西门子变频器440系列销售中心

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变频器的运转指令方式是指如何控制变频器的基本运行功能，这些功能包括启动、停止、正转与反转、正向电动与反向点动、复位等。

　　与变频器的频率给定方式一样，变频器的运转指令方式也有操作器键盘控制、端子控制和通讯控制三种。这些运转指令方式必须按照实际的需要进行选择设置，同时也可以根据功能进行相互之间的方式切换。

　　1 操作器键盘控制

　　操作器键盘控制是变频器简单的运转指令方式，用户可以通过变频器的操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键来直接控制变频器的运转。

　　操作器键盘控制的大特点就是方便实用，同时又能起到报警故障功能，即能够将变频器是否运行或故障或报警都能告知给用户，因此用户无须配线就能真正了解到变频器是否确实在运行中、是否在报警（过载、超温、堵转等）以及通过led数码和lcd液晶显示故障类型。

　　按照前面一节的内容，变频器的操作器键盘通常可以通过延长线放置在用户容易操作的5m以内的空间里。同理，距离较远时则必须使用远程操作器键盘。

　　在操作器键盘控制下，变频器的正转和反转可以通过正反转键切换和选择。如果键盘定义的正转方向与实际电动机的正转方向（或设备的前行方向）相反时，可以通过修改相关的参数来更正，如有些变频器参数定义是“正转有效”或“反转有效”，有些变频器参数定义则是“与命令方向相同”或“与命令方向相反”。

　　对于某些生产设备是不允许反转的，如泵类负载，变频器则专门设置了禁止电动机反转的功能参数。该功能对端子控制、通讯控制都有效。

　　2 端子控制

　　2.1 基本概念

　　端子控制是变频器的运转指令通过其外接输入端子从外部输入开关信号（或电平信号）来进行控制的方式。

　　这时这些由按钮、选择开关、继电器、plc或dcs的继电器模块就替代了操作器键盘上的运行键、停止键、点动键和复位键，可以在远距离来控制变频器的运转。

　　图1 端子控制原理

　　在图1中，正转fwd、反转rev、点动jog、复位reset、使能enable在实际变频器的端子中有三种具体表现形式:

　　（1）上述几个功能都是由的端子组成，即每个端子固定为一种功能。在实际接线中，非常简单，不会造成误解，这在早期的变频器中较为普遍。

　　（2）上述几个功能都是由通用的多功能端子组成，即每个端子都不固定，可以通过定义多功能端子的具体内容来实现。在实际接线中，非常灵活，可以大量节省端子空间。目前的小型变频器都有这个趋向，如艾默生td900变频器。

　　（3）上述几个功能除正转和反转功能由固定端子实现，其余如点动、复位、使能融合在多功能端子中来实现。在实际接线中，能充分考虑到灵活性和简单性于一体。现在大部分主流变频器都采用这种方式。

　　2.2 正转和反转

　　由变频器拖动的电动机负载在实现正转和反转功能非常简单，只需改变控制回路（或激活正转和反转）即可，而无须改变主回路。

　　（a）控制方法一 （b）控制方法二

　　图2 正反转控制原理

　　常见的正反转控制有两种方法，如图2所示。fwd代表正转端子，rev代表反转端子，k1、k2代表正反转控制的接点信号（“0”表示断开、“1”表示吸合）。图2（a）的方法中，接通fwd和rev的其中一个就能正反转控制，即fwd接通后正转、rev接通后反转，若两者都接通或都不接通，则表示停机。图2（b）的方法中，接通fwd才能正反转控制，即rev不接通表示正转、rev接通表示反转，若fwd不接通，则表示停机。

　　这两种方法在不同的变频器里有些只能选择其中的一种，有些可以通过功能设置来选择任意一种。但是如变频器定义为“反转禁止”时，则反转端子无效。

　　变频器由正向运装过渡到反向运转，或者由反向运转过渡到正向运转的过程中，中间都有输出零频的阶段，在这个阶段中，设置一个等待时间，即称为“正反转死区时间”，如图3所示。

　　图3 正反转死区时间

　　2.3 二线制和三线制控制模式

　　所谓三线制控制，就是模仿普通的接触器控制电路模式，（信息来源：）当按下常开按钮sb2时，电动机正转启动，由于x多功能端子自定义为保持信号（或自锁信号）功能，松开sb2，电动机的运行状态将能继续保持下去;当按下常闭按钮sb1时，x与com之间的被切断，自锁解除，电动机停止运行。如要选择反转控制，只需将k吸合，即rev功能作用（反转）。

　　三线制控制模式的“三线”是指自锁控制时需要将控制线接入到三个输入端子，与此相对应的就是以上讲述的“二线制”控制模式。

　　三线制控制模式共有两种类型，如下图4a和图4b。两者的区别是右边一种可以接收脉冲控制，即用脉冲的上升沿来替代sb2（启动），下降沿来替代sb1（停止）。在脉冲控制中，要求sb1和sb2的指令脉冲能够保持时间达50ms以上，否则为不动作。

　　（a）控制方法一 （b）控制方法二

　　图4 三线制端子控制

　　2.4 点动

　　端子控制的点动命令将比键盘更简单，它只要在变频器运行的情况下（无论正转还是反转），都能设置单独的两个端子来实现正向点动和反向点动，其点动运行频率、点动间隔时间以及点动加减速时间跟键盘控制和通讯控制方式下相同，均可在参数内设置。

　　2.5 操作器stop键的功能

　　在进行端子控制时，变频器的操作器键盘的大部分运转功能键都没有作用，但对于“stop”键却还可以选择是否有效。至于“stop”键是否有效必须基于用户的具体情况:

　　（1）如果变频器拖动的电动机在其运行过程中不允许随意停机，只能通过现场停止按钮由现场人员进行停机操作时，则需定义操作器“stop”键无效;

　　（2）如果现场控制按钮离开变频器本体较远，而一旦出现变频器异常情况或电动机异常，用户可以从变频器的操作器键盘直接停机的话，或者需要定义操作器键盘“stop”键为紧急停止按钮，则需定义操作器“stop”键有效;

　　（3）许多变频器的操作器“stop”键与“reset”常常为同一个键，而且用户需要在变频器异常停机后，需要在故障出现时直接从操作器键盘复位，则同样需定义操作器“stop”键有效。

　　2.6 数字量输入端子

　　数字量输入端子是用于控制输入变频器运行状态的信号，这些信号包括待机准备、运行、故障以及其他与变频器频率有关的内容。这些数字开关量信号，除固定端子（正转、反转和点动）外，其余均为多功能数字量输入端子。

　　常见的数字量输入端子都采用光电耦合隔离方式，（信息来源：）且应用了全桥整流电路，如下图5，pl是数字量输入fwd正转、rev反转、xi多功能输入端子的公共端子，流经pl端子的电流可以是拉电流，也可以是灌电流。

　　图5 数字量输入结构示意

　　数字量输入端子与外部接口方式非常灵活，主要有以下几种:

　　（1）干接点方式。它可以使用变频器内部电源，也可以使用外部电源9－30vdc。这种方式常见于按钮、继电器等信号源。

　　（2）源极方式。当外部控制器为npn型的共发射极输出的连接方式时，为源极方式。这种方式常见于接近开关或旋转脉冲编码器输入信号，用于测速、计数或限位动作等。

　　（3）漏极方式。当外部控制器为pnp型的共发射极输出的连接方式时，为源极方式。这种方式的信号源与源极相同。