前面第七篇,我们讲了西门子 SINAMICS 变频器的模拟量调速,包括 0-10V、4-20mA 接线、AI 输入模式、频率给定来源和比例换算。
前面几篇的重点都是:
外部系统怎样把命令送给变频器。
比如:
数字量输入负责启动和停止。
模拟量输入负责频率给定。
PLC 通讯负责控制字和速度给定。
这一篇把信号方向反过来。
我们要讲的是:
变频器怎样把自己的运行状态反馈给 PLC、触摸屏、指示灯和外部仪表。
常见反馈内容包括:
变频器准备好。
变频器正在运行。
变频器发生故障。
变频器出现报警。
实际频率是多少。
输出电流是多少。
是否达到给定频率。
电机是否处于正转或反转状态。
这些反馈通常通过三类方式送出:
继电器输出。
晶体管数字量输出。
模拟量输出。
如果设备只给变频器发送启动命令,却不读取运行和故障反馈,PLC 就无法判断变频器到底有没有真正运行。
如果触摸屏只显示 PLC 已经发出启动命令,却不显示变频器实际频率和电流,操作人员也很难判断问题到底在哪里。
所以一套完整的变频器控制系统,不仅要有命令,还要有反馈。
调试西门子变频器时,要先分清信号方向。
数字量输入 DI、模拟量输入 AI,是外部信号进入变频器。
数字量输出 DO、继电器输出、模拟量输出 AO,是变频器把状态送到外部。
可以简单理解为:
DI 是外部告诉变频器做什么。
DO 是变频器告诉外部自己现在怎么样。
AI 是外部给变频器一个连续变化的数值。
AO 是变频器把内部连续变化的数据输出给外部。
例如:
PLC 通过 DI 告诉变频器启动。
变频器通过 DO 告诉 PLC 已经运行。
PLC 通过 AI 给变频器 30Hz 速度要求。
变频器通过 AO 把实际输出频率反馈给 PLC。
只有输入和输出都调试完整,自动控制系统才算形成闭环。
SINAMICS 变频器常见输出主要有:
继电器输出。
晶体管数字量输出。
模拟量输出。
现场总线通讯反馈。
继电器输出和晶体管输出适合传递开关状态,也就是只有“有”或“没有”“正常”或“故障”“运行”或“停止”。
模拟量输出适合传递连续变化的数据,比如频率、电流、转矩和负载率。
通讯反馈则可以一次传输更多状态和数据。
这一篇主要讲继电器输出和模拟量输出。
通讯状态字和实际值反馈,会在后面的 PROFINET 通讯篇继续展开。
继电器输出是变频器内部继电器触点的输出。
它本身通常不是一个固定的 24V 电源,而是一组可以闭合或断开的触点。
常见端子可能包括:
公共端 COM。
常开触点 NO。
常闭触点 NC。
当继电器没有动作时:
COM 与 NC 通。
COM 与 NO 断开。
当继电器动作时:
COM 与 NO 接通。
COM 与 NC 断开。
因此,继电器输出常被称为干接点输出。
它可以接入 PLC 数字量输入,也可以控制指示灯、蜂鸣器或中间继电器。
但必须根据触点额定电压和电流使用,不能把大功率负载直接接到小容量继电器输出上。
不同 SINAMICS 型号和控制单元的继电器数量、端子号、触点形式和负载能力不同,现场必须核对手册。
这是现场最容易误解的问题之一。
很多工程师看到继电器输出端子,以为变频器会主动输出 24V。
实际上,普通继电器干接点只相当于一个受变频器控制的开关。
例如要把故障信号送给 PLC,可以采用这样的回路:
外部 24V 电源正极。
经过变频器继电器触点。
进入 PLC 数字量输入。
再通过 PLC 输入公共端回到 24V 电源负极。
变频器故障时,触点动作,PLC 输入状态发生变化。
如果只把继电器输出的一个端子接到 PLC,而没有外部电源和完整回路,PLC 不会收到有效信号。
所以继电器输出调试时要问:
触点两端接了什么?
