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三菱工控

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一、三菱PLC
二、三菱变频
三、三菱传动

高新机电从事多年的西门子和三菱自动化,就三菱来说,我们为多家大型企业设计制作和维护三菱系统,以下简述有关项目与
知识,本公司的电控系统请详见“PLC变频”主菜单,谢谢

 
三菱电机一直致力于提高产品性能,FA产品阵容涵盖在亚洲占主导地位的可编程控制器(PLC)、人机界面(HMI)、交流伺服系统、变频器、工业机器人以 及低压配电产品
 
其产品包括:可编程控制器;人机界面;变频调速器;张力控制系统;配电控制产品;运动控制器及伺服系统

本概述介绍选型:
 

 一、三菱PLC

下面着重介绍大家常用的大众品牌三菱plc的选型方法,大家可以做一个参考来选择使用三菱plc

(一)分析被控对象并提出控制要求
详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对三菱PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。

(二)如何确定三菱plc的输入/输出设备
根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与三菱PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。

(三)如何选择三菱PLC
三菱 PLC选择包括对三菱PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择。



(四)三菱plc分配I/O点并设计三菱PLC外围硬件线路

1.分配I/O点

画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在第2步中进行。
2.设计PLC外围硬件线路
画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入PLC的控制电路等。由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

(五)三菱plc程序设计

1. 程序设计
根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计三菱PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统指定的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:
1)三菱PLC初始化程序。在三菱PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。
2)三菱PLC检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在程序设计基本完成时再添加。
3)三菱PLC保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱,。
2. 三菱PLC程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。
2)软件模拟法是在三菱PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。

(六)三菱plc硬件实施

硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有:
1) 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
2)设计系统各部分之间的电气互连图。
3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。
由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此三菱PLC控制系统的设计周期可大大缩短。


(七)三菱plc联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从三菱PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。


三菱PLC控制系统一般设计方法:

1、分析控制系统的控制要求
熟悉被控对象的工艺要求,确定必须完成的动作及动作完成的顺序,归纳出顺序功能图。

2、选择适当类型的PLC
根据生产工艺要求,确定I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等),并列出I/O点清单。进行内存容量的估计,适当留有余量。根据经验,对于一般开关量控制系统,用户程序所需存储器的容量等于I/O总数乘以8;对于只有模拟量输入的控制系统,每路模拟量需要100个存储器字;对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统,每路模拟量需要200个存储器字。确定机型时,还要结合市场情况,考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况,选定性能价格比好一些的PLC机型。

3、硬件设计
根据所选用的PLC产品,了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求,同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计,绘制电气控制系统原理接线图。

4、软件设计
(1)软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图,在程序设计的时候最好将使用的软元件(如内部继电器、定时器、计数器等)列表,标明用途,以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。
(2)模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外接信号源加入测试信号,可用按钮或小开关模拟输入信号,用指示灯模拟负载,通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况,观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求,并及时修改和调整程序,直到满足设计要求为止。

5、现场调试
在模拟调试合格的前提下,将PLC与现场设备连接。现场调试前要全面检查整个PLC控制系统,包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。将PLC的工作方式置为“RUN”。反复调试,消除可能出现的问题。当试运一定时间且系统运行正常后,可将程序固化在具有长久记忆功能的存储器中,做好备份。

二、三菱变频

在实际工作中采用三菱变频器+变频电机的情况越来越多,因此如何正确选择三菱变频器对机械设备的正常调试运行至关重要,选型方法如下:

1、根据机械设备的负载转矩特性来选择三菱变频器

在实践中常常将机械设备根据负载转矩特性不同,分为如下三类:

1)恒转矩负载

2)恒功率负载

3)流体类负载

2、根据负载特性选取适当控制方式的三菱变频器

三菱变频器的控制方式主要分为:V/f控制,包括开环和闭环;矢量控制,包括无速度传感器和带速度传感器控制;直接转矩控制;三种方式的优缺点如下:

1V/f开环控制

优点:结构简单,调节容易,可用于通用鼠笼型异步电机;

缺点:低速力矩难保证,不能采用力矩控制,调速范围小;

主要采用场合:一般的风机,泵类节能调速或一台变频器带多台电机传动场合。 

2V/f闭环控制

优点:结构简单,调速精度比较高,可用于通用性异步电机;

缺点:低速力矩难保证,不能采用力矩控制,调速范围小,要增加速度传感器;

主要采用场合:用于保持压力,温度,流量,PH定值等过程场合。

3)无速度传感器的矢量控制

优点:不需要速度传感器,力矩响应好、结构简单,速度控制范围较广;

缺点:需要设定电机参数,须有自动测试功能;

采用场合:一般工业设备,大多数调速场合。

 4)带有速度传感器的矢量控制

优点:力矩控制性能良好,力矩响应好,调速精度高,速度控制范围大;

缺点:需要正确设定电机参数,需要自动测试功能,要高精度速度传感器;

使用场合:要求精确控制力矩和速度的高动态性能应用场合。

5)直接转矩控制

优点:不需要速度传感器,力矩响应好,结构较简单,速度控制范围较大;

缺点:需要设定电机参数,须有自动测试功能;

采用场合:要求精确控制力矩的高动态性能应用场合,如起重机、电梯、轧机等

注意事项 
1、根据负载特性选择变频器:如负载为恒转矩负载需选择siemens MMV/MDV 变频器,如负载为风机、泵类负载应选择siemens ECO变频器。 
2、选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外应充分考虑变频器的输出含有高次谐波,会造成电动机的功率因数和效率都会变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流增加10%而温升增加约20%。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这中情况,适当留有裕量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。 
3、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。 
4、当变频器用于控制并联的几台电机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F控制方式,并且变频器无法保护电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机上加熔断器来实现保护

5、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。

6、使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,高次谐波亦增加输出电流值。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。

7、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。

8、驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。

9、使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过最高转速容许值。

10、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是利用已有的电动机。

绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比,绕线电动机绕组的阻抗小。因此,容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时间时应多注意。

11、变频器驱动同步电动机时,与工频电源相比,三菱变频器降低输出容量10%20%,变频器的连续输出电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。

12、对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动机的额定电流比通常电动机的额定电流大,所以选择变频器时,其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。

13、当变频器控制罗茨风机时,由于其起动电流很大,所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。

14、选择变频器时,一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水汽会影响变频器的长久运行。

15、单相电动机不适用变频器驱动。
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三菱变频器布线方法

1、三菱变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。
2、控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从三菱变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
3、电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少三菱变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与三菱变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。
4、与三菱变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从三菱变频器的用户手册。
 
接地方法
三菱变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。三菱变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。三菱变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到三菱变频器的接地端,另一端浮空。三菱变频器与控制柜之间电气相通。


安装方式:

三菱变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题:
1、三菱变频器散热问题:
三菱变频器的发热是由内部的损耗产生的。在三菱变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98,控制电路占2。为了保证三菱变频器正常可靠运行,必须对三菱变频器进行散热我们通常采用风扇散热;三菱变频器的内装风扇可将三菱变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止三菱变频器运行;大功率的三菱变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据三菱变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。
2、三菱变频器电磁干扰问题:
1)三菱变频器在工作中由于整流和变频会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果三菱变频器的功率很大占整个系统25以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。
2)当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。
3、三菱变频器防护问题需要注意以下几点:
1)防水防的结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。
2)三菱变频器的防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。
3)防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。

接线规范

信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制三菱变频器时,为了减少模拟量受来自三菱变频器和其它设备的干扰,请将控制三菱变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与三菱变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。
信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和三菱变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到三菱变频器和外部设备的干扰;同时由于三菱变频器无内置的电抗器,所以三菱变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到三菱变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。
1、模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。
2、为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子

 

