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浔之漫智控技术(上海)有限公司
主营：西门子DP电缆代理商
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西门子模块6GK7343-1CX10-0XE0功能参数
三菱FR－A500系列变频器保护功能
显 示 | 名 称 | 内 容 | 检 查 要 点 | 处 理 |
E．OC1 | 加速时过电流断路 | 加速运行中，当变频器输出电流过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。仅给R1，S1端子供电，输入启动信号时也为此显示。 | 是否急加速运转。输出是否短路。主回路电源（R，S，T）是否供电。 | 延长加速时间。起动时“E.OC1”总是点亮的情况下，拆下电机再启动。如果“E.OC1”仍点亮，请与经销商或本公司营业所联系。主回路电源（R，S，T）供电。 |
E．OC2 | 定速时过电流断路 | 定速运行中，当变频器输出电流过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。 | 负荷是否有急速变化。输出是否短路。 | 取消负荷的急速变化。 |
E．OC3 | 减速时过电流断路 | 减速运行中（加速、定速运行之外），当变频器输出电流过额定电流的200%时，保护回路动作，停止变频器输出。 | 是否急减速运转。输出是否短路。电机的机械制动是否过早。 | 延长减速时间。检查制动动作。 |
E．OV1 | 加速时再生过电压断路 | 因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压达到规定值的85%时，预报警（显示RB），过规定值时，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。 | 加速度是否太缓慢。 | 缩短加速时间。 |
E．OV2 | 定速时再生过电压断路 | 因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压达到规定值的85%时，预报警（显示RB），过规定值时，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。 | 负荷是否有急速变化。 | 取消负荷的急速变化。必要时，请使用制动单元或电源再生变换器（FR-RC）。 |
E．OV3 | 减速，停止时再生过电压断路 | 因再生能量，使变频器内部的主回路直流电压达到规定值的85%时，预报警（显示RB），过规定值时，保护回路动作，停止变频器输出。电源系统里发生的浪涌电压也可能引起动作。 | 是否急减速运转。 | 延长减速时间（使减速时间符合负荷的转动惯量）。减少制动频度。必要时，请使用制动单元或电源再生变换器（FR-RC）。 |
E．THM | 电机过负荷断路（电子过流保护）（注1） | 过负荷以及定速运行时，由于冷却能力的低下，造成电机过热，变频器的内置电子过流保护检测达到设定值的85%时，预报警（显示TH），达到规定值时，保护回路动作，停止变频器输出。多电机或两台以上电机运行时，电子过流保护不能保护电机，请在变频器输出侧安装热继电器。 | 电机是否在过负荷状态下使用。 | 减轻负荷。恒转矩电机时，把Pr.71设定为恒转矩电机。 |
E．THT | 变频器过负荷断路（电子过流保护）（注1） | 如果电流过额定电流的150%，而未到过电流切断（200%以下）时，为保护输出晶体管，用反时限特性，使电子过流保护动作，停止变频器输出。（过负荷承受能力 150% 60s） | 电机是否在过负荷状态下使用。 | 减轻负荷。 |
E．IPF | 瞬时停电保护（注2 ） | 停电过15ms（与变频器输入切断一样）时，为防止控制回路误动作，瞬时停电保护功能动作，停止变频器输出。此时，异常报警输出接点为打开（B-C）和闭合（A-C）。（注2）如果停电持续时间过100ms，报警不输出。如果电源恢复时，启动信号是ON，变频器将再启动。（如果瞬时停电在15ms以内，变频器仍然运行。） | 调查瞬时停电发生的原因。 | 修复瞬时停电。准备瞬时停电的备用电源。设定瞬时停电再启动的功能。 |
E．UVT | 欠压保护 | 如果变频器的电源电压下降，控制回路可能不能发挥正常功能，或引起电机的转矩不足，发热的增加。为此，当电源电压下降到300V以下时，停止变频器输出。如果P/+,P1之间没有短路片，则欠压保护功能动作。 | 有无大容量的电机启动。P/+,P1之间是否接有短路片或直流电抗器。 | 检查电源等电源系统设备。在P/+,P1之间连接短路片或直流电抗器。 |
E．FIN | 散热片过热 | 如果散热片过热，温度传感器动作，使变频器停止输出。 | 周围温度是否过高。冷却散热片是否堵塞。 | 周围温度调节到规定范围内。 |
E．GF | 输出侧接地故障过电流保护 | 当变频器的输出侧（负荷侧）发生接地，流过接地电流时，变频器停止输出。 | 电机，连接线是否接地。 | 排除接地的地方。 |
E．OHT | 外部热继电器动作（注3） | 为防止电机过热，安装在外部热继电器或电机内部安装的温度继电器动作（接点打开）时，使变频器输出停止。即使继电器接点自动复位，变频器不复位就不能重新启动。 | 电机是否过热。在Pr.180-Pr.186（输入端子功能选择）中任一个，设定值7（OH信号）是否正确设定。 | 降低负荷和运行频度。 |
E．BE | 制动晶体管异常 | 在制动回路发生类似制动晶体管破损时，变频器停止输出。这时，立即切断变频器的电源。 | 减少负荷J。制动的使用频率是否合适。 | 请换变频器。 |
E．OLT | 失速防止 | 当失速防止动作，运行频率降到0时，失速防止动作中显示OL。 | 电机是否在过负荷状态下使用。 | 减轻负荷。 |
E．OPT | 选件报警 | 当安装2枚以上通信选件时，变频器停止输出（注4）。连接高功率转换器时，误将交流电源接到R，S，T，则有此显示。 | 通信选件的安装枚数是否为1枚。连接高功率转换器时，不要将交流电源接到R，S，T端子。 | 通信选件改为1枚。确认参数（Pr.30）的设定、接线。连接高功率转换器时，若将交流电源接到R，S，T端子，有可能损坏变频器，请与经销商或本社营业所联系。 |
E．OP1 -OP3 | 选件插口异常 | 各插口上安装的内藏选件功能出现异常（如通信选件的通信异常、通信选件以外的内置选件的接触不良等）时，变频器停止输出。 | 选件功能的设定、操作是否有误。内置选件的接口是否确实连接好(1-3显示选件插口号)。通信电缆是否断线。终端阻抗是否正确安装。 | 确认选件功能的设定。确实进行好内置选件的连接。 |
E．PE | 参数记忆因子异常 | 记忆参数设定值的EEPROM发生异常时，停止输出。 | 参数写入回数是否太多。 | 与经销商或本社营业所联系。 |
E．PUE | PU脱出发生 | 当Pr.75“复位选择/PU停止选择”设定在“2”，“3”，“16”或“17”状态下，如果操作面板及参数单元脱落，本体与PU的通信中断，变频器则停止输出。当Pr.121的值设定为“9999”，用RS-485通过PU接口进行通讯时，如果连续通讯错误发生次数过允许再试次数，变频器则停止输出。过Pr.122设定的时间通信中途切断时，变频器则停止输出。 | DU或PU的安装是否太松。确认Pr.75的设定值。 | 牢固安装好DU和PU。 |
E．RET | 再试次数溢出 | 如果在设定的再试次数内不能恢复正常运行，变频器停止输出。 | 调查异常发生的原因。 | 处理该错误之个的错误。 |
E．LF | 输出欠相保护 | 当变频器输出侧(负荷侧)三相(U，V，W)中有一相断开时，变频器停止输出。 | 确认接线(电机是否正常)。是否使用比变频器容量小得多的电机。 | 正确接线。确认Pr.251“输入欠相保护选择”的设定值。 |
