2. Основные сведения о Micromaster 420
2.1. Преобразователи MICROMASTER 420 предназначены для регулирования скорости вращения трехфазных электродвигателей. Поставляемые модели имеют диапазон мощностей от 120 Вт до 11 кВт. Преобразователи частоты оснащены микропроцессорной системой управления и используют в качестве силовых ключей IGBT-транзисторы (биполярные транзисторы с изолированным затвором).
Рис. 5.1. Структурная схема преобразователя частоты с промежуточным контуром постоянного тока
Наиболее часто в инверторах применяется метод высокочастотной широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В этом случае выходной сигнал преобразователя представляет собой последовательность импульсов напряжения постоянной амплитуды и изменяющейся длительности, которая на индуктивной нагрузке - обмотке статора, формирует токи синусоидальной формы.
2.2. Основные особенности преобразователя MICROMASTER 420:
- точечно задаваемая характеристика U/f позволяет применять преобразователь для работы с асинхронными и синхронными двигателями;
- 17 установок в расширенном режиме и более 600 в экспертном;
- высокоэффективное динамическое торможение постоянным током и комбинированное торможение;
- автоматический выбор частоты модуляции для бесшумной работы;
- ПИ-регулирование частоты вращения;
- защита преобразователя от перегрева, замыкания на землю, короткого замыкания;
- защита электродвигателя от перегрева;
- счетчик электрической энергии для измерения потребленной электроэнергии;
- модульная конструкция (съемная панель оператора ВОР для местного управления преобразователем, расширенная съемная панель оператора АОР для управления группой, состоящей максимально из 31 преобразователя, по протоколу USS).
MICROMASTER 420 — это преобразователь частоты, который легко интегрируется в систему автоматизации SIMATIC через последовательный интерфейс RS_485 с микроконтроллером S7_200 или по шине PROFIBUS в системе «ведущий_ведомый» с S7-300/S7-400.
Рис. 5.2. Схема внешних подключений MICROMASTER 420
2.3. В отличие от ПЛК приводы не программируются и программа не разрабатывается. Установки производятся с помощью параметров. Программа в цифровом приводе установлена постоянно и называется Firmware. Привод настраивается на решение задач путем параметрирования. Например, можно задать данные электродвигателя, время разгона, минимальные и максимальные частоты и т.д. Параметры изменяются и устанавливаются кнопками мембранной клавиатуры пульта управления. Номера выбранных параметров и их значения указываются на цифровом дисплее.
При простом применении ЧП нужно изменять только некоторые параметры, а для точной настройки могут понадобиться также „экзотические“ параметры. Поэтому с помощью параметра P003 уровень доступа устанавливается:
• уровень 1 - стандартный, где показываются только 17 важнейших параметров;
• уровень 2 - расширенный. На этом уровне видны дополнительные параметры для клемм входов и выходов, а также для коммуникаций по полевой шине или, например, для канала заданных значений;
• уровень 3 - экспертный. Здесь разрешен доступ ко всем параметрам. MICROMASTER имеет примерно 600 параметров;
• уровень 4 - сервисный. Специальные параметры определены только для авторизованного сервисного персонала. Этот уровень защищен паролем.
На рис. 5.3 показаны данные электродвигателя, которые вводятся как параметры в ЧП.
Рис. 5.3. Данные электродвигателя для параметрирования
Управлять частотным приводом в простейшем случае можно, подавая команды на его дискретные входы и меняя частоту вращения потенциометром, подключенным к аналоговому входу (см. рис. 5.4).
Рис. 5.4. Схема подключений входов MICROMASTER 420
при управлении без ВОР
2.4. Стандартный пульт управления BOP (Basic Operator Panel) можно заказать дополнительно. Он обеспечивает доступ ко всем параметрам до уровня 3 (эксперт).
Рис. 5.5. Общий вид пульта управления ВОР и описание функций кнопок
2.5. Для связи с контроллерами SIMATIC на частотный преобразователь дополнительно устанавливается модуль PROFIBUS. Сеть PROFIBUS работает по принципу (Token-Passing), т.е.активные устройства ПЛК или ПК (мастера) в логической круговой последовательности получают в определенное время окно на право передачи. В пределах этого временного окна мастер может общаться с другими мастерами или же обмениваться данными с ведомыми устройствами. PROFIBUS-DP использует при этом в первую очередь способ «мастер – ведомый», а обмен данными с приводами типа MICROMASTER4 осуществляется в основном циклически.
Адрес ЧП в сети устанавливается с помощью DIP переключателей либо указанием значения в параметре Р0918.
Источники команд. Команды это, например, сигналы включения и выключения, толчковый режим и подтверждение сообщений об ошибках. В учебном стенде можно с помощью параметра P0700 выбрать следующие источники команд:
• P0700 = 1 пульт управления BOP;
• P0700 = 2 переключатели на учебном стенде;
• P0700 = 6 по Profibus от CPU.
Источники заданий. Заданием является, например, частота преобразователя. В учебном стенде можно выбирать с помощью параметра P1000 следующие источники заданий:
• P1000 = 1 пульт управления BOP с клавишами больше/меньше;
• P1000 = 2 потенциометр на учебном стенде;
• P1000 = 6 по Profibus от CPU.
2.6. Чтобы MICROMASTER мог управляться по сети Profibus DP, он должен быть к ней подключен и должны быть установлены параметры. В программе HW Config следует установить DP master system, к которой подключить из библиотеки PROFIBUS DP → SIMOVERT → MICROMASTER 4 устройство MICROMASTER 4 (см. рис. 5.6)
Контроллер S7-300 передает частотному преобразователю по сети управлящее слово r0054 – 16 двоичных разрядов, а в ответ получает и анализирует слово состояния r0052 (см. рис 5.7). Происходит цикличный обмен данными о процессе (PZD) с цикличным обращением к параметрам (PKW).
Рис. 5.6. Пример окна HW Config с конфигурацией MICROMASTER 4
Рис. 5.7. Управляющее слово и слово состояния MICROMASTER 420