外部电源来自哪里?
PLC 输入公共端怎么接?
使用的是常开还是常闭?
而不是只问“继电器有没有参数”。
西门子 SINAMICS 的输出功能通常可以通过参数或 BICO 信号连接进行分配。
常见功能包括:
运行反馈。
故障反馈。
报警反馈。
准备好反馈。
达到给定频率。
电机正在旋转。
频率超过设定值。
电流超过设定值。
转矩达到限制。
正转状态。
反转状态。
制动器控制信号。
外部联锁状态。
具体可以选择哪些内部信号,要看变频器型号、控制单元和固件版本。
普通项目最常用的是:
运行反馈。
故障反馈。
准备好反馈。
运行反馈是变频器告诉 PLC:
我已经进入运行状态。
它和 PLC 发出的启动命令不是同一个信号。
PLC 发启动命令,只代表 PLC 要求变频器运行。
运行反馈则代表变频器内部已经接受命令,并进入相应运行状态。
所以 PLC 程序不应该这样写:
启动输出接通,就直接认为电机已经运行。
更合理的逻辑是:
PLC 发出启动命令。
等待变频器运行反馈。
如果在规定时间内收到运行反馈,认为变频器启动成功。
如果超过时间仍没有运行反馈,发出启动失败报警。
这样可以发现:
变频器有故障。
运行允许未满足。
频率给定为零。
安全功能未释放。
变频器没有切到远程。
启动线路断开。
但是还要注意:
变频器运行反馈不一定等于机械真的正常转动。
如果电机和负载之间联轴器损坏,或者皮带断裂,变频器仍然可能处于运行状态。
对重要设备,还要结合:
编码器速度。
接近开关。
压力反馈。
流量反馈。
风压反馈。
物料检测。
机械运行开关。
不能只靠变频器运行反馈判断整个设备已经正常工作。
故障反馈是最重要的变频器输出信号之一。
当变频器发生过流、过压、欠压、过热、接地、外部故障或其他保护停机时,可以通过继电器输出把故障状态送给 PLC。
PLC 收到故障信号后,可以:
停止上游设备。
停止下游相关设备。
触发触摸屏报警。
点亮故障灯。
启动备用泵或备用风机。
记录故障发生时间。
禁止设备重新启动。
但继电器故障输出通常只能告诉 PLC:
变频器有故障。
它不一定直接告诉 PLC 具体是什么故障。
如果需要在触摸屏上显示具体故障代码,通常要通过 PROFINET、Modbus 或其他通讯读取故障信息。
因此,现场常见组合是:
硬线继电器输出负责快速、可靠地提供故障状态。
通讯负责读取详细故障代码和诊断数据。
故障反馈可以有两种常见设计思路。
第一种是故障时继电器吸合。
正常时触点断开。
故障时触点闭合,PLC 收到故障信号。
这种逻辑直观,但如果变频器完全断电、继电器损坏或信号线断开,PLC 可能收不到故障信号。
第二种是正常时继电器吸合。
正常状态下触点保持闭合。
发生故障、变频器掉电或继电器失电时,触点断开,PLC 判断为异常。
这种逻辑具有一定的失电安全思想。
它不仅能发现变频器故障,还可能发现:
变频器掉电。
控制电源丢失。
继电器回路断线。
端子松动。
但这种设计需要 PLC 程序、触点形式和现场电路统一考虑。
不能单纯说常开一定好,或者常闭一定好。
要根据设备安全要求设计。
对于重要设备,建议优先考虑:
异常、断线或失电都能被 PLC 识别。
准备好反馈表示变频器当前具备接受运行命令的基本条件。
通常可以理解为:
变频器已经上电。
没有阻止运行的严重故障。
控制部分已经准备好。
具备进一步启动的条件。
PLC 可以在启动设备前检查准备好信号。
例如:
变频器准备好为 1。
安全条件满足。
工艺联锁满足。
PLC 才允许发送启动命令。
如果准备好信号没有建立,PLC 可以提示:
变频器未准备好。
这样操作人员就不会反复按启动按钮。
准备好信号与运行反馈不同。
准备好表示可以启动。
运行反馈表示已经运行。
有些工艺不只要求电机启动,还要求电机达到设定速度后,其他设备才能动作。
例如:
风机达到一定转速后,才允许打开加热系统。
输送机达到稳定速度后,才允许上料。
搅拌机达到工艺转速后,才开始计时。
泵达到设定频率后,才允许打开某个阀门。
这时可以使用到达给定频率或频率比较信号。
但要理解:
到达频率只是变频器内部实际频率接近给定频率。
它不一定等于机械速度完全正常。
如果机械发生打滑,变频器可能已经达到频率,但输送带实际速度仍然不对。
重要工艺还要结合机械速度或过程反馈。
部分 SINAMICS 控制单元除了继电器输出,还可能有晶体管数字量输出。
晶体管输出没有机械触点,动作速度快,适合频繁切换。
但它一般对:
电压极性。
电源公共端。
最大电流。
负载类型。
接线方向。
有更明确的要求。
继电器触点相对容易和不同电路隔离,交流或直流能力取决于具体触点额定值。
晶体管输出通常更适合接 PLC 数字量输入或小型直流负载。
现场不能把继电器输出和晶体管输出当成同一种端子使用。
调试前必须确认:
这个 DO 是继电器输出,还是晶体管输出?
是否需要外部 24V?
公共端接在哪里?
输出是源型还是漏型?
最大负载是多少?
接错后可能出现输出不动作、PLC 无信号,甚至损坏输出端。
将变频器继电器输出接 PLC 时,建议按以下步骤进行。
第一,确认 PLC 数字量输入电压。
常见是 DC 24V,但不能凭经验判断。
第二,确认变频器触点容量。
确保 PLC 输入回路电流在触点允许范围内。
第三,确定常开还是常闭逻辑。
第四,连接完整的外部电源回路。
第五,在 PLC 在线监控中观察输入状态。
第六,在变频器面板或 Startdrive 中强制或改变对应状态进行测试。
第七,确认 PLC 程序逻辑与实际触点逻辑一致。
例如测试故障反馈时,可以先不制造真实过流或接地故障,而是在安全条件下使用允许的测试方法,或者把继电器暂时分配为容易验证的状态信号。
测试完成后再恢复正式功能,并记录参数。
是否可以直接接报警灯,要看:
报警灯工作电压。
报警灯电流。
是否为感性负载。
继电器触点容量。
启动浪涌电流。
如果负载电流超过变频器继电器触点能力,就不能直接连接。
更稳妥的方法是:
变频器继电器输出驱动中间继电器。
再由中间继电器控制报警灯、蜂鸣器或其他负载。
如果负载是接触器线圈、电磁阀或继电器线圈等感性负载,还要考虑反向电动势和浪涌抑制。
不要因为负载标称电流不大,就忽略启动冲击和感性负载影响。
模拟量输出 AO 是变频器把内部连续变化的数据转换成电压或电流信号,送给 PLC、显示仪表或其他控制设备。
常见输出形式可能包括:
0-10V。
0-20mA。
4-20mA。
具体支持形式取决于 SINAMICS 型号和控制单元。
AO 可以输出的内部数据常见有:
实际输出频率。
电机转速。
输出电流。
输出电压。
负载率。
转矩。
功率。
直流母线电压。
PID 实际值。
PID 输出。
不同型号可以选择的信号不同。
模拟量输入 AI 是外部给变频器信号。
模拟量输出 AO 是变频器把数据送给外部。
例如:
PLC 通过 0-10V 模拟量输出给变频器 AI,控制速度。
变频器再通过 AO 输出 0-10V,把实际频率反馈给 PLC。
这时会有两条模拟量线路:
PLC 到变频器,是速度命令。
变频器到 PLC,是实际状态反馈。
