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1、March 28, 2000,For Internal Use Only,Rockwell Automation 传动产品介绍 2007年01月22日,王卫锋 DST Application Engineer Mobile: 133 1923 2311 E-mail: ,主 题,变频器产品家族,PowerFlex400系列产品介绍,PowerFlex700系列产品介绍,PowerFlex700 DeviceNet 通讯介绍,实验&变频器维护及故障排除,Questions,变频器产品家族,AC Drives 交流变频器 0.5 to 10,000 HP 208 - 7200 Volts 160
2、Smart Speed Control 1305 Microdrive 1336PLUSII 1336IMPACT 1336FORCE PowerFlex 4 PowerFlex4M PowerFlex40/40P PowerFlex400/400P PowerFlex70 PowerFlex700/700H PowerFlex700S Powerflex7000,DC Drives 直流调速器 0.25 to 2,000 HP 90 - 700 Volts DC 1365 1397 1395 FLEXPAK3000 WEBPAK3000,NEW,NEW,变频器产品家族,PowerFlex 4
3、00/400P,PowerFlex 40/40P,PowerFlex 4,NEW,250,NEW,变频器产品家族,特性 / 功能,功率范围(KW 380V),3.7,7.5,15,37,132,860,PowerFlex 700S,PowerFlex 700L,PowerFlex 700,PowerFlex 70,PowerFlex 700H,560,800,变频器产品家族,PowerFlex 700S,特性 / 功能,功率范围(KW 690V),45,160,PowerFlex 700,1100,132,PowerFlex 700L,PowerFlex 700H,800,1500,Power
4、Flex400,功率范围广 0.2KW250KW 按变转矩标定 LCD 液晶操作面板 针对HVAC的应用 内置 RS485 通讯口,集成断路器,接触器,旁路控制回路. NEMA 1 /IP20 壁挂式成套柜,最优化的风机水泵专用变频器,标准变频产品,成套式变频产品,PowerFlex400,PowerFlex400控制接口,(7) 数字输入 (24V sink/source) (3) Semi-programmable半可编程 两线/三线控制, 硬接线使能, freeze/fire protection (4) Fully programmable可编程 预置速度, 就地控制,消防强制频率功能
5、, etc. (2) 两个C型继电器输出 (2) Analog outputs模拟量输出 0-10V or 4-20mA (selectable) (2) Analog inputs模拟量输入(电流/电压) 硬件设置 (1) 隔离-10 to 10V or 4-20mA (跳线) (1) 非隔离0-10V or 4-20mA (跳线) (1) Optocoupler output光电隔离输出,模拟量输出电流/电压跳线选择,模拟量输出电流/电压跳线选择,24V DC Source/Sink,继电器输出,I/O 接线排,(2) RS485 Ports,控制逻辑图,Sleep function/休眠
6、唤醒功能 Internal PID controller/内置PID调节器 Skip frequencies and bands跳跃频率 Selectable fan/pump curves可选的风机/水泵曲线 Purge Function消防强制频率功能 Freeze/Fire interlocks空调/消防系统联锁 Automatic restart自动重起动 Flying start飞车起动 Multi-communication for HVAC支持多种HVAC的通讯协议 继电器输出扩展卡：多电机控制 挡板控制输入,PowerFlex400,Sleep function 休眠唤醒功能
7、Internal PID controller Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curves Purge and Freeze/Fire interlocks Automatic restart Flying start,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller 内置PID调节器 Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curves Purge and Freeze/Fire interlocks Automatic
8、restart Flying start,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller Skip frequencies and bands 跳跃频率 Selectable fan/pump curves Purge and Freeze/Fire interlocks Automatic restart Flying start,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curve
9、s 可选的风机/水泵曲线 Purge and Freeze/Fire interlocks Automatic restart Flying start,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curves Purge and Freeze/Fire interlocks 消防联锁 Automatic restart Flying start,Used for connection to fire and life safety syst
10、ems 提供与火灾安全系统的接口 Overrides control from any other source取代其它的控制源的控制 Ignores STOP command from a network or software enable input忽略网络的停止命令及使能信号 Purge Frequency is selectable 消防强制频率可设定,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curves Purge and F
11、reeze/Fire interlocks Automatic restart 自动重起动 Flying start,提供故障自复位及重新起动. 为无人值守的系统提供更多的方便.,PowerFlex400,Sleep function Internal PID controller Skip frequencies and bands Selectable fan/pump curves Purge and Freeze/Fire interlocks Automatic restart Flying start 飞车起动,用来起动旋转的电机 靠监测电机的反电势确定电机的转速来决定变频器的输出
12、. 减小对机械设备的冲击,PowerFlex400,March 28, 2000,For Internal Use Only,Extremely Easy to Use Drive - With World-Class Performance!,Vector Control Series B,Product Presentation,PowerFlex 700 Drive Overview,Processor and I/O,PowerFlex 700 Drive,Control Panel,Computer,Motor,Encoder (optional),PowerFlex700,优异的性
13、能 FORCE磁通矢量控制提供精确的速度和力矩控制 配/不配PG 简单的步进位置控制(位置索引) / 速度 profiling applications 出众的通讯能力to Logix, NetLinx & View 适用于各类简单到复杂的应用: 力矩校验TorqProve 用于提升的应用 调压控制:用于非电机控制的应用 Oil Well macros for Pump Jacks and Progressive Cavity Pumps (PCPs)磕头机和PCP泵 使用方便 带LCD显示的全数字式手操器 辅助的起动引导菜单,不需要手册就可调试 拔插式的 I/O端子 整个功率范围的控制主板是
14、一样的 节省安装空间 内置制动单元,内置通讯接口, 内置EMC filters ，内置共模抑制器 all save panel space and wiring time 集成的一体化书本型设计,PowerFlex700,PowerFlex 700VC 说明,控制方式 Three control modes for any application requirement V/Hz 无传感器矢量控制 with or without encoder feedback Force 磁通矢量控制 with or without encoder feedback 都带自整定功能 :方便调试,可获得较佳性
15、能 编码器反馈卡 12V or 5V options available 数字 I/O 6 输入- choice of voltage 24 VDC sink or source, or 115 VAC Dedicated Hardware Enable option 3 输出 可编程继电器输出 250 V AC, 30 V DC, 2 Amps 模拟 I/O 2 输入 差动隔离 双级型; 刷新时间1 msec for torque input 2 输出 -差动隔离 (0 - 10V or 4 - 20mA),罗克韦尔自动化A-B变频器采用的是获得专利技术的磁场定向控制（FORCE）技术，其可
16、独立控制交流电动机的磁通量和转矩电流，来实现精确的转矩和速度控制。FORCE技术采用了专利型的、频宽的电流调节器技术，加上自适应的控制器，可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制。这是FORCE技术和其它矢量控制技术的根本区别。采用了磁场定向控制（FORCE）技术后，结合了编码器使用，变频器调速范围为1000：1，调速精度最高可达+/-0.001%，转矩调整精度为+/- 2%。,什么是ForceTM技术？,磁通矢量控制- 转矩-速度曲线,- 转矩-速度曲线,PowerFlex 700VC 说明,内置通讯板 The PowerFlex 700 offers an internal communi
17、cations option allowing the user to integrate the drive into the manufacturing process. Status indicators for all internal communications options are visible on the cover for easy set-up and monitoring of drive communications.,PowerFlex 700 交流变频器,内置制动斩波器 Standard chopper transistor and available dri
18、ve-mounted (or separate mounting) braking resistor provide cost-effective dynamic brake options.,可选的控制模式 The PowerFlex 700 can be programmed for Volts per Hertz or Sensorless Vector control to cover a variety of applications.,多色 LED显示 Multi-color LEDs - visible through the cover of the PowerFlex 700
19、 - provide clear indication of drive status.,灵活的人机界面 A flexible LCD Human Interface Module provides exceptional information display and programming ease in a multilingual format.,灵活的I/O接口 Both the digital and analog I/O are flexible options on the PowerFlex 700. The Standard I/O board includes 6 dig
