01
硬件及电机额定参数
- 变频器：ATV71 Plus 315KW；
- 变频器固件版本：V6.5 IE83；
- 通讯卡：VW3A3316，Ethernet IP；
- 通讯卡固件版本：V1.2 IE13；
在选择 Ethernet IP 通讯卡之前，必须要确认变频器的固件版本是否支持此通讯卡的使用，可在 Ethernet IP 通讯卡的通讯手册中查看与其相匹配的变频器最低版本的需求；
电机的额定参数：
- 额定功率：315KW，
- 额定电流：600A，
- 额定电压：380VAC，
- 额定转速：990RPM。
02
变频器参数设置
在调试变频器之前，先将变频器的访问权限设置为专家权限。
电机的额定参数，包括额定功率、额定电流、额定电压、额定转速等按照电机的实际额定值进行设置，并请求自整定，在整定过程中，变频器会输出额定电流至电机检测电机的一些参数，这时电机不会旋转，同时变频器的中文面板的左上角显示为 TUN，表示正在整定过程中，待变为 RDY 后表示自整定完成，请求自整定时电机必须处于冷态状态；设置电机的热保护电流为电机的额定电流，同时设置合适的加减速时间，本例中设置为 10S。
- 在设置菜单中，设置速度环比例增益为 25%，并根据电机是否产生噪音而调整合适的开关频率。
- 在电机控制菜单中，设置电机的控制类型为 SVC U（开环电压矢量），电机噪声抑制设置为 Yes。
- 在命令菜单中，将组合通道设置为隔离模式，并设置命令 1 通道与给定 1 通道均来源于通讯卡，即 Ethernet IP 的主站PLC 给定启停信号与设定频率。
- 在应用功能菜单中，将斜坡参数中的斜坡类型设置为线性斜坡，即梯形加减速曲线，同时， 将减速时间自适应设置为 No（此功能在无法受控停车时会自动延长减速时间，同时中文面板的左上角显示为 OBR，尤其是连接了外部制动电阻时，此参数必须设置为No）。
- 在应用功能菜单中，将停车设置参数中的停车类型设置为斜坡停车。
- 在故障管理菜单中，电机热保护一项中的热保护类型设置为强制风冷型（电机有强制风冷装置），电机过载故障管理设置为自由停车，同时将制动单元保护中的制动电阻保护功能取消， 同时将变频器断电重启，否则变频器在上电或运行过程中会出现 INFB（温度传感器故障） 及 OBF（制动过速）报警，这是因为超过 160KW 以上的变频器无内置制动单元，而此参数默认开启了制动单元的保护功能，因此在现场调试时特别注意一下此点。
- 在通讯菜单中，选择 Ethernet IP 对变频器的通讯参数进行设置，本例中的设置如下：
- 通讯速率：自动；
- IP 模式：固定；
- IP 地址：192.168.1.26；
- 子网掩码：255.255.255.0；
- 从站名称：ATV71 Drive；
设置完成通信参数后，将变频器断电重启。
03
Ethernet IP 通讯卡
安装：
将由 PLC 的连接通讯线缆插入 Port 1 端口即可。
Ethernet IP 通讯卡通讯端口定义：
现场使用中使用标准市售的超五类工业以太网线缆。
Ethernet IP 通讯卡在通讯网络中的拓扑方式：
不局限于这一种拓扑方式，在此仅做连接示例。
VW3A3316 Ethernet IP 通讯结构：
在现场调试中，我们使用 100-101。
以下为 100-101 组的通讯传输，最多 8 个输入与输出字可以配置。
在变频器的通讯菜单中，对通讯的输入与输出字进行配置，如下：
此例中，我们使用到以下变量字：
输入字配置，即 101 组，反馈至 PLC 的信息，如下：
- nNA1：3201（状态字）
- nNA2：8604（电机转速，单位：1RPM）
- nNA3：3204（电机电流，单位：0.1A）
- nNA4：3211（电机功率，单位：1%，100%对应电机的额定功率）
- nNA5- nNA8：0（不使用）
输出字配置，即 100 组，PLC 下发至变频器的信息，如下：
- nCA1：8501（命令字）
- nCA2：8502（设定频率，单位：0.1Hz）
- nCA3- nCA8：0（不使用）
以上变量可以在 ATV71 通讯变量表中进行查询。
变频器的控制方式遵循 Cia 402 控制流程，如下：
在编程时，我们可以将读取的状态字 ETA 进行高 8 位屏蔽，只根据低 8 位进行判断变频器的状态。
常用信息如下：
当 ETA=16#50，变频器上电，但未处于准备好状态，此时 CMD 写入 16#06 使变频器进入准备好状态，此时，ETA=16#31，变频器处于准备好状态，但无法接收运行命令，此时 CMD 写入 16#07 使变频器进入待运行状态，此时，ETA=16#33，变频器处于待运行状态，可以接收运行命令，当 CMD 写入 16#0F（正转命令）或 16#080F（反转命令）后，变频器运行，此时，ETA=16#33，变频器处于运行状态，在运行状态下，CMD 写入 16#07 可使其减速停车， 写入 16#00 可使其自由停车。
在编程时，我们可以将读取的状态字 ETA 进行高 12 位屏蔽，只根据低 4 位进行判断变频器的故障状态。
常用信息如下：
当 ETA=16#8，变频器处于故障状态，此时 CMD 写入 16#80 使变频器进入准备好状态，在网络通讯中断后，也可通过此命令进行通讯故障复位。
在 RSNetWorx 中安装 ATV71 Plus 的 EDS 文件，目前对应的 EDS 文件版本为 V6.5，导入更低的版本，在 PLC 的软件中监控显示此从站为问号，无法访问。
PLC 中的 ETHERNET MOUDLE 设置，如下：
IP 地址设置为变频器的 IP 地址，本例中为 192.168.1.26，Input 中的组设置为 101，数量设置为 8，Output 中的组设置为 100，数量设置为 8，这两者的数量必须固定设置为 8，设置为其他数值会导致 PLC 无法识别变频器设备；Configuration 中的组设置为 6，数量设置为 0。
在现场调试中，在连接完成外部的三相供电电源后，通过万用表进行测量，其中 L1 相对变频器的接地之间有 1.6-2 兆欧的电阻，其他两相则为无穷大，经过测量，变频器机柜上端的塑壳断路器侧现象一致，在上电后，单独测量三相之间的电压均正常，在变频器机柜上电后， 变频器工作正常。
作 者 简 介
李 振
运动控制产品专家
施耐德电气（中国）有限公司
工业自动化业务部 OEM 技术中心
独立编写《施耐德电气 SoMachine 控制器应用技巧 120 例》
参与编写《施耐德 EcoStruxure Machine 控制器应用及编程进阶》