两条线的方向和作用完全不同。
接线时一定要标清:
AI。
AO。
公共端。
信号方向。
否则很容易把两个输出口直接接在一起,或者把两个输入口接在一起,导致没有有效信号甚至造成冲突。
实际频率是最常用的模拟量输出信号之一。
例如可以设置:
0Hz 对应 0V。
50Hz 对应 10V。
那么:
10Hz 大约输出 2V。
25Hz 大约输出 5V。
40Hz 大约输出 8V。
50Hz 大约输出 10V。
如果使用 4-20mA,可以设置:
0Hz 对应 4mA。
50Hz 对应 20mA。
PLC 读取模拟量后,再按照相同比例换算成 Hz。
调试时必须让变频器和 PLC 两边的比例一致。
如果变频器设置 0-60Hz 对应 0-10V,而 PLC 程序按 0-50Hz 换算,触摸屏显示就会不正确。
这一点非常重要。
变频器实际输出频率,只代表变频器当前给电机的电气频率。
它不一定等于机械轴的真实转速。
普通异步电机存在转差。
负载变化时,实际机械转速会略低于同步速度。
如果皮带打滑、联轴器损坏或机械脱开,变频器频率正常,机械实际速度仍可能异常。
因此,实际频率反馈适合显示变频器运行状态。
如果工艺要求精确机械速度,应使用:
编码器。
测速装置。
接近开关。
机械速度传感器。
不能把变频器频率反馈完全当成机械速度反馈。
输出电流也是常用模拟量反馈。
例如设置:
0A 对应 0V。
电流量程上限对应 10V。
假设设定 0-20A 对应 0-10V:
10A 大约输出 5V。
16A 大约输出 8V。
PLC 根据电压换算成电流。
输出电流反馈可以用于:
判断负载变化。
判断输送机是否堵料。
判断搅拌机物料是否变稠。
判断风机过滤器是否堵塞。
判断水泵是否空转或负载异常。
显示电机运行负载。
但电流反馈不能简单等同于转矩。
不同控制方式、功率因数和运行频率下,电流与机械转矩的关系并不完全相同。
它适合作为负载趋势和异常判断信号,但重要保护仍要结合变频器内部保护和工艺检测。
模拟量电流反馈的上限要设置合理。
如果电机额定电流是 15A,却设置 0-100A 对应 0-10V,那么正常运行时 AO 输出电压很低,PLC 的显示分辨率和变化幅度都会变差。
如果设置上限太小,例如 0-10A 对应 0-10V,而实际电流可能达到 15A,输出就可能饱和,PLC 无法看到更高电流变化。
比较合理的思路是:
根据电机额定电流。
变频器额定输出电流。
正常负载电流。
短时可能出现的峰值。
选择一个既能覆盖正常范围,又有较好分辨率的量程。
并把量程写入参数记录表和 PLC 程序注释。
如果变频器 AO 设置为 0-10V,PLC 模拟量输入也必须配置为电压输入。
如果变频器 AO 设置为 4-20mA,PLC 输入必须配置为相应电流输入。
如果两边类型不匹配,可能出现:
PLC 始终显示零。
显示值严重偏小。
显示值达到满量程。
信号不稳定。
模块诊断报警。
此外还要确认:
AO 正负端。
PLC 模拟量输入正负端。
模拟量公共端。
屏蔽线。
通道量程。
PLC 模块硬件配置。
不能只改变频器参数,不改 PLC 模块配置。
不同控制单元的 AO 电气结构可能不同。
有些 AO 可以主动输出电压或电流。
有些电流接口可能有特定负载要求。
现场要确认:
是否需要外部电源。
允许的负载阻抗。
电压输出最小负载。
电流输出最大负载。
公共端如何连接。
不能看到 4-20mA 就默认所有设备接法相同。
变频器 AO 和 PLC AI 的接口必须匹配,否则即使参数正确,也可能没有有效信号。
