ABB industrial drives. Firmwarehandleiding ACS880 primair besturingsprogramma

Transcriptie

1 ABB industrial drives Firmwarehandleiding ACS880 primair besturingsprogramma

2 Lijst met verwante handleidingen in het Engels Hardwarehandleidingen en gidsen van omvormers Code (Engels) Code (Nederlands) ACS hardware manual 3AUA AUA ACS quick installation guide for frames R1 to R3 3AUA AUA ACS quick installation guide for frames R4 and R5 3AUA ACS quick installation guide for frames R6 to R9 3AUA Firmwarehandleidingen en gidsen van omvormers ACS880 primary control program firmware manual ACS880 drives with primary control program, quick startup guide Handleidingen en gidsen van opties ACS-AP-I and ACS-AP-S assistant control panel user s manual Drive composer Start-up and maintenance PC tool User s manual Handleidingen en beknopte gidsen voor I/O uitbreidingsmodules, veldbusadapters, encoder interfaces, enz. 3AUA AUA AUA AUA Handleidingen en andere productdocumenten kunt u in PDF-formaat vinden op Internet. Zie de sectie Documentatiebibliotheek op Internet op de binnenkant van het achterblad. Voor handleidingen die niet beschikbaar zijn in de documentatiebibliotheek, kunt u contact opnemen met uw plaatselijke ABBvertegenwoordiger. ACS manuals

3 Firmwarehandleiding ACS880 primair besturingsprogramma Inhoudsopgave 2012 ABB Oy. Alle rechten voorbehouden. 3AUA Rev C NL GELDIG VANAF:

4

5 Inhoudsopgave 5 Inhoudsopgave Lijst met verwante handleidingen in het Engels Inleiding Overzicht Toepasbaarheid Veiligheidsvoorschriften Doelgroep Inhoud van deze handleiding Verwante documenten Termen en afkortingen Gebruik van het bedieningspaneel 3. Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen Inhoud van dit hoofdstuk Lokale besturing versus externe besturing Lokale besturing Externe besturing Bedrijfsmodussen van de omvormer Toerentalregeling modus Koppelregeling modus Frequentieregeling modus Speciale besturingsmodi Programmakenmerken Safety Overzicht Configuratie en programmering van de omvormer Programmeren via parameters Programmeren van applicaties Besturings-interfaces Programmeerbare analoge ingangen Programmeerbare analoge uitgangen Programmeerbare digitale ingangen en uitgangen Programmeerbare relaisuitgangen Programmeerbare I/O-uitbreidingen Besturing via een veldbus Motorbesturing Direct torque control (DTC) Referentiehellingen Constante toerentallen (frequenties) Kritische toerentallen (frequenties) Pulsgever ondersteuning Jogging Scalar-motorbesturing

6 6 Inhoudsopgave Autophasing Fluxremmen DC-magnetisatie Besturing van applicatie Applicatiemacro's PID-regeling Besturing mechanische rem DC spanningsregeling Overspanningsregeling Onderspanningsregeling Spanningsregeling en uitschakellimieten Remchopper Veiligheid en beveiligingen Noodstop Thermische motorbeveiliging Programmeerbare beveiligingsfuncties Automