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欧姆龙3G3MV变频器多段速控制在手动泵压力测试系统上的应用
作者：周静红
来源：《数字技术与应用》2011年第10期
摘要：变频器是电气传动控制系统的重要组成部分，被广泛应用于多种电气设备的传动控制系统中，本文将着重讲述三菱FX2N PLC和欧姆龙3G3MV变频器配合使用实现变频器的多段速控制。
关键词：变频器 控制 应用
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)10-0101-02 1、前言
变频器是电气传动控制系统的重要组成部分，由于其具有低功耗、高效率和控制线路简单等显著特点，被广泛应用于多种电气设备的传动控制系统中。本控制系统由3大部分组成：触摸屏、PLC和变频器。触摸屏用于系统参数设置和监控系统的运行状态，PLC作为中央控制系统实现各种控制功能的转换，变频器实现电机的调速控制。本文将着重讲述三菱FX2N PLC和欧姆龙3G3MV变频器配合使用实现变频器的多段速控制。 2、手动泵测试性能介绍
手动泵主要由以下3部分组成：打压手柄、油箱和泵头。手动泵有2个最主要性能指标，其一是它的保压功能，即在一定的压力下，保持压力降在一定的范围内。另一个是它的安全阀功能，即当压力打打到最大额定压力后，压力无法再升高而是通过安全阀使液压油流回油箱。从这两大性能指标我们可以看出：保压功能用来测试手动泵是否存在内漏，安全阀功能用来保障系统安全。在本控制系统中保压测试测试3个数值，即3000PSI、8000PSI和10500PSI。安全阀测试数值为10500PSI。 3、控制系统硬件设计
控制系统的硬件主要包括：电气系统主电路、PLC控制电路、变频器控制电路。在本系统中为了更好地实现数据的实时监控和参数设置，本系统中还使用了触摸屏作为上位机。 3.1 PLC机型的选择
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在本系统中选用三菱FX2N-32MT PLC和FX2N-2AD模拟量输入模块。此FX2N-32MT PL是晶体管输出型，由于系统测试频繁，需要频繁启动，考虑到设备的使用寿命，故选择晶体管型PLC。三菱FX2N系列PLC是三菱FX系列PLC中功能最强大的机型，具有丰富的软元件资源，有3072个辅助继电器，提供了多种特殊功能模块。 3.2 变频器的选择
本系统中选择欧姆龙3G3MV系列变频器控制电机的转速。欧姆龙3G3MV系列变频器结构紧凑，功能强大，调速精度高，稳定性好。在本控制系统中利用欧姆龙变频器的多段速控制实现电机的变频调速。 3.3 触摸屏的选择
为了满足人机界面显示的美观、易操作性，获得较理想的人机交互效果，我们选择了三菱公司的触摸屏F940。该型号触摸屏是一种具有高级显示功能、报警处理能力以及PLC顺序程序编辑功能的通用图形操作终端，是一款极受欢迎的标准尺寸的触摸屏。它具有操作简单方便、符合人性化等优点。通过触摸屏窗口可以进行配方的编辑、修改和关键工艺参数的设定。同时通过触摸屏可以进行参数设定、工艺流程运行状态和报警显示，并且可以形成实时数据曲线和数据报表以供显示。 3.4 电气接线图 3.4.1 PLC电气接线图 3.4.2 变频器电气接线图 3.5 变频器参数设置 (1)基本参数设定：
n001=4：可设定的参数范围n001～n179 n002=0: 用V/F方式控制调速 n003=1：控制端子有效 n004=1：频率指令有效 n008=1: 键盘有效 LO/RE ：选择“远程RE”
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(2)多段速指令的设定：（本控制系统以5段速运行） n024=20Hz n025=15Hz n026=40Hz n027=30Hz n028=50HZ n029=0Hz n030=0Hz n031=0Hz n050=1 n051=2 n052=3 n053=5 n054=6 (多功能输入端子指令S5)
n055=7（多功能输入端子指令S6） n056=8（多功能输入端子指令S7） 其它的参数不变。 4、程序控制流程 4.1 3000PSI保压测试
首先，双手按下启动按钮，电机开始启动。压力传感器检查系统压力，压力在0-2800PSI之间时，变频器以20HZ频率运行，当压力在2800-3000PSI之间时，变频器以15HZ频率运行。当压力达到3000PSI时，系统停止打压，做保压测试，保压时间为10秒，如果压力降小于250PSI，低压保压合格，如果压力降大于250PSI，则3000PSI保压不合格，此泵为不良品。
4.2 8000 PSI保压测试
如果3000PSI保压合格，则系统继续打压。压力在3000-7500PSI之间时，变频器以40HZ频率运行，当压力在7500-8000PSI之间时，变频器以30HZ频率运行。当压力达到8000PSI时，系统停止打压，做保压测试，保压时间为10秒，如果压力降小于250PSI，高压保压合格，如果压力降大于250PSI，则8000PSI保压不合格，此泵为不良品。 4.3 安全阀功能测试
如果8000PSI保压合格，则系统继续打压。当压力大于8000PSI时，变频器以50HZ频率运行，打压时间为15秒，15秒后如果系统压力在10000-11000PSI之间时，安全阀设定值合格，否则不合格，此泵为不良品。如果安全阀压力设定值10000-11000PSI之间，则做安全阀保压测试，保压时间为10秒，如果压力降小于250PSI，安全阀保压合格，如果压力降大于250PSI，则安全阀保压不合格，此泵为不良品。 5、系统调试过程中的注意事项
变频器在使用过程中必须用短而粗的铜导线接地。通电或断电10分钟以内请勿打开端子外盖，否则可能会由于触电导致轻伤。