AO 缩放决定内部数据和外部电压、电流之间的对应关系。
例如频率反馈可以设置成:
0Hz 对应 0V。
50Hz 对应 10V。
也可以设置成:
0Hz 对应 4mA。
60Hz 对应 20mA。
电流反馈可以设置成:
0A 对应 0V。
30A 对应 10V。
也可以根据工艺设置其他范围。
缩放时要确认:
内部信号的单位。
内部信号的最大值。
AO 输出下限。
AO 输出上限。
PLC 输入换算公式。
触摸屏显示单位。
如果任意一处比例不同,最终显示就会错误。
如果变频器面板显示 35Hz,触摸屏却显示 17.5Hz、70Hz 或其他数值,常见原因包括:
变频器 AO 缩放错误。
PLC 模拟量输入量程配置错误。
PLC 原始值换算错误。
0-10V 和 4-20mA 模式不匹配。
实际线路只能输出到 5V。
AO 输出源选错。
读取的是电流,不是频率。
最大频率改变后,PLC 比例没有修改。
公共端接线错误。
模拟量线路受干扰。
排查时要按顺序测量:
变频器内部实际频率。
变频器 AO 端实际电压或电流。
PLC 模拟量通道原始值。
PLC 换算后的工程值。
触摸屏显示值。
不要只看最终触摸屏画面。
常见原因包括:
继电器功能没有分配为运行。
选择了错误的数字量输出。
运行状态定义与预期不同。
继电器输出端子接错。
使用了常闭触点,却按常开逻辑判断。
外部回路没有电源。
PLC 输入公共端错误。
PLC 程序把信号取反。
变频器内部尚未达到该状态。
例如有些运行状态可能在变频器已经输出频率后才成立,有些信号可能代表运行命令有效,而不是电机实际转动。
所以要先看变频器在线诊断中对应 DO 状态是否变化。
如果内部 DO 状态变化,但外部 PLC 无信号,查接线和 PLC。
如果内部 DO 状态不变化,查输出功能分配和状态条件。
故障灯一直亮可能不是变频器一直故障,也可能是输出逻辑反了。
常见原因:
使用了常闭触点。
PLC 程序取反。
故障输出设置为正常时吸合。
变频器没有上电,继电器处于释放状态。
故障已经复位,但 PLC 报警锁存没有清除。
继电器功能实际分配为报警,不是故障。
端子接到了错误触点。
调试时要分别确认:
变频器面板是否有真实故障。
内部 DO 状态。
继电器实际触点状态。
PLC 输入状态。
PLC 报警程序。
触摸屏报警锁存。
按照这条链路查,就容易找到问题。
一个比较完整的 PLC 控制逻辑可以这样设计。
启动时:
PLC 确认变频器准备好。
PLC 发出启动命令。
启动计时器开始。
在规定时间内等待运行反馈。
收到运行反馈后,认为启动成功。
如果超时未收到运行反馈,报警并撤销启动。
运行中:
持续监视故障反馈。
持续监视运行反馈。
如果启动命令仍有效,但运行反馈消失,判断设备异常停机。
故障时:
撤销运行命令。
停止关联设备。
记录故障。
提示操作人员处理。
按照工艺要求决定是否启动备用设备。
停止时:
PLC 撤销启动命令。
等待运行反馈消失。
必要时确认实际频率已经降到安全范围。
这种逻辑比“PLC 输出一接通就认为设备运行”可靠得多。
普通设备可以采用:
一个运行反馈。
一个故障反馈。
这已经能满足基本控制。
重要设备可以增加:
准备好反馈。
报警反馈。
达到频率反馈。
实际频率模拟量反馈。
输出电流模拟量反馈。
例如一台重要水泵:
PLC 发启动命令。
运行反馈确认变频器已经运行。
实际频率反馈显示当前速度。
输出电流反馈监测负载。
故障反馈触发备用泵切换。
压力变送器确认实际供水效果。
这样形成的控制链路更完整。