20、ital inputs, 2 relay outputs, 2 analog inputs and 1 analog output, all fully programmable.,接线端标识清楚,可插拔 Clearly marked, conveniently placed terminal blocks provide direct access for power and control wiring with a minimal amount of wire bending. Control blocks are “pull apart” for added convenience.,
21、内置EMC滤波器 By including an internal EMC filter, the PowerFlex 700 meets environmental standards without requiring additional panel space.,Past,Motor,DC/AC,AC/DC,SMPS dc/dc,EMI FILTER,Gate drive,PowerFlex 700,Cm core,Line Reactor,Line Reactor,Insulation Type 1000 Vpk 1200 Vpk,RWR 1-5 hp,EMI Filter,Lowe
22、r $ DC/AC,AC/DC new pre charge,Lower $ SMPS dc/dc,EMI FILTER,Dynamic Brake,Insulation Type 1000 Vpk 1200 Vpk 1600Vpk 1850 Vpk,Motor,Cable length 300ft,RWR 1-5 hp (Maxima),Dynamic Brake,PowerFlex “工程型产品” 主要特性,节省空间的硬件设计：,硬件结构 - Noise Suppression,Noise Suppression,PowerFlex 700 Frame 5,Power Structure
23、Frame 5 & 6,力矩校验TorqProveTM Applications,TorqProve can be used in any application where coordination between the drive and the mechanical brake is required.力矩校验应用于变频器与机械抱闸配合的控制. Lifting applications include: Cranes 起重机 Hoists吊机 Material handling lifts (vertical conveyors)物料垂直输送 Automatic Storage and
24、 Retrieval Systems (ASRS)自动货库 Palletizers码堆机,The PowerFlex 700 utilizes closed-loop Vector Control for assured control of the load at all times,TorqProveTM for Lifting Applications/力矩校验在起重设备的应用,Benefits include: Assured control of the load有效的控制负载. TorqProveTM assures that the mechanical brake has co
25、ntrol of the load when stopping the drive, and the drive has control of the load when releasing the brake during a move command TorqProveTM and Force TechnologyTM helps eliminate concerns with brake timing and environment changes inherent in V/Hz drives Reduced set-up time缩短调试时间 Very easy to set-up
26、only a few parameters No PLC programming required for function (brake control is performed by drive) No Special drive or software required不需要特殊的软件 The TorqProveTM feature comes standard! Outstanding performance 突出的性能 The TorqProve function is must faster than it would be if performed using a PLC The
27、 PowerFlex 700 drive offers industry-leading Vector performance in an easy-to-use drive.,Lifting applications can now be solved easily using the new TorqProveTM features in the PowerFlex 700.,Features include: Automated Torque & Brake Proving力矩、抱闸校验 Float Capability悬停功能 drive holds zero speed for wh
28、ile holding brake open Micro Position (creep speed)位置微调 Fast Stop Stops load as fast as possible then sets brake (reduces wear)快速停车 Protection capability including保护功能: Brake Slip Detection Speed Deviation Fault Output Phase Loss Detection Encoder Loss Fault,力矩校验在起重设备的应用,TorqProve Feature Descriptio
29、n Details力矩校验特点: Automated Torque Proving & Brake Proving、力矩校验、机械抱闸校验 当变频器收到运行命令, 变频器将: 快速磁通建立,输出转矩 确认输出转矩存在后,释放抱闸 当收到停车命令后(悬停时间结束), 变频器将: 输出控制抱闸闭合 确认抱闸已控制住负载后,输出转矩撤消 (溜钩检测) 力矩校验功能要求变频器设置为FVC 磁通定向控制,带编码器反馈 Float Capability 悬停功能 当收到停车命令后,变频器减速到零速,维持零速一段时间(可设置)控制抱闸闭合. 这个功能允许操作工可以重新定位,而不需要抱闸频繁动作. 悬停功能也
30、可由I/O 输入来控制(I/O 配置为Micropos/Float) Micro Position 位置微调(数字输入端) 这个输入端的功能:使输出的速度降低为前一次速度的一定比例,降低的比例可设置. 这匀许低速的移动物体,方便定位. Fast Stop 快速停机 当快速停机输入时,变频器将快停然后输出控制抱闸闭合. .,TorqProveTM for Lifting Applications,TorqProve Protection Feature Description Details: Brake Slip Detection溜钩保护 当负载移动停止,机械抱闸闭合, 变频器将斜坡降低输出
31、转矩,同时监测编码器反馈,确认负载被控制. 如果监测到编码器反馈有变化(溜钩),变频器会马上增加输出转矩,重新控制负载,按照预先设定的速度 下放负载. 变频器会重复以上的周期,直到抱闸能控制负载或负载安全下放到地面. Speed Deviation Fault 速度偏离保护(失速保护) 变频器会连续的监测速度命令和速度反馈,比较其偏差,如果偏差超出所允许的范围,那么变频器将变为故障状态,同时,抱闸投入工作. Output Phase Loss Detection输出缺相保护 三相输出接线端被监测,确保输出每有缺相. 一但TorqProve 使能,这项功能不能被屏闭. Encoder Loss
32、Fault编码器丢失 变频器会连续的监测编码器反馈,确保编码器工作正常. 只要出现编码器丢失变频器马上变为故障状态,同时,抱闸投入工作. 一但TorqProve 使能,这项功能必需使能.,TorqProveTM Timing Diagram/力矩校验时序图,With and Without TorqProve,1. Drive started,2. 电机转矩已建立,4. Lifting occurs,3. 报闸释放,带力矩校验,不带力矩校验,Frames 9 12 No Integral Pre-Charge Option,Frame 0 4 Integral Pre-Charge,Rockw
33、ell 公共直流母线方案介绍,Front Ends (NON-REGEN OR REGEN),AC Input,DC Bus,Frame 5 6 with Pre-Charge,Standard Switch,Standard Switch,Pre-Charge Assembly,Chopper or DBU Module,Brake Resistor,Capacitor Bank or RC Snubber,什么是公共直流母线,公共直流母线是指有统一的整流单元，将逆变器部分连接到公共的直流回路上的系统。通常在冶金、造纸、化纤等行业会用到公共直流母线方案。Rockwell是为数不多的能提供真正
34、意义的公共直流母线方案的产品供货商之一。Rockwell有自己的整流单元，并且新一代的工程型变频器PowerFlex40/40P和PowerFlex70/700都可以用做公共直流母线的逆变单元。,AC,Inverter,Inverter,Inverter,Inverter,AMC,AMC,AMC,AMC,Common DC Bus,Thyristor Supply Unit,单台传动: 独立的整流单元,公共直流母线: 公共的整流单元 更少的元器件 集中的制动单元,Control,Control,公共直流母线的优点,统一的整流单元配上统一的3%电抗器和滤波器(HF Filter)，使系统对电网的
35、干扰降到最低，远远小于单台变频器对电网的干扰，有利系统的可靠稳定运行。 多机传动中的每台单机的再生能量可以被充分利用，多台逆变器一般不会同时处于制动状态下，少数制动的逆变器回馈到直流侧的能量，可以被正处于电动状态下的另一些逆变器所吸收。 优化工艺,Multi-Motor Applications一拖多方案,为了有效保护电机，每台电机上端需单独加一台热继保护。 变频器的额定电流应大于电机所有电流之和，建议为所拖电机电流之和的1.21.3倍。,位置 / 速度 Profiling,位置控制 点到点的位置控制 定位的方式: 增量型的 绝对值型的 (referenced to home),Additio
36、nal Features: 位置序列有16步 每一步都有以下设置: 进程可以在16步序中随意跳转 一个周期 or continuous cycling 自动回位功能 自动回位程序 回到限位开关或编码器标识线 Blend moves,速度调节的 Profiling 速度改变基于: 时间 Digital inputsI/O 脉冲数 参数值,减速 & 行程极限开关操作,数字输入选择 行程极限开关 (常闭) 当开关打开时,停止变频器 不允许在向此方向运行 允许向相反方向运行 减速开关 (常闭) 当开关打开时,减速按预置速度一爬行 此低速维持到行程极限开关打开 允许向相反方向按正常速度运行 Severa
37、l End Limits switches (as well as Decel switches) can be wired in series into one input These digital inputs can be used many applications without TorqProve being enabled,New!,Torque Follower力矩跟随/主从控制,A more precise form of Load Sharing: Proportional master slave load sharing.精确的负荷分配 Precise speed r
38、egulation.精确的速度调节 Operates over a wide speed range.宽的调速范围 Multiple drives act as a single drive/motor set.多台电机的性能表现的象一台电机的性能一样,多台电机之间的负荷分配，同步问题,多台电机之间的负荷分配，同步问题,编程 文件, 参数组, 参数,调 试 方 便,S.M.A.R.T Start 不需要较多的编程知识 只须做基本设置即可起动! 辅助调试 2 levels 基础的 高级的 完整功能设置 全文字屏幕 问答形式 简单的马达/变频器自整定 输入电机铭牌值后,余下的工作由变频器完成!,S
39、.M.A.R.T. 启动,快速方便的启动程式 无需了解程序结构 8 个最常用功能 S S tart and Stop Modes M M inimum and Maximum Speed A A ccel and Decel Times R R eference Selection T T hermal Overload Motor Protection 改变基本参数即可启动!,内置通讯卡,多种通讯选件可选 DeviceNet ControlNet Remote I/O Profibus DP Interbus S LonWorks RS-485 HVAC Metasys N2 / FLN P