E．CPU | CPU错误 | 如果内置CPU算术运算在预定时间内没有结束，变频器自检判断异常，变频器停止输出。 | --- | 牢固地进行连接。请与经销店或本社营业所联系。 |
E．1-E．3 | 选件异常 | 当发生变频器主机与通信选件间接口部的接触不良或通信选件，变频器停止输出。 | 接口是否太松。(1-3显示选件插口号) | 牢固地进行连接。与经销商或本社营业所联系。 |
E．6/E．7 | CPU错误 | 内置CPU的通信异常发生时，变频器停止输出。 | --- | 与经销商或本社营业所联系。 |
E．P24 | 直流24V电源输出短路 | 从PC端子输出的直流24V电源短路时，电源输出切断。此时，外部接点输入全部为OFF，端子RES输入不能复位。复位的话，请使用操作面板或电源切断再投入的方法。 | PC端子输出是否短路。 | 排除短路处。 |
E．CTE | 操作面板用电源输出短路 | 操作面板用电源(PU)接口的P5S)短路时，电源输出切断。此时，操作面板(参数单元)的使用，从PU接口进行RS-485通信都变为不可能。复位的话，请使用端子RES输入或电源切断再投入的方法。 | PU接口连接线是否短路。 | 检查PU，电缆。 |
E．MB1-7 | 制动开启 错误 | 在使用制动开启功能(Pr.278-Pr.285)的情况下，出现开启错误时，变频器停止输出。当装了FR-AP，选择PLG反馈控制、定位控制时，若(频率)-(输出频率)>Pr.285时，E.MB1报警，变频器停止输出。 | 调查异常发生的原因。 | 确认设定参数，正确接线。 |
E．OSD | 速度偏差过大 | 当装了FR-AP，进行磁通矢量控制时，因负荷的影响等，电机被增速或减速，不能按速度指令值控制速度时，变频器停止输出。 | 负荷是否有急速变化。 | 取消负荷的急速变化。 |
E．ECT | 断线检测 | 当装了FR-AP，进行定位控制、PLG反馈控制、磁通矢量控制时，若断开编码信号则变频器停止输出。 | 是否编码信号断线。 | 恢复断线处。 |
E．FN | 风扇故障 | 如果变频器内含有一冷却风扇，当冷却风扇由于故障停止或与Pr.244“冷却风扇动作选择”的设定不同运行时，操作面板上显示FN。 | 冷却风扇是否正常。 | 换风扇。 |
0L | 失速防止(过电流) | 加速时 | 如果电机的电流过变频器额定输出电流的150%(注5)以上时，停止频率的上升，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。当电流降到150%以下后，再增加频率。 | 电机是否在过负荷状态下使用。 | 可以改变加减速的时间。用Pr.22的“失速防止动作水平”，提高失速防止的动作水平，或者用Pr.156的“失速防止动作选择”，不让失速防止动作。 |
恒速运行时 | 如果电机的电流过变频器额定输出电流的150%(注5)以上时，降低频率，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。当电流降到120%以下后，再回到设定频率。 | ||||
减速时 | 如果电机的电流过变频器额定输出电流的150%(注5)以上时，停止频率的下降，直到过负荷电流减少为止，以防止变频器出现过电流断路。当电流降到150%以下后，再下降频率。 | ||||
OL | 失速防止(过电压) | 减速运行时 | 电机的再生能量过大，过制动能力时，停止频率的下降，以防止变频器出现过电压断路。直到再生能量减少时，再继续减速。 | 是否是急减速运行。 | 可以改变减速时间。用Pr.8的“减速时间”，延长减速时间。 |
PS | PU停止 | 在Pr.75的“PU停止选择”状态下，用PU的STOP/RESET键，设定停止。 | 是否按下操作面板的STOP/RESET键，设定停止。 | 参照87页。 | |