三、三菱传动 

新一代FR-F700系列通用型三菱变频器最适合风机、泵类负载使用。秉承F500的优良特性,操作简单,并全面提升各种功能。新开发的节能监视功能让节能效果一目了然,内置噪声滤波器,并带有浪涌电流吸收回路,新增了RS-485端子,增加支持Modbus-RTU Binary)协议。  

三菱伺服电机是三菱电机FA产品中重要的产品线。三菱伺服驱动产品集小型,高性能和易用性于一身,并配有种类丰富的电机,同时符合世界主要工业标准,可以满足在不同场合下的应用需要。三菱伺服电机在中G被广大OEM客户所使用,国内加工制造业迅猛发展三菱伺服电机不断精益求精,MR-J3系列18位编码器三菱伺服电机一经推出立即受到广大用户的欢迎,并广泛使用。三菱伺服电机主要有以下几个系列:
MR-E系列三菱伺服:三菱电机公司推出的经济型高性能伺服系统。具有高响应性,高精度定位,操作间单等优点。性价比极高。

MR-J2S系列三菱伺服电机:是三菱驱动产品中性能卓越的多功能伺服控制系统。550HZ速度频率响应,131072p/rev高分辨率编码器,配以多种规格的电机,可满足不同场合的控制需要。包括机械性能分析在内的最佳状态调整使使用更回方便。
MR-J3系列三菱伺服电机:在MR-J2S系列的基础上开发的具有更高性能和更高功能的伺服系统,其控制模式有位置控制,速度控制和转矩控制以及它们之间的切换控制方式可供选者。MR-J3系列三菱伺服放大器应用领域广泛,不但可以用于机械工具和一般工业机械等需要高精度位置控制和平稳速度控制的应用,也可用于线性控制和张力控制的领域!

 

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 传动系统!

 高新机电在数控和非标设备上广泛运用各类伺服系统,包含伺服电机与伺服驱动

伺服系统按所用驱动元件的类型可分为机电伺服系统、液压伺服系统和气动伺服系统。

最基本的伺服系统包括伺服执行元件(电机、液压缸等)、反馈元件和伺服驱动器,但是要让这个系统运转起来还需要一个上位机构,PLC,专门的运动控制卡,工控机与PCI卡,以便于给伺服驱动器发送指令。

伺服系统在数控加工中的作用及组成

在自动控制系统中,把输出量能以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统,亦称伺服系统。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,又称为随动系统。

伺服系统由伺服驱动装置和驱动元件(或称执行元件伺服电机)组成,高性能的伺服系统还有检测装置,反馈实际的输出状态。

数控机床伺服系统的作用在于接受来自数控装置的指令信号,驱动机床移动部件跟随指令脉冲运动,并保证动作的快速和准确,这就要求高质量的速度和位置伺服。以上指的主要是进给伺服控制,另外还有对主运动的伺服控制,不过控制要求不如前者高。数控机床的精度和速度等技术指标往往主要取决于伺服系统。

大型传动

伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助
马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化
为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在
自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,
可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电
动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀
速下降。

直流传动装置

从模拟设备到全数字化, 从纯粹的直流到与交流传动的统一, 大功率传动部始终致力于不断创新, 主导直流传动的发展潮流. 15A - 10000A SIMOREG DC-MASTER 是全数字调速装置,它接到三相交流电网上,能调节直流调速系统的电枢和励磁。在运行状态下,过载电流为装置铭牌上所标注的额定直流电流(最大的允许持续直流电流)的1.5倍。最大过载持续时间不仅与过载电流的时间曲线有关,而且还与装置上一次过载情况有关,因装置而异。

交流传动装置 

低压传动装置SINAMICS V50 SINAMICS S120 SINAMICS G150  
中压传动装置Perfect Harmony SINAMICS GM150/SM150系列

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联系方式:
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电气基地 : 苏州工业园区东富路33号慧博工业园 邮编215123
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