40、1 / Modbus RTU EtherNet/IP 无需外部供电,Advanced peer-to-peer and I/O messaging enhance network performance!,PowerFlex “7” Class-Rockwell 核心网络,1203-SSS,1336Plus/Impact PowerFlex4,40,40P,400 PowerFlex70 PowerFlex700/700H PowerFlex700S,DriveExecutive Software,Automatic Database Creation,DriveExecutive uses
41、databases for fast performance online and for editing drive configurations offline.,调试软件,DriveTools SP,DriveExplorer,DriveObserver Software,Monitor multiple charts!,工程型变频器的特点,Force技术的磁场定向矢量控制 Zero StackingTM -零间隙安装能力 内部通讯允许用户将通讯集成到制造过程中 内置的EMC输入滤波器 内置的共模抑制输出滤波器 内置的直流母线电抗器 内置的制动单元 相同的人机接口，包括LCD人机接口模块
42、和基于PC的组态软件 TorqProveTM for Lifting Applications提升应用的力矩校验功能,PowerFlex 700VC -应用,成功的应用: 吊机 &起重设备(力矩校验) 汽车厂的垂直升降机 钢厂,纸厂的天车 物料运输OEM配套提供的垂置运输带 风机 & 水泵 大型半导体厂的空气处理设备 电厂空冷系统 冲压机设备 Large stamping presses for metal fabrication several OEMs,“磕头机” Pump jacks at Canadian OEMs 卷取设备 电缆 薄膜,胶片 调压设备 焊接设备 发电厂的供电设备,Ro
43、ckwell低压交流变频器,Volts / Hertz,1336 PLUS II AC Drive,1336 IMPACT AC Drive,Speed / Torque Regulation Open or Closed Loop Dynamic Performance,1336 FORCE AC Drive,PowerFlex700S,PowerFlex700Vector,PowerFlex700STD,PowerFlex700H,PowerFlex70,PowerFlex40/40P,1305 AC Drive,PowerFlex400,PowerFlex4,满足不同的应用和性能要求,M
44、arch 28, 2000,For Internal Use Only,DeviceNet 网络通讯介绍,Vector Control Series B,PowerFlex700 DeviceNet,PowerFlex700 DeviceNet,1.将变频器上电。 在HIM选择Memory Reset to Defaults，然后按Enter键，将变频器下电，显示变频器断电后，再次将变频器上电。 2.使用HIM选择Start-Up，在Motor Control中选择电动机的控制方式； 3.将PowerFlex700VC SeriesB变频器通过20-COMM-D连接在DeviceNet网络上，
45、将ControlLogix处理器通过1756DNB模块连接到DeviceNet网络上，通过RSNetWorx软件修改变频器参数。 4.单击StartProgrammeRockwell SoftwareRSLinxRSLinx，启动RSLinx。单击图标，选择Ethernet/IP驱动;,PowerFlex700 DeviceNet,图 添加Ethernet/IP驱动,单击 图标，展开刚才添加的Ethernet/IP驱动，如下图所示。,图 获得驱动组态树,PowerFlex700 DeviceNet,单击StartProgrammeRockwell Software RSNetWorxNetWo
46、rx for DeviceNet，打开RSNetworx for DeviceNet软件。点击工具栏上的,图标，显示“Browse for network”对话框，选择DeviceNet，点击OK，如下图所示。,图 连接到网络,PowerFlex700 DeviceNet,此时，RSNetWorx开始扫描网络。RSNetWorx将自动查找网络驱动列表下的所有设备。扫描完成后，DeviceNet网络上设备均以图标形式显示，如下图所示。,双击PowerFlex700 VC变频器的图标，弹出如下对话框，点击Upload上载变频器参数。,PowerFlex700 DeviceNet,图 上载变频器参数
47、,PowerFlex700 DeviceNet,Option 1 http:/ DeviceNet,PowerFlex700 DeviceNet,PowerFlex700 DeviceNet,Option 2 http:/ DeviceNet,PowerFlex700 DeviceNet,Why do my drives intermittently drop off the network? DeviceNet Not using the recommended cabling You must use DeviceNet ODVA compliant cable that has a 12
48、1 ohm resistance You can use the Cable Finder, and search http:/ under DeviceNet Forgetting to install termination resistors on both ends of the network You must install a 121 ohm, 1% tolerance resistor at each end Rule of thumb install a resistor at “starting” device and “ending” device You must install a wire between the 24 VDC power supply V- terminal and PE (earth ground) Using shielded DeviceNet cabling Install a wire between the DeviceNet connector SHLD