作者:     湖北三丰汉巍智能科技有限公司 马先明

 

摘要

在许多使用变频器作为运动控制的控制器的应用场合中,调试人员经常会遇变频器报警的情形。然而,如何以量化而非经验的方式分析报警产生的原因,给他人提供足以信服的诊断依据,是提高调试人员专业素质的一种需求。本文重点介绍基于TIA Portal V15.1Trace功能,实现量化分析变频器关键参数及其数据可视化的操作教程。

关键字

变频器,TIA Portal V15.1Trace

  

1.应用需求

在许多使用变频器作为运动控制的控制器的应用场合中,调试人员经常会遇到由于参数设置,外部机械因素等原因导致变频器在运行过程中发出报警的情形。通常,调试人员在处理变频器报警时会依据过往经验,或是查看变频器报警代码并以此查询报警的潜在原因。

上述处理变频器报警的方法固然有效。但掌握一种可提供量化分析以及数据可视化的工具对调试人员来说也是一种对专业素质的提升。

本文将介绍如何使用TIA Portal V15.1Trace功能来监控变频器关键参数值,并绘制其数值曲线的方法。

2.变频器Trace的建立及配置

首先在TIA Portal V15.1中组态好一个如图2.1带有Trace功能的变频器。

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                     图2.1

注意:首先完成变频器正常工作所需的配置及参数,可通过PLC程序,变频器调试软件控制面板或是变频器手动操作面板。

在创建的变频器硬件组态中:

1  双击添加新Trace,创建一个新的Trace,更改其命名

2  双击新建的Trace进入配置界面,如图2.2

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                         图2.2

在配置界面进行如下操作:

1  配置想要监控的变频器参数

TIA Portal V15.1中此类组态的变频器项目Trace功能可直接选取变频器的参数进行监控,比使用PLC项目下的Trace更加方便地监控变频器的运行情况。

本示例中使用CU250S-2 PN控制单元采用EPOS功能以速度与位置的双闭环方式控制一台升降机。

2  配置曲线记录触发条件,以及采样周期

触发器:

立即开始记录:当在线激活记录触发时便开始记录。

触发变量:选择一个触发变量,当该变量为真时开始记录,建议选择状态字1字节0的位2(运行使能)作为触发变量 ,即可在变频器动作后自动开始记录参数曲线。选择状态字字节的某一位时,直接左键单击其所在方框即可。

触发器故障:使用此选项必须设置预触发器的时间t,当变频器故障时会记录显示故障触发前时间t内的参数曲线。

触发器警告:与触发器故障同理。

3  导出配置文件

可将已设置好的Trace配置导出成“.ttcfgx”文件,如图2.3

导入配置文件时,鼠标移至变频器项目文件中的Traces文件夹,在右键菜单中选择导入轨迹配置即可。

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   图2.3

4  将轨迹Trace下载到变频器中

在下载完Trace轨迹后,会自动将画面切换至示意图,并转为在线监控模式,如图2.4

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                       图2.4

1  示意图界面操作按钮

主要功能如图2.5所示:

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                        图2.5

监视状态显示如图2.6所示:

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           图2.6

2  轨迹显示区域

3  选择曲线横轴单位以及横轴自由拖动区域

4  被监控变量的显示设置

 

 

 

 

 

 

3.监视结果实例及分析

依据上述配置监控得到升降机上升和下降的两组参数曲线,分别如图3.13.2

各个参数的坐标系合并以后可选择右侧图例中不同的变量来切换对应的坐标系纵轴的数值。

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                     图3.1

根据图3.1的曲线可以看到在升降机上升快结束的时候转速值有波动,肉眼观察升降机会略微 “抖一下”,但总体运行还算比较稳定,变频器没有报警。

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                    图3.2

3.2中的升降机下降参数曲线较为平滑,肉眼观察升降机运行很平稳。

在控制另一台升降机时会发现,升降机每次到了特定位置便会报警,经查勘发现报的是故障7452位置环:跟随误差过大,如图3.3所示:

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                      图3.3

经过监控其运行时的参数轨迹得到图3.4曲线。

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                        图3.4

根据此曲线分析,升降机在下降至快结束的位置后,发现编码尺读取的升降机位置值出现多出明显的脉冲形波动。据此查看编码尺的安装情况,发现此处编码尺并没有很好的拉直,没有处在槽型读码头正中且与读码器头的平行度不够。经过调整后测试,该故障得以解决。

至此,本文对TIA Portal V15.1中变频器的Trace功能介绍完毕。希望能对各位读者有所帮助。