硬件结构与工作原理的深入研究与分析.docx

《硬件结构与工作原理的深入研究与分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硬件结构与工作原理的深入研究与分析.docx（25页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、S120硬件构造及工作原理分析变频器分类（1）根据变流环节不一样分为： 1.交-直-交变频器先将频率固定地交流电“整流”成直流电，再把直流电“逆变”成频率任意可调地三 相交流电2交-交变频器把频率固定地交流电直接转换成频率任意 可调地交流电.（2）变频器按其供电电压分为：低压变频器（IloV 220V380V）、中压变频器（500V660V 1140V ）和高压变频器（3KV 3.3KV 6KV 6.6KV IOKV ）.（3）根据直流电路地储能环节（滤波方式）分为：1.电压型变频器 其储能元件为电容器.中、小容量变频器以电压型变频器为主.2.电流型变频器其储能元件为电感线圈（4）变频器按其功

2、能分为：恒转矩（恒功率）通用型变频器、平方转矩风机水泵节能型变频器、 简易型变频器、迷你型变频调速器、通用型变频器、纺织专用型变频 器、高频电主轴变频器、电梯专用变频器、直流输入型矿山电力机车 用变频器、防爆变频器等.最常用地为交直交电压型变频器 变频器地工作原理变频器硬件构成电源模块，电机模块，控制单元一CU320,（采样部分，驱动部分）外围设备（制动单元，接口模块-通讯板，编码器）S120配置示意图典型配置图或 S7-300400x Simotion C/D/P+ 24V电源电源述波器IllllIllllF 端子模块装有 Starter（或 SCOUT）和 Simatic Manager

3、软件的 PC 机,24 VDC电抗器带器机 不码电带有DriVeClJQ接口的说明：1：上控制模块CU3202:电源模块SLM或ALM3：单轴电机模块4:双轴电机模块: Drive-CLiQ:编码器反馈信号线传感器模块带有标准编码器接口的控制单元CU320接口图数字量输入/输出- 8DI 8DI/DO,其中6个为快速输入24V电源输入Profibus-DP CF K插槽Profibus-DP地址设定BoP20（选件）CU320接线图4xDrive-CLiQ.连接：- 电源模块- 电机模块- 端子模块- 测量系统1个选件插槽端子板-通讯板4个诊断灯4个测量槽RS232 接口Ext24 V080E

4、Q-X1FmgOqWMO )IP3Dl 0Dl 1Dl 2Dl 3M 11DI 8FDlQo 91)Dl 10 1)DIDO111)X12Control Unit 320Dl 4Dl 5Dl 6Dl 7D用作快速输入时，必须用屏蔽线2）跳线断开.数字量隔离3）输入摘出可以通过参数来设定-J-DIQO 12L-DIDO13 1)-DIDO 14 1)DI/DO15 1)L 3内柳兆阶串口一CBE2O （CU32O PrOIIlM5 通讯板）6SL3O5 59 AAOO-2E BOCU320 Profinet 通讯接口机(1)直接插 A OJm20插栖中(2) 4 RJ45指1孔及4个和八y的空口

5、开关. IHO。-*t 0Q31.X21:1/2用于连接没衣DriVeYLiQ接口的电机的温度传惑器信号。2. X213/4为脉冲使能,使电机模块正常匚作.X21:3应接+24V, X21:4应接24V地。电机轴上安装地编码器转换模块名称SME2O / SME25 外部安装的绢玛赤转换模块)外形12IJ货号6FC3055-OAAOO-5EAO6FC3055-OAAOO-5HAO功能构外接的IVPP SinZCos或EnDat的k蛀 编655怙号转换为DriVeYIJO信号利证(1)通过DrivwCUQ连接(2) SME20 用于用量 SirVcos IVpp.没有 C/D怙号(3) SME25

6、 用于 EnDat绝对娱码JS和 sin/cos 1Vpp增It信号的SSI绝对娱(4) SME20为12针的胧形插头.SME25 为17针的网形插头(5)防护等级为IP67.(6) *长的 Drrve-CUQ 氏度为 1m M 长母码潺电缆为3m.(7)也用于扭矩电机端码SS的连接.SMC30(编码部转瑛模块)6SL3055-OAAOO-5CA2枸TTL或 HTL怙 号转 换 为DriVe-CIJQ 信号(1)通过DDVeYCQ连接.(2)用于下列编码注， HTLnTL编E9玲(推荐使用HTL 双横信号. HTLHTL信号的SSl娱码潺.(3) 15针编码拶接 W 含有传球； 叁信号(4)项