RB | 再生制动预报警 | 再生制动使用率达到Pr.70“特殊再生制动使用率”设定的85%时显示。再生制动使用率达到**时，变为再生过电压。(E.OV_)。 | 制动电阻的使用量是否过多。 | 延长减速时间。 | |
TH | 电子过流保护预报警 | 电子热积算值达到设定值的85%时显示。达到设定值的**时，电机过负荷断路(E.THM)。 | 是否负荷过大，是否加速运行过急。 | 减轻负荷，降低运行频度。 | |
ERR | 内容：此报警在下述情况下显示·RES信号处于ON时。·在外部运行模式下，试图设定参数。·运行中，试图切换运行模式。·在设定范围之外，试图设定参数。·PU和变频器不能正常通信时。·运行中(信号STF，SRF为ON)，试图设定参数时。·在Pr.77“参数写入禁止选择”参数写入禁止时，试图设定参数。 | 请准确地进行运行操作。 | |||
注1：如果变频器复位，电子过流保护的内部热积算数据将被初始化。
注2：如果瞬时停电发生时，没有报警显示和输出，这是变频器为防止自身发生不正常而进行的保护。根据运行状态（负荷的大小，设定的加减速时间等），再来电时，过电流保护有可能动作。
注3：仅当Pr.180-Pr.186（输入端子功能选择）中设定为“OH”时动作。
注4：FR-A5NR（接续输出·计算机联接）的情况，可以安装1枚其他通信选件。这时，只能用作接续输出，不能用作计算机联接。
注5：可以任意设定失速防止动作电流，出厂时设定为150%。
1概述
磁棒平网印花机(简称平网印花机)是纺织印染行业特别是毛巾（含浴巾、沙滩巾、装饰巾、毛巾挂毯等）制造企业的重要生产设备。平网印花机由橡胶输送带（简称导带）输送毛巾运动，多个平网在毛巾上套印不同的颜色，其印花及套色的准确性直接影响毛巾成品的美观和质量等级，因而要求拖动系统定位准确；为了提高生产效率，降，又保持一定的印染速度。若速度过快，惯性太大，导带难以停稳，定位套色必然不准，这是一个不可回避的矛盾。在湖南某毛巾厂，我们以三菱工控产品为主体，设计了一个印花机自控系统，发掘了变频器的功能，巧妙地利用它进行定位控制，以较少的投资平衡了上述矛盾，技术改造方案达到了预定的目标。
2 平网印花机的工作原理
在导带的预定位置用乳白胶粘贴白色毛巾坯，然后启动变频器驱动三相笼型交流异步电机，电机经蜗轮减速机减速后拖动导带，当导带上的毛巾对准印花平网的位置停稳后，平网网框下压贴紧毛巾，网框内放置的细圆磁性钢棒在输送带下方的磁场控制器驱动下往复滚动，将平网内放置的颜料透过镂空的图案印染到毛巾上。个颜色的图案印完了，网框抬起，导带将毛巾送到下一个网框位置停稳，开始二个颜色图案的印染………，直到多个颜色（一般8~10个颜色）依次套准印完，一条彩色毛巾才告完成，而二条毛巾紧接着条毛巾不间隔地套色印染………周而复始，连续作业。每条毛巾印染完成后，随即送到隧道式蒸汽烘房内烘干，然后绞边、整理、质检、包装，直至入库出厂。
３ 平网印花机自控系统主要配置
·三菱多功能矢量控制变频器：ＦＲ－Ａ５４０－７.５Ｋ－ＣＨ（内置制动单元） 1台
·上海稳达RXLG铝合金外壳变频器制动电阻 75Ω/ 780W 1只
·三相笼型交流异步电动机：Y系列，4，7.5kW 1台
·三菱可编程控制器：FX2N-48MR-001（继电器输出、I/0=24/24、内置高速计数功能） 1台
·台达旋转编码器：ES520CB8942（增量式、集电开路输出、解析度2000ppr） 1台
·三菱4.4英寸触摸屏：F930GOT-BWD-C（STN蓝白两色） 1台
·明纬开关电源：S-25-24（220VAC / +24VDC；对编码器和触摸屏供电） 1台
4 平网印花机负载的机械特性和变频器的选型
平网印花机的电气拖动主要是驱动橡胶导带运动，其阻力矩TL取决于导带和传输辊之间的摩擦力FL与传输辊半径r的乘积，即TL=FL×r。在这里，传输辊的半径r是恒定不变的，摩擦力FL的大小也与转速无关。这是典型的恒转矩负载机械特性。因此，初步选用三菱A540系列变频器。
