在带编码器的矢量控制中档方案.docx
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在带编码器的矢量控制中档方案
问题：
在带编码器的矢量控制中，如果编码器测速方向错误或电机接线相序错误，将会导致怎样的异常现象？
回答：
无论是编码器测速方向错误，还是电机接线相序错误，都表现为转速测量值与实际值符号相反。
在带编码器的矢量控制中，如果存在转速测量符号错误，电机将以极低的频率运行（一般为几Hz），并且不受频率给定值控制，从变频器可以观察到电机电流到达限幅值，转速反馈值与频率给定值符号相反，并且使用OFF1和OFF3无法停车，必须使用OFF2才能停车。
在实际调试中，如果出现上述现象，建议检查编码器的测速方向和电机接线的相序。
在调试带编码器的矢量控制变频器时，建议先进行恒V/f开环调试，当频率给定为正值时，电机轴的转向必须与要求的正方向一致，如果不一致，应当及时调整电机两相的接线，使转向满足要求。
在电机轴转向正确的前提下，再检测编码器转速反馈值（对于MM440可检查参数r0061；6SE70则可以检查参数KK0091（连接至P042）），此值的符号应与频率给定值相同，此值的大小应与频率给定值基本吻合。
如果编码器转速反馈值与频率给定值符号不同，对于具有差分信号的双通道编码器，可以在变频器的编码器接线端子上交换A、AN的接线（也可以交换B、BN的接线，或将A、AN与B、BN分别交换），对于非差分信号的双通道编码器，可以直接交换A、B的接线。
关键词
矢量控制、编码器、电机相序、异常
S7-300与G120PN通讯
1系统要求
•PC机：
安装STEP7和Starter软件
•G120装置：
选择支持PROFINET的控制单元，CU240SPN或CU240SPNF
•S7-300机架：
需要选择支持PROFINET的CPU，本实验使用CPU317-2DP/PN
•PROFINET连接电缆
网络连接如下图所示：
2G120和S7-300之间的PN连接和设置
2.1设置通讯接口
•选择TCP/IP接口
•分配IP地址
2.2设置PG/PC
2.3分别对CPU和驱动装置G120分配相应的网络地址
•点击EditEthernetNode编辑站点信息
•G120的IP地址须由控制器来分配，在变频器内部可以通过参数r61001来读取
•确保硬件组态中的Devicename与设备已分配的Devicename一致，否则CPU会报通讯故障
2.4对变频器进行组态并把它连接到PROFINET网络中
•在硬件组态时需要GSDML文件，G120GSDML下载地址：
26641490
2.5选择报文结构
•根据实际需要，选择相应的报文结构。
此处选择的报文结构应与变频器参数P0922中设定的一致。
如果不一致，会出现F00401故障。
2.6G120（CU240SPNF）相应的参数设置
参数
G120
P700
6
P1000
6
P0922
353
P2051In000
52
P2051.In001
21
P8840
20ms
3周期性通讯数据结构
周期性通讯的报文可以分为两个部分：
•过程数据PZD：
过程数据包括控制字（状态信息）和设定值（实际值）。
必须要将控制字的第十位置“1”选择由PLC来控制变频器，这些过程数据才能在变频器和PLC之间传递。
•参数通道ParameterChannel：
这一数据区用来对参数的值进行读/写操作，可以用来监控或者更改变频器的参数。
•数据结构如下表所示：
•参数标示符PKE：
√ PNU：
bit0~bit10，表示参数号，有效范围0到1999。
如果参数号≥2000，则必须在参数通道的第二个字IND（参数变址）的高字节位（非周期通讯）或低字节位（周期通讯）添加页号；
√ SPM：
bit10，保留位，总设为0；
√ AK：
bit12~15，表示请求或应答的标识符。
AK响应标示符：
响应标识符
描述
0
无应答
1
传送参数数值（word）
2
传送参数数值（doubleword）
3
传送描述信息
4
传送参数数值（array,word）
5
传送参数数值（array,doubleword）
6
传送数组元素的数目
7
任务不能执行（有错误的数值）
8
没有主站控制权或对参数借口没有修改权
AK请求标示符
任务标识符
描述
响应标识符
正
负
0
无请求
0
7/8
1
读取参数值
1/2
1
2
修改参数值（word）
1
1
3
修改参数值（doubleword）
2
1
4
读取描述信息
3
1
6
读取参数值（array）
4/5
1
7
修改参数值（array,word）
4
1
8
修改参数值（array,doubleword）
5
1
9
读取数组元素的序号，即下标的序号
6
1
11
修改参数值（array,doubleword）并保存在EEPROM
5
1
12
修改参数值（array,word）并保存在EEPROM
4
1
13
修改参数值（doubleword）并保存在EEPROM
2
1
14
修改参数值（word）并保存在EEPROM
1
7/8
•参数索引号IND
√ 高字节（bit15~bit8），用来表示参数的下标号；
√ 低字节（bit7~bit0），表示参数的页号。
其中有效位是bit7~bit4。
与PKE中的PNU共同确定参数号。
例如P2240.1，需要将IND写成0180。
√ 参数索引号IND，在非周期数据传输模式下，高字节和低字节表示的意义对换，例如P2240.1需要写成8001。
•参数值PWE
√ 当使用PROFIBUS进行数据通讯时，参数值（PWE）是双字形式（32位）。
并且在一个通讯报文中只能传输一个参数的数值;
√ 如果该参数为32位的数据类型，则会包括PWE1（高字位,PKW的第三个字）和PWE2（低字位,PKW的第四个字）;
√ 如果操作的参数是16位的数据类型，则只会由PWE2（低字位,PKW的第四个字）来表示，此时需要在PROFIBUSDPMaster中将PWE1（高字位,PKW的第三个字）置为0。
•G120周期通讯报文结构：
PROFIdrive规范规定了不同的报文类型。
进行循环通讯的报文包含具有特定意义和顺序的数据包。
SINAMICSG120变频器具有下表中所列的报文类型：
对于报文353和354，软件版本在V3.0及以上的G120/G120D控制单元CU240S/DP/DP-F才有。
也就是说只有V3.0及以上的控制单元才有PKW结构。
过程数据：
STW1/2
控制字1/2
ZSW1/2
状态字1/2
NSOLL_A
速度设定值
NIST_A_GLATT
速度实际值
IA_IST
输出电流
MIST
转矩实际值
PIST
实际功率
M_LIM
转矩限幅
FAULT_CODE
故障代码
WARN_CODE
报警代码
当选定某种报文结构（报文999除外）时，相应的BICO连接将被确定，并且不能修改。
如果P0922=999，将保持当前的BICO联接，但是可以对其进行更改。
•控制字1
常用控制字：
047E运行准备
047F正转启动
注意：
如果只发主给定频率，则控制字1的第10位也必须置为1。
•状态字1
4程序举例
4.1过程数据PZD-MOVE指令
如果只需要简单地控制变频器的启停和速度，就可以使用MOVE指令。
本例中控制字1给047F，变频器运行；速度给定是12.5Hz。
•程序
•变量表
4.2SFC14/15
如果需要通过参数通道读取或修改变频器的参数，可以使用SFC14/15。
本例中通过SFC14/15来读取和修改变频器的参数。
•程序
•修改参数P2240.0，变量给定如下：
•读取参数P2240.1，变量给定如下：
•从Starter软件中读取P2240参数：
关键词
G120，PN通讯
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