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西门子G120变频器CU240X-2通过格雷码二进制实现多段速

时间:2014-10-23 09:53:40   来源:http://www.china-siemens.cn/   

P.S.若您还不了解西门子G120变频器的订货号,请浏览“西门子变频器SINAMICS G120的型号预览”。

 问:如何解决西门子G120变频器使用二进制方式多段速在速度切换时DI触点的动作配合不同步造成的速度波动?
 
答:可使用格雷二进制码方式的多段速解决此问题。配备CU240B/E-2 和PM240的西门子G120变频器具备多段速给定功能,多段速的给定分为两种:直接给定和二进制给定。在直接给定方式时,变频器的最终速度给定值是由最多四个DI对应的速度值之和来决定的,此种应用多用于总的段速较少的情况下,例如只有4个固定速度,较少出现段速切换的速度波动。但是在选择二进制方式给定时,往往会在换档间隙出现设定值的波动,为此我们可以采用格雷码二进制方式来避免这种波动。在使用二进制给定时,变频器最多支持15个速度,在从0速到15速的切换过程中,变频器可能需要同时改变变频器多个DI的状态。以图2-1所示的应用为例,配置三个DI输入作为多段速信号源,除0速外,一共有7个段速。升速操作时需要从0速档依次增加到7速档,降速操作时,从7速档依次降低至0速档。
 
使用二进制方式多段速的相关参数设置为:
P1070= 1024
P1001= 50
P1002= 100
P1003= 200
P1004= 300
P1005= 400
P1006= 500
P1007= 600
P1016= 2
P1020= 722.3
P1021= 722.4
P1022= 722.5
正常升降速操作时,例如:从3档(多段速DI状态011)切换到4档(多段速DI状态100),多段速DI的三个位全都发生了变化,如果按图1的接线方式,需要S1,S2,S3三个开关的状态同时改变状态。由于手动操作不可能完全同时改变三个开关的状态,此时在换挡的间隙如果有配合不严密,就会造成给定速度的波动。
 
我们看到,多段速切换间隙会有波动,例如在3档变4档时,由于DI3,DI从1变为0,但是由DI5从0变为1没有与DI3,DI4保持完全同步,所以出现了瞬间的000状态,速度设定值发生了波动,影响到负载驱动。6档变5档时,4档变3档时,以及2档变1档时也都出现了类似的波动情况。
 
为避免二进制方式的固定速度切换时出现的波动,我们可以使用各类二进制码方式对速度进行给定。格雷二进制码的特点是从0000~1111的依次步进时,每次只变化一个位。如表3-1所示为四位5二进制码与格雷二进制码的对照。
 
表3-1 四位二进制码与格雷二进制码对照表

十进制段速 自然二进制码 格雷码
0 0000 0000
1 0001 0001
2 0010 0011
3 0011 0010
4 0100 0110
5 0101 0111
6 0110 0101
7 0111 0100
8 1000 1100
9 1001 1101
10 1010 1111
11 1011 1110
12 1100 1010
13 1101 1011
14 1110 1001
15 1111 1000
 
如果我们引入格雷二进制码方式,从3档切换到4档,就是从010切换到110,此过程只需要切换DI5的状态即可,由于只改变了S3的状态,因此不存在需要跟其他开关配合的问题,保证了速度不会产生波动。
 
此例使用各类二进制码方式的多段速相关参数设置为:
P1070= 1024
P1001= 50
P1003= 100
P1002= 200
P1006= 300
P1007= 400
P1005= 500
P1004= 600
P1016= 2
P1020= 722.3
P1021= 722.4
P1022= 722.5
使用格雷二进制码的多段速切换状态如图3-1所示,看到段速的依次切换不再有突变。
 

特别是在手动逐级切换速度的场合,使用各类二进制码方式设计主令开关时序,可以提高设备速度平滑性。P.S.若您还不了解西门子G120变频器的订货号,请浏览“西门子变频器SINAMICS G120的型号预览”。

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