如果变频器已经通过 PROFINET、Modbus 或其他通讯与 PLC 连接,PLC 通常可以直接通过通讯读取:
实际频率。
输出电流。
状态字。
故障代码。
转矩。
功率。
这时不一定还需要额外接 AO 模拟量反馈。
通讯反馈的优点是数据多、精度高、接线少。
但硬线反馈仍有价值。
例如:
运行和故障用继电器硬线反馈。
详细数据通过通讯读取。
当通讯异常时,PLC 仍能获得关键故障或准备好状态。
具体方案要看设备重要性、成本和设计要求。
继电器和模拟量输出可以按以下流程调试。
第一,确认变频器面板本地运行正常。
第二,确定需要哪些反馈信号。
第三,核对控制单元输出资源。
第四,确认哪些端子是继电器输出、晶体管输出和模拟量输出。
第五,确认触点容量、输出类型和公共端。
第六,给数字量输出分配运行、故障等功能。
第七,给模拟量输出分配实际频率或输出电流。
第八,设置 AO 输出类型。
第九,设置 AO 比例缩放。
第十,完成 PLC 接线和通道配置。
第十一,先在变频器内部观察输出状态。
第十二,再用万用表测量实际端子。
第十三,观察 PLC 原始输入值。
第十四,核对 PLC 工程量换算。
第十五,核对触摸屏显示。
第十六,测试正常运行、停止、报警和故障状态。
第十七,记录端子功能和比例。
一台风机由 PLC 控制。
原程序中,PLC 启动输出接通后,就直接显示“风机运行”。
有一次变频器发生故障,PLC 启动输出仍然保持,触摸屏也显示运行,但风机实际上已经停止。
由于系统没有读取变频器运行反馈和故障反馈,操作人员没有及时发现。
后来增加了:
变频器运行继电器反馈。
变频器故障继电器反馈。
PLC 发启动后必须在规定时间内收到运行反馈。
故障时触摸屏立即报警。
修改后,系统能够区分“已经发出启动命令”和“设备真正进入运行状态”。
这个案例说明:
启动命令不能代替运行反馈。
一台水泵变频器的故障继电器已经接入 PLC。
调试时发现,变频器正常运行,触摸屏却一直显示故障;变频器真正故障时,报警反而消失。
检查后发现,现场使用的是继电器常闭触点,但 PLC 程序按照常开触点逻辑处理。
将 PLC 输入逻辑调整为正确状态后,报警恢复正常。
这个案例说明:
故障输出调试时,必须把常开、常闭、正常吸合和故障释放的逻辑统一起来。
一台 G120C 实际运行频率为 40Hz,面板显示正常,但 PLC 通过 AO 读取后只显示 20Hz。
测量变频器 AO 端电压约为 4V。
检查发现,变频器 AO 设置为 0-100Hz 对应 0-10V,而 PLC 程序按 0-50Hz 对应 0-10V 换算。
变频器运行 40Hz 时输出 4V,PLC 按错误比例换算成 20Hz。
将变频器和 PLC 两边比例统一后,显示恢复正常。
这个案例说明:
AO 缩放和 PLC 换算必须一致。
一台搅拌机通过 0-10V AO 把输出电流反馈给 PLC。
运行时触摸屏电流显示不断跳动,但变频器面板上的电流相对稳定。
检查 AO 端电压,发现信号本身受到干扰。
模拟量反馈线与电机输出电缆在同一线槽中长距离平行敷设,屏蔽也没有规范处理。
重新分开布线、处理屏蔽和公共端后,PLC 电流显示明显稳定。
这个案例说明:
AO 和 AI 一样,也需要规范的模拟量布线和屏蔽。
一台设备用变频器故障继电器直接控制一个电流较大的蜂鸣器。
运行一段时间后,故障报警偶尔不动作。
检查发现继电器触点已经烧蚀。
原因是蜂鸣器启动电流和负载特性超过了触点长期适用能力。
后来改为:
变频器继电器驱动中间继电器。
中间继电器再控制蜂鸣器。