三菱A540系列变频器具有如下特性：
·采用的磁通矢量控制。由于采用了精简指令集计算机RISC微处理芯片，使之具有全新的在线自动调整功能，使电机在不影响启动速度的情况下得到调整，从而在不安装编码器反馈PLG板低速运行时，达到运行和高转矩输出。
·具有多段速度选择功能：它有高速RH、中速RM、低速RL、二加/减速时间选择RT、漏型公共输入端SD等端子，可以通过PLC的输出点直接控制输入端子的ON/OFF状态来实现变频器速度的上升、下降和停车。每档速度的大小可由变频器功能预置来设定。
·运用了三菱“柔性脉宽调制”（Soft-PWM）开关方式，实现低噪音运行，并能减少对外射频干扰，有利于邻近的PLC、旋转编码器的运行。
·调速范围：1：120（0.5Hz~60Hz运行时），采用自动调整后,可以在不同的的电机上实现运行。
·11kW以下的规格型号内置制动单元，外配制动电阻即可实行直流制动（能耗制动），实现快速停车。
综合多种因素，我们选定了三菱FR-A540-7.5kW-CH变频器。因三菱制动电阻价格较贵，技术含量不高，故外配上海稳达RXLG型铝合金外壳制动电阻。另外，我们曾经在变频器上安装编码器反馈PLG选件板FR-AP，使变频器、电机和编码器组成一个速度闭环，能使电机速度变动率达到±0.02%（万分之二）。经试验证明：变频器安装PLG板的方法适合于转速控制，而我们在这里是要利用变频器的多段速度选择和A540的来进行定位控制，采用PGL板反而与控制要求有冲突，出现较大的定位误差，因此取消了PLG板。
5 其他主要自控设备的选型
5．1 PLC的选型 三菱FX2N型PLC是目前市场占有量较大的机型，具有很高的性价比。它内置多个高速计数器。经过试验，我们采用两相两计数输入、频率为30kHz的C251计数器，将编码器的A、B输出端与PLC的X0、X1输入点相连，可以稳定地捕捉、记录编码器的脉冲信号。根据系统输入输出点统计，我们选用24点输入/24点输出、继电器输出型的FX2N-48MR，I/O点留有一些裕量。
FX2N-48MR的输出点的外部接线方式为分组式，有COM0~COM5共6个COM点与24个输出点对应，可以灵活地选择输出点的电源形式。如Y0、Y1、Y2、Y3直接与变频器的STF（正转启动）、RH、RL、RT端相连，PLC的4个输出点公用的COM1点与变频器SD端相连，可以直接控制变频器，提高系统的响应速度，并节省了有触点闭合行程、响应较慢的电磁式继电器或接触器。PLC其他输出点与对应的COM点组成回路，可以采用220VAC电源吸合接触器线圈或其他类型的电源驱动其他器件。
5．2 旋转编码器的选型及安装 台达光学式旋转编码器具有轻惯量、的特性，它的解析度为100ppr~5000ppr，响应频达500kHz。根据具体情况，型号选定为ES520CB8942，型号含义如下：
E S 5 20 C B 8 9 4 2
电缆长度：2000mm
操作环境：IP40＆70℃
输入电压：7~24VDC
轴/孔径： 8mm
输出信号：A、B（无Z输出）
输出形态：集电开路输出
解析度：2000ppr
外径：50mm
轴形态：轴心式
应用形态：增量式
编码器初始安装在传输辊的同心位置，但试验结果脉冲计数误差较大。后来将编码器安装在与电机主轴的平行位置，通过橡胶齿带传动与电机同步，脉冲计数和定位控制达到了要求。这个安装位置与交流伺服电机的旋转编码器安装在尾部类似，记录的是电机的即时位置。
5．3 触摸屏的选型 三菱F930GOT-BWD-C触摸屏是一款高质量的STN单色蓝白液晶显示屏，具有非常出色的视觉性能。它触键反应，与FX2N型PLC连接时，触键反应时间小于0.163s。它的有效显示尺寸为对角线4.4英寸，显示5行×30个字符，足够应付一个小型自控系统的人机对话要求。产品有很高的性价比。
6 系统调试、变频器参数设置和运行效果
