn)方向與實際電動機的正轉(zhuǎn)方向（或設(shè)備的前行方向）相反時，可以通過修改相關(guān)的參數(shù)來更正，如有些變頻器參數(shù)定義是“正轉(zhuǎn)有效”或“反轉(zhuǎn)有效”，有些變頻器參數(shù)定義則是“與命令方向相同”或“與命令方向相反”。

　　對于某些生產(chǎn)設(shè)備是不允許反轉(zhuǎn)的，如泵類負載，變頻器則專門設(shè)置了禁止電動機反轉(zhuǎn)的功能參數(shù)。該功能對端子控制、通訊控制都有效。

　　2 端子控制

　　2.1 基本概念

　　端子控制是變頻器的運轉(zhuǎn)指令通過其外接輸入端子從外部輸入開關(guān)信號（或電平信號）來進行控制的方式。

　　這時這些由按鈕、選擇開關(guān)、繼電器、plc或dcs的繼電器模塊就替代了操作器鍵盤上的運行鍵、停止鍵、點動鍵和復(fù)位鍵，可以在遠距離來控制變頻器的運轉(zhuǎn)。

　　圖1 端子控制原理

　　在圖1中，正轉(zhuǎn)fwd、反轉(zhuǎn)rev、點動jog、復(fù)位reset、使能enable在實際變頻器的端子中有三種具體表現(xiàn)形式:

　　（1）上述幾個功能都是由的端子組成，即每個端子固定為一種功能。在實際接線中，非常簡單，不會造成誤解，這在早期的變頻器中較為普遍。

　　（2）上述幾個功能都是由通用的多功能端子組成，即每個端子都不固定，可以通過定義多功能端子的具體內(nèi)容來實現(xiàn)。在實際接線中，非常靈活，可以大量節(jié)省端子空間。目前的小型變頻器都有這個趨向，如艾默生td900變頻器。

　?。?）上述幾個功能除正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能由固定端子實現(xiàn)，其余如點動、復(fù)位、使能融合在多功能端子中來實現(xiàn)。在實際接線中，能充分考慮到靈活性和簡單性于一體?，F(xiàn)在大部分主流變頻器都采用這種方式。

　　2.2 正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)

　　由變頻器拖動的電動機負載在實現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能非常簡單，只需改變控制回路（或激活正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)）即可，而無須改變主回路。

　　（a）控制方法一 （b）控制方法二

　　圖2 正反轉(zhuǎn)控制原理

　　常見的正反轉(zhuǎn)控制有兩種方法，如圖2所示。fwd代表正轉(zhuǎn)端子，rev代表反轉(zhuǎn)端子，k1、k2代表正反轉(zhuǎn)控制的接點信號（“0”表示斷開、“1”表示吸合）。圖2（a）的方法中，接通fwd和rev的其中一個就能正反轉(zhuǎn)控制，即fwd接通后正轉(zhuǎn)、rev接通后反轉(zhuǎn)，若兩者都接通或都不接通，則表示停機。圖2（b）的方法中，接通fwd才能正反轉(zhuǎn)控制，即rev不接通表示正轉(zhuǎn)、rev接通表示反轉(zhuǎn)，若fwd不接通，則表示停機。

　　這兩種方法在不同的變頻器里有些只能選擇其中的一種，有些可以通過功能設(shè)置來選擇任意一種。但是如變頻器定義為“反轉(zhuǎn)禁止”時，則反轉(zhuǎn)端子無效。

　　變頻器由正向運裝過渡到反向運轉(zhuǎn)，或者由反向運轉(zhuǎn)過渡到正向運轉(zhuǎn)的過程中，中間都有輸出零頻的階段，在這個階段中，設(shè)置一個等待時間，即稱為“正反轉(zhuǎn)死區(qū)時間”，如圖3所示。

