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作者；張毅  

   本文通過(guò)對(duì)這一搭配的分析，建立了基于PAC Systems RX3i的多種不同電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的方法。

1  多種不同電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)基本組成

  本系統(tǒng)主要由PAC Systems RX3i、Quick Panel（GE公司的一種觸摸屏）、西門(mén)子變頻器MM440組成，如圖1所示。

2調(diào)速的主要思路

  變頻器MM440有模擬信號(hào)輸入功能，編程過(guò)程中將RX31的內(nèi)部AO（模擬量輸出模塊）值0～50轉(zhuǎn)換成0～10 V電壓信號(hào)，變頻器將這個(gè)電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)為電機(jī)0轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速。AO通道線性轉(zhuǎn)換的設(shè)置如圖2所示。

  3  多種不同電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)現(xiàn)方法

  3.1  分段調(diào)速

  控制柜上的每個(gè)操作按鈕（開(kāi)關(guān)）代表一種速度給定，在接通情況下將設(shè)定的速度信息從PAC內(nèi)部傳輸?shù)紸O端口，AO端口利用圖2的轉(zhuǎn)換功能，在其端口輸出0V--10 V的電壓信號(hào)。該調(diào)速方法能準(zhǔn)確達(dá)到系統(tǒng)所需要的轉(zhuǎn)速。分段調(diào)速的參考梯形圖如圖3所示。

  其實(shí)變頻器本身就可以實(shí)現(xiàn)分段調(diào)速，但是有些項(xiàng)目需要采集、監(jiān)視這些給定（輸入）信號(hào)以此來(lái)產(chǎn)生報(bào)警或者作為其他控制信號(hào)，在此情況下利用上述分段調(diào)速是一種很好的選擇。

3.2  觸摸屏調(diào)速

  分段調(diào)速只能實(shí)現(xiàn)已設(shè)定速度的幾種調(diào)速，對(duì)于速度分段較多的調(diào)速系統(tǒng)，則需要通過(guò)增加按鈕的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性、增加系統(tǒng)接線的復(fù)雜性和資金投入，同時(shí)分段調(diào)速無(wú)法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。

  GE公司的Quick Panel可以接收數(shù)字輸入，它將接收到的數(shù)字信息傳輸給PAC Systems RX3i，用戶只需在觸摸屏上輸入限定范圍內(nèi)（比如0～50）的任意數(shù)字，其效果相當(dāng)于分段調(diào)速中接通了某個(gè)開(kāi)關(guān)。由于數(shù)字量的輸入是任意的，因此相對(duì)于分段調(diào)速而言，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速的多樣性和速度的相對(duì)連續(xù)。觸摸屏數(shù)字輸入框設(shè)置如圖4上半部所示。當(dāng)觸摸屏程序和PAC程序下載完成后，在觸摸屏上輸入所需要的數(shù)據(jù)，通過(guò)MOVE指令從PAC內(nèi)部直接傳輸?shù)紸O地址，同時(shí)具體的轉(zhuǎn)速值還可以顯示在觸摸屏上（如圖4的下半部分）。觸摸屏調(diào)速的參考梯形圖如圖5所示。

  分段調(diào)速和觸摸屏調(diào)速均屬于不平滑的轉(zhuǎn)速控制，因此在控制過(guò)程中應(yīng)考慮速度差的影響，尤其是對(duì)于大功率、高壓電機(jī)的啟停控制。

3.3   AI-AO調(diào)速

  在某些項(xiàng)目中需要完全平滑調(diào)速，這時(shí)可以用PAC Systems RX3i平臺(tái)中的模擬量輸入模塊的模擬量信號(hào)采集功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文以滑動(dòng)變阻器為例，即由PAC的AI端子采集給定信號(hào)，將采集到的給定信號(hào)(0 Ω～4 000Ω 的阻值）轉(zhuǎn)換成PAC內(nèi)部的數(shù)字（0～50，此處定義的是頻率值，讀者完全可以轉(zhuǎn)換成自己理解的數(shù)值），經(jīng)過(guò)運(yùn)算后用AO輸出。AI通道線性轉(zhuǎn)換的設(shè)置如圖6所示。

  AI-AO調(diào)速方式是一種平滑調(diào)速，速度可以是Q到額定轉(zhuǎn)速的任意值。AI-AO調(diào)速的參考梯形圖如圖7所示。

  有的項(xiàng)目中PAC內(nèi)部的AI信號(hào)和AO信號(hào)含義不同，比如AI的含義是頻率、而AO的含義是轉(zhuǎn)速。遇到這種情況，編程者應(yīng)注意工程量和計(jì)算量的轉(zhuǎn)換。

  另外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意通道和端口的組合應(yīng)用，例如在PAC Systems RX3i平臺(tái)AI模塊中，電流、電壓、電阻所用的每個(gè)采集點(diǎn)的通道和采集端口點(diǎn)不同，使用時(shí)尤其注意接線。

4結(jié)束語(yǔ)

本文利用PAC Systems RX3i、Quick PaneMM440、模擬信號(hào)采集（滑動(dòng)變阻器）、輸出等設(shè)備實(shí)現(xiàn)了幾種電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，同時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速亦可在Quick Panel上顯示，在PAC內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集到的速度給定信號(hào)的判斷，使得整個(gè)系統(tǒng)可以真正做到無(wú)人工干預(yù)和調(diào)節(jié)的完全自動(dòng)化。數(shù)字量轉(zhuǎn)速控制方式能夠大大提高轉(zhuǎn)速控制的精確性，讀者可以利用此方法實(shí)現(xiàn)其他類(lèi)型的PAC與變頻器組合完成對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制和調(diào)節(jié)。

5摘要：針對(duì)系統(tǒng)不同的調(diào)速要求，介紹了基于PAC Systems RX3i的多種電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法。主要從系統(tǒng)的組成、調(diào)速的基本思路、調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方法、模塊硬件的設(shè)置、梯形圖的編寫(xiě)等展開(kāi)論述。每種調(diào)速方法均在PAC Systems RX3i和MM440的聯(lián)合平臺(tái)上進(jìn)行了測(cè)試。對(duì)各種調(diào)速的優(yōu)缺點(diǎn)和注意事項(xiàng)及可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了闡述說(shuō)明，最后對(duì)整個(gè)調(diào)速的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)。