6．1 计算平网间隔的脉冲总数和分段脉冲数 8色平网的相互间隔是一个定值；减速机的减速比、传输辊的周长等也是定值；而编码器每转为2000个脉冲；根据以上已知数据，可以推算出理论上的脉冲数。用PLC编写一条32位的高速计数器区间比较复位指令DHSZ，用触摸屏对PLC数据寄存器D赋值，数值以理论脉冲数为基准增减，再与C251记录的编码器脉冲数进行比较，当两个数据相等时，PLC指令变频器和电机停机。经反复赋值试验，可以找到的编码器脉冲总数。然后按照速度控制规律的各段分配脉冲数，以指导PLC适时向变频器发出速度切换指令。试验时电机采用低速运行，脉冲数以实际记录为准。（参见图2）
6．2 变频器参数设置 起初，我们采用三段速控制，拟高速段Pr.4设为60Hz，中速段Pr.5设为30Hz，低速段Pr.6设为0.8Hz。经试验，发现在中段速转折处，导带有些抖动，影响稳定均匀降速，后设置两段速：高速60Hz，低速设为0.8Hz。上限频率Pr.1与高速段速度参数Pr.4数值相同；下限频率Pr.2设为0。
加速/减速时间的设置是变频器参数设置的关键。印花机“加速—运行—减速—低速运行—停止”为一个运行周期，每一周期中的间隔是磁棒的滚动印染时间。系统终调试的结果是小于4秒钟为一个运行周期：加速时间Pr.7、高速段60Hz运行时间、减速时间Pr.8、低速段0.8Hz的运行时间大约都设为1秒钟。变频器和电机是在0.8Hz的低速度下运行到终点，即二减速时间Pr.45为0。在降速和停止过程中，制动单元及电阻的直流制动（能耗制动）功不可没。直流制动的相关参数有Pr.10直流制动动作频率、Pr.11直流制动动作时间、Pr.12直流制动电压等3个参数。合理设置这些参数，可以调整定位运行的停止精度或直流制动的运行时间，使它适合负荷的要求。总之，变频器参数的设定始终要兼顾定位的准确性、稳定性和印染速度。
6．3 运行效果 我们在PLC程序设计时，对每一个运行周期进行编码器计数清零，使之没有误差；变频器参数的精细调整使导带运行快速稳定，定位准确；验收时的试验结果是：连续13个周期的积累误差小于0.5mm，满足了毛巾印花机的速度和精度的要求。现在已运行了三个多月，情况良好。这套系统我们是采用普通三相笼型电机来作动力来源的，若改用变频器的恒转矩电机，效果会加理想。
7 印花机控制系统发展趋势
7．1 平网印花机控制系统发展趋势 印花机分为平网和圆网两个大类。在经济发达国家和我国沿海发达地区，普遍采用交流伺服系统来驱动平网印花机。交流伺服系统比变频器系统效、定位准，技术为，是目前的发展趋势。如本文所叙述的系统，也可以采用三菱HC-SFS702型伺服电机和MR-J2S-700A型伺服放大器组成伺服系统，可以提高印染精度并较大幅度地提高生产效率。但是，它的投资大约是变频器系统的5~8倍。
7．2 圆网印花机控制系统发展趋势 传统的机械式圆网印花机是由主电机通过机械传动链使8~20只圆网与传输导带同步运转，连续印染无限长的纺织品。它的机械结构复杂、速度慢、效率低、对花次布多，不能适应精细花型的生产。圆网印花机的发展趋势是以荷兰STORK毕加索产品为代表，采用多电机立传动、同步运行的交流伺服系统，即将每只圆网和导带分别采用伺服电机驱动，由高速计算机运动控制系统控制各分部同步高速运行。三菱Q运动控制器是新一代高速运动控制器的代表，它一个单PLC系统使用3块Q173运动CPU模块大可以控制96轴伺服电机。它采用伺服控制器网络SSCNET将伺服放大器前后级串连接线，8轴的扫描周期仅0.88ms。我们采用Q173运动CPU通过伺服系统控制导带和12色圆网，印染速度达到80m/min，印花精度达到±0.01mm，达到国外进口整机的技术性能。
8 结束语
我国是纺织印染大国，有着数以万计的纺织印染企业，生产设备技术改造的工作量很大，企业可以根据自身的经济条件、产品档次、生产状况选择合适的技改方案。本文的方案无疑是一个效果显著、投资节省的方案，值得在毛巾、床单印染企业推广。这种控制方法也可以应用到其他如金属塑料板材、线材定尺送料剪切等需要简易定位控制的领域