艾默生EV3500变频器在承德钢厂的应用

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摘要：本文分析了SM-PROFIBUS-DP总线接口模块与上位机通讯在EV3500变频器的应用，并分析了解决问题的方法和如何进行参数设置。
关键词：EV3500变频器；SM-PROFIBUS-DP总线接口模块；参数设置；

Abstract: This text analyzed the application of SM-PROFIBUS-DP bus interface module and position machine communications in EV3500 frequency converter. And it also analyzed the solutions to problems and how to set the parameter.
Key words: EV3500 frequency converter; SM-PROFIBUS-DP bus interface module; parameter setting.

一．引言

现场概况：

承钢提钒工程炼钢区域电气成套项目：1-4号氧枪高压供水泵采用艾黙生EV3500-4T4000P变频器4台，为炼钢供水属于重要设备。现场操作控制方式为SM-PROFIBUS-DP总线方式。在以前氧枪高压供水都采用高压电机来实现，故本次设计采用艾黙生EV3500变频器与低压变频电机配套使用。

目的：

1. 用EV3500变频器与变频电机配套使用替代高压电机(因为高压电机驱动氧枪高压供水泵控制水压和扬程准确度不高)。
2. 提高工作效率，节能，实现无人看守，上位机操作控制。
3. 日常操作简单，维护方便。

现场配置要求：

变频器： EV3500-4T4000P4台
变频电机：355KW4台绝缘等级：B级

辅助传动是由一台S7-400PLC并配置1台ET200远程I/O子站实现

系统配置为3用1备，采用SM-PROFIBUS-DP总线方式控制，无论机旁还是自动都经过上位机进行控制，操作方便简单。

二．总体方案确定：

EV3500变频器在实际应用中对泵类负荷的控制方式有很多种，并且都能满足工艺的要求。

1. 开关量控制。
2. 模拟量控制。
3. 总线通讯控制等其它控制方式。

开关量控制容易导致误操作并且增加操作工的工作强度。
考虑到主控室与变频器机柜距离远，模拟量控制会受距离限制和强电干扰而会产生衰减，增加设备之间的故障接点，不便于设备维护。

采用SM-PROFIBUS-DP通讯控制可以弥补以上2种控制方式的缺点，实现无人看守操作，控制线路维护简单方便，仅采用1根2芯的DP电缆就满足对EV3500变频器的起停控制，变频器运行状态的反馈，远程故障复位等其它要求，并且充分利用EV3500通讯上的强大优势。

上位机与变频器SM-PROFIBUS-DP模块通讯单线图
三．电气应用方案：

针对控制方式的要求，对变频器柜进行如下设计

每台EV3500-4T4000P变频器由3个SPMA1402 110/132KW 并机组成。选配1个PROFIBUS总线接口模块。

本系统采用的是siemens公司的S7系列PLC与艾默生EV3500变频器通讯，我们提供相应的CTSP0672.GSD文件配置在上位机的应用程序中和sm_profibus_dp_user_guide.pdf文件做为指令解析的对照表，与PROFIBUS总线接口模块之间进行通讯连接，通过上位机“控制字”的发送和对变频器“状态字”的读取来进行控制。

电气原理图（一）

电气原理图（二）
四．EV3500调试过程：

第一步对电机铭牌参数进行正确设置及电机自整定

Pr0.42= 4
Pr0.44= 380V
Pr0.45= 1450r/min
Pr0.46= 621A
Pr0.47= 50HZ

对电机进行自整定，有2种整定方式，静止与旋转自整定。在有条件的情况下进线旋转参数整定，这样可以测量出电机的功率因数。

如果电机带载且无法卸除电机轴上的负载时，可执行静态参数辨识。静止参数辨识测量定子电阻（Pr5.17）及电压偏执（Pr5.23），设置Pr0.40=1，并给变频器提供使能信号（端子31）和运行信号（端子26或端子27）。

电机空载可以执行旋转参数识别。由于炼钢系统新建设备，所以具备电机空载试车的条件。驱动电机以2/3基数正转数秒之前（不考虑速度给定值及所选方向），旋转参数首先执行静止参数辨识，除测量定子电阻（Pr5.17）及电压偏执（Pr5.23）外，旋转参数辨识还测量电机功率因数并Pr0.43为正确数值。设置Pr0.40=2，并给变频器提供使能信号（端子31）和运行信号（端子26或端子27）。

参数辨识测试完毕后，在变频器将进入“Inh”状态。在变频器设定给定值运转前，变频器必须处于“Inh”状态。

第二步DP网络检测

变频器的起停，运行频率是通过上位机来控制的。连接上位机与PROFIBUS总线接口模块的DP电缆的好坏尤为重要。启用上位机CPU的连接器的终端电阻,我们变频器做为DP网络的末端设备同样在最末端PROFIBUS总线接口模块的DP电缆的连接器启用终端电阻，用万用表测量最末端连接器进线端A1,B1之间的电阻，电阻值应为142Ω(包含线径的电阻值)，在把最末端连接器的终端电阻关掉，测量终端电阻的电阻值应为262Ω，表明变频器与上位机网络连接完好。可以正常通讯和对变频器进行参数设置。

若电阻值大于262Ω时，DP网络连接存在问题，检查DP电缆连接器接线是否有松动，进线电缆与出线电缆的位置是否正确，电缆的红色线与A1、A2绿色线与B1、B2是否对应,网线是否有中间断线的地方。

确认DP电缆正确后，设置Pr15.03=10 通讯地址与上位机地址相同

查看Pr15.06= -1，若 Pr15.06= -3与上位机通讯中断

在上位机的程序画面查看能否读到变频器，一切正确进行变频器与上位机的通讯进行设置。

第三步设置EV3500变频器相关运行参数，初步带载试运行。

1. Pr5.14= Fd
2. Pr5.27= OFF 滑差补偿关闭
3. Pr6.01=COAST (自由停车) rP 减速停车
4. Pr6.42=128 停车命令（上位机发出）
5. Pr6.43=ON 控制字连接状态
6. Pr7.15=VOLT(trip TH热敏电阻故障)
7. Pr7.22=401
8. Pr7.23=1.400
9. Pr7.24=2输出4-20mA
10. Pr8.17=取反 故障输出（控制端子41#，42#为故障输出）
11. Pr15.01=403
12. Pr15.02=3.01
13. Pr15.03=10 通讯地址与上位机地址相同
14. Pr15.04= -1 (所有参数保存后，通讯正常参数值变为9)
15. Pr15.05= 0
16. Pr15.06= -1 （等待PLC通讯，波特率为9600=1，波特率为1920=70）
17. Pr15.07= 3000 （上位机断电3S后变频器故障自动停车）