SIEMENS定位器的工作原理与传统定位器完全不同。
工作方式
采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差,它就用一个五步开关程序来控制压电阀,压电阀进而调节进入执行机构气室的气流量。
微处理器根据偏差(给定值W与位置反馈信号X)的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量,当控制偏差很大时(高速区),定位器输出一个连续信号;当控制偏差不大(低速区),定位器输出连续脉冲;当控制器偏差在允许误差范围内(自适应或可调死区状态),则没有控制指令输出。
SIEMENS定位器采用适当的安装组件固定到直行程或角行程执行机构上,执行机构的直线或转角位移通过安装的组件检测并到耐磨连接导电塑料电位转换器。
装在直行程执行机构上的组件检测的角度误差被自动地校正。当SIEMENS定位器采用二线制连接时,它完全从4至20mA给定信号中获取电源。亦可从PROFIBUS总线信号中获取电源。对于基金会现场总线(FF)同样适用。
带预控压电阀的气动阀组
压电阀可以释放很短的控制脉冲,因而能够达到很高的定位精度。主导元件是一个压电柔韧开关,它同主控气路连在一起。压电阀组具有极长的工作寿命。
现场操作
现场操作由内置LCD和3个输入按键完成。自动、手动和组态可通过按钮切换。
手动模式时,可在整个量程范围驱动阀门动作。
通过SIMATIC PDM软件进行操作和监控
SIMATIC PDM软件允许通过PC或手提电脑方便实现远程操作和监控,定位器也能使用该软件组态,利用过程数据和对比数据可确定整机故障诊断和维护的重要信息。
SIMATIC PDM软件支持HART通讯,也支持PROFIBUSPA通讯协议。
当进行HART通讯时,用双芯电缆,通过HART调制解调器连接到PC机或笔记本的COM口。HART通讯所使用的信号是采用频移键控方式叠加在电流信号上。
自动初始化
使用一个简单的组态菜单可以快速配置SIEMENS定位器,也可以通过自动初始化功能调节SIEMENS定位器。
参数设置——
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式:即速度控制、转距控制、或其他方式。
采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
1、小运行频率:即电机运行的小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
2、高运行频率:一般的变频器大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
3、载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
4、电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
5、跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的整流部分,吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。
现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。
三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母线电压加到V1~V6六个IGBT上,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,会产生磁场使电机运转。