　　圖3 正反轉(zhuǎn)死區(qū)時間

　　2.3 二線制和三線制控制模式

　　所謂三線制控制，就是模仿普通的接觸器控制電路模式，（信息來源：）當(dāng)按下常開按鈕sb2時，電動機正轉(zhuǎn)啟動，由于x多功能端子自定義為保持信號（或自鎖信號）功能，松開sb2，電動機的運行狀態(tài)將能繼續(xù)保持下去;當(dāng)按下常閉按鈕sb1時，x與com之間的被切斷，自鎖解除，電動機停止運行。如要選擇反轉(zhuǎn)控制，只需將k吸合，即rev功能作用（反轉(zhuǎn)）。

　　三線制控制模式的“三線”是指自鎖控制時需要將控制線接入到三個輸入端子，與此相對應(yīng)的就是以上講述的“二線制”控制模式。

　　三線制控制模式共有兩種類型，如下圖4a和圖4b。兩者的區(qū)別是右邊一種可以接收脈沖控制，即用脈沖的上升沿來替代sb2（啟動），下降沿來替代sb1（停止）。在脈沖控制中，要求sb1和sb2的指令脈沖能夠保持時間達50ms以上，否則為不動作。

　?。╝）控制方法一 （b）控制方法二

　　圖4 三線制端子控制

　　2.4 點動

　　端子控制的點動命令將比鍵盤更簡單，它只要在變頻器運行的情況下（無論正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)），都能設(shè)置單獨的兩個端子來實現(xiàn)正向點動和反向點動，其點動運行頻率、點動間隔時間以及點動加減速時間跟鍵盤控制和通訊控制方式下相同，均可在參數(shù)內(nèi)設(shè)置。

　　2.5 操作器stop鍵的功能

　　在進行端子控制時，變頻器的操作器鍵盤的大部分運轉(zhuǎn)功能鍵都沒有作用，但對于“stop”鍵卻還可以選擇是否有效。至于“stop”鍵是否有效必須基于用戶的具體情況:

　?。?）如果變頻器拖動的電動機在其運行過程中不允許隨意停機，只能通過現(xiàn)場停止按鈕由現(xiàn)場人員進行停機操作時，則需定義操作器“stop”鍵無效;

　?。?）如果現(xiàn)場控制按鈕離開變頻器本體較遠，而一旦出現(xiàn)變頻器異常情況或電動機異常，用戶可以從變頻器的操作器鍵盤直接停機的話，或者需要定義操作器鍵盤“stop”鍵為緊急停止按鈕，則需定義操作器“stop”鍵有效;

　　（3）許多變頻器的操作器“stop”鍵與“reset”常常為同一個鍵，而且用戶需要在變頻器異常停機后，需要在故障出現(xiàn)時直接從操作器鍵盤復(fù)位，則同樣需定義操作器“stop”鍵有效。

　　2.6 數(shù)字量輸入端子

　　數(shù)字量輸入端子是用于控制輸入變頻器運行狀態(tài)的信號，這些信號包括待機準備、運行、故障以及其他與變頻器頻率有關(guān)的內(nèi)容。這些數(shù)字開關(guān)量信號，除固定端子（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和點動）外，其余均為多功能數(shù)字量輸入端子。

　　常見的數(shù)字量輸入端子都采用光電耦合隔離方式，（信息來源：）且應(yīng)用了全橋整流電路，如下圖5，pl是數(shù)字量輸入fwd正轉(zhuǎn)、rev反轉(zhuǎn)、xi多功能輸入端子的公共端子，流經(jīng)pl端子的電流可以是拉電流，也可以是灌電流。

　　圖5 數(shù)字量輸入結(jié)構(gòu)示意

　　數(shù)字量輸入端子與外部接口方式非常靈活，主要有以下幾種:

　?。?）干接點方式。它可以使用變頻器內(nèi)部電源，也可以使用外部電源9－30vdc。這種方式常見于按鈕、繼電器等信號源。

　?。?）源極方式。當(dāng)外部控制器為npn型的共發(fā)射極輸出的連接方式時，為源極方式。這種方式常見于接近開關(guān)或旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器輸入信號，用于測速、計數(shù)或限位動作等。

　?。?）漏極方式。當(dāng)外部控制器為pnp型的共發(fā)射極輸出的連接方式時，為源極方式。這種方式的信號源與源極相同。