并增加合适的浪涌抑制。
系统恢复稳定。
这个案例说明:
变频器继电器输出不能只看正常工作电流,还要看负载性质和启动冲击。
第一,把继电器干接点当成主动 24V 输出。
第二,只接一个继电器端子,没有形成完整回路。
第三,常开和常闭触点接反。
第四,PLC 程序逻辑与实际触点逻辑相反。
第五,把晶体管输出当成继电器触点使用。
第六,没有确认 DO 的公共端和输出极性。
第七,用变频器小容量继电器直接控制大负载。
第八,运行反馈有了,就认为机械一定正常。
第九,故障反馈只传开关状态,却要求显示具体故障代码。
第十,AO 输出源选错。
第十一,频率反馈和电流反馈接反。
第十二,AO 设置为电压,PLC 却配置成电流输入。
第十三,变频器和 PLC 比例换算不一致。
第十四,最大频率改变后,没有修改 AO 和 PLC 换算。
第十五,模拟量反馈线与动力线混合敷设。
第十六,只看触摸屏显示,不测 AO 端实际信号。
第十七,只检查外部接线,不看变频器内部 DO、AO 状态。
第十八,故障反馈没有做真实或模拟测试。
第十九,调试完成后没有记录端子功能。
第二十,变频器断电状态没有纳入 PLC 故障逻辑。
调试完成后,建议记录以下内容。
变频器型号。
控制单元型号。
数字量输出端子号。
数字量输出类型。
继电器常开、常闭和公共端。
每个 DO 分配的功能。
运行反馈有效逻辑。
故障反馈有效逻辑。
变频器断电时触点状态。
PLC 输入地址。
模拟量输出通道。
AO 输出类型。
AO 信号来源。
AO 下限。
AO 上限。
内部数据量程。
PLC 模拟量模块类型。
PLC 原始值范围。
PLC 工程量换算公式。
触摸屏显示单位。
屏蔽和公共端接法。
这些记录对后期维修非常重要。
没有记录时,维修人员很难判断:
5V 到底代表 25Hz,还是代表 50Hz?
继电器断开代表故障,还是代表正常?
西门子 SINAMICS 变频器的输出反馈,是自动控制系统的重要组成部分。
数字量输入和模拟量输入,是外部系统给变频器命令。
继电器输出、晶体管数字量输出和模拟量输出,是变频器把状态送给外部系统。
继电器输出通常是干接点,需要外部电源形成完整回路,不能简单理解为主动输出 24V。
常见数字量反馈包括:
准备好。
运行。
故障。
报警。
到达频率。
运行反馈表示变频器已经进入运行状态,但不一定等于机械设备真正正常工作。重要设备还要结合压力、流量、编码器或机械检测信号。
故障反馈可以使用常开或常闭逻辑。重要设备应考虑变频器掉电、线路断开和继电器失电时,PLC 是否也能识别异常。
模拟量输出可以把实际频率、输出电流、转矩或其他内部数据转换成 0-10V、0/4-20mA 等信号。
调试 AO 时必须确认:
输出信号来源。
电压或电流类型。
输出比例。
PLC 输入类型。
PLC 换算公式。
屏蔽和公共端。
实际频率反馈不完全等于机械真实速度。
输出电流反馈适合判断负载趋势,但不能简单等同于机械转矩。
排查输出反馈问题时,应沿着完整链路检查:
变频器内部状态。
DO 或 AO 内部输出值。
端子实际触点或电压电流。
PLC 原始输入值。
PLC 工程量换算。
触摸屏最终显示。
只有这条链路全部正确,运行、故障、频率和电流反馈才算调试完成。
下一篇继续讲:
西门子 SINAMICS 变频器调试教程第九篇:加减速时间怎么设,为什么启动过流、停车过压。
第九篇会重点讲加速时间、减速时间、斜坡曲线、自由停车、快速停车、大惯量负载和制动电阻,以及为什么同一台变频器空载正常,带载启动却频繁过流。