7、于X5217X531袋g牌接口信号(5) 1个DC 24V电源连接着.I (6)娱码器和彘码器慢块之间的M长的 电缆长度g TT以双极):1。OrTl HTLJ(单极):10Om HTL(双极):30OmSMC 30地接线图及各管脚含义HTL编码器,双极信号，带参考零点HTL编码器,单极信号.带参考零点A A* B B* R R* CTRL 地M24v管脚信号描述端子号信号描述1+Temp2JKTYor PTC 输入X5211A编码器A+2SSLCLKSSl时钟,正极2A*编码器A-2345 G7OD3SSLXCLkSSl时钟.负极ZB编码器B4P_Encoder 5V / 24V编码器供电电

8、源,正极4B*编码器B-X5205P_Encoder 5V / 24V编码器供电电源.正极三R编码器R+I6P_Sense编码器电源检测,正极6R*编码器R-7M_Encoder(M)编码器供电电源,负极7CTRL控制信号8-Temp3KTY or PTC 地8M29M_Sense编码器电源检测,负极10RP编码器R+X5311P_Encoder 5VI 24V编码器供电电源，正极11RN编码器R-2M_Encoder(M)编码器供电电源.负极2 3 L5 G7 812BN编码器B-3-TempKTYOrPTe 地13BP编码器B+4+TempKTYorPTC 输入14AN_SS l_XDAT

9、编码器AJSSI数据负5Clock2JS5I时钟.正极15AP_SSI_DAT编码器ASSI数据正i6ClockSSl时钟.负极2）管卿1和8只育if货号为：6SL3055-OAAOO-5CA2才有该信号.只用于软 件版本V2.5SP1或更高.7Data25SSI数据正SData* 力SSI数据负2） X531管脚1/6J7/8只仃订货号为：6SL3055-0AA-5CA1才为该信号.只 用于软件版本V2.4或更高.变频器工作原理系统通过以键盘智能控制芯片HD7279A为关键地键盘输入系统运行 所需参数（频率也可以通过模拟给定），再通过DSP实时计算出脉宽， 最终将PWM信号通过外围驱动电路，

10、转化成能驱动功率模块IPM地 信号，控制逆变器地输出.同步DSP通过采样电路对系统实时采样， 首先监控系统工作状态，供LED显示，另首先还实时检测系统故障， 以便能及时地加以保护并诊断故障原因.变频器地构造原理图ft .nwFrq萃II 11r-UJ干 tfDMM4 iot !胸逼eu *WBtsu IT m*J CxItB VA*MSW KDHM0LQIL氏! OMi!ImttT 吗U J *Qt awi4ttigH CLRMfiM WW am IMcu-uCUVCMWmrwUHa电WW COMMI 帼电RI I HgQO IH断WWHQM-M升前U*Jttt图2 6SE70365HG623

11、BAO变频器靖构原理图逆变电路原理图硬件电路地构造本文研究开发地通用变频器采用交一直一交电压源型主电路构造形 式，控制芯片是以Tl企业地MS320LF2407ADSP为控制关键，硬件电路分为:主电路部分、控制电路部分、采样检测及保护电路部分.系统构造框图如图4 1所示9:电压检测电泼检窝双血起动IPM故障信号电施检费中央处理器DSP来升限制EEPROM困41基于DSP的交流调速系统框图郸动电踏故障煤合& 显上位机SpE像保P WM西信接UI/OTMS320LF2407A简介及资源配置(概括说，TMS320LF2407A是Tl企业推出地一款定点DSP控制器，它采用了高性能静态CMOS技术，使得供

12、电电压降为3. 3V,减小了控制器地功耗；40MlPS地执行速度使得指 令周期缩短至U25ns(40MHz),从而提高了控制器地实时控制能力；集成了 32K字地闪存(可 加密)、2. 5K地RAM、50OnS转换时间地A/D转换器，片上事件管理器提供了可以满足 多种电机地PWM接口和I/O功能，此外还提供了合用于工业控制领域地某些特殊功能， 如看门狗电路、SPI、SCl和CAN控制器等,从而使它可广泛应用于工业控制领域.)TMS320LF2407A采用高性能静态CMOS技术，25ns指令周期，速度为40MIPS,低电 压3.3V设计；总寻址范围192K字，其中包括64K程序空间,64K数据空间

13、,64KIO空间；片 内程序空间集成32K字FlaSh；数据空间集成2.5K字RAM,包括544字DARAM, 2K字 SARAM；两个事件管理模块EVA、EVB,分别提供两个16bit全局计数器，8个脉冲宽度 可调调制通道PWM,三个外部事件地定期采样捕捉单元；同步地16通道高性能IObitADC, 转换速率为500ns；串行异步通信接口(SCI)、串行同步外设接口(SPI)、CAN总线2.0接口. 由于TMS320LF2407A集成了多种数据传播接口，并且片内集成ADe模块，可被广泛用于 控制、接口转换以及数据采集等领域.充足运用TMS320LF2407A芯片自身地资源，其数据空间地分派如图2所示.在地址 0060-007F数据空间，寄存FAT32文献系统地重要参数和3个文献信息表，可以同步访问3 个文献，满足诸多应用场所地规定.文献信息表极为简朴，其构造见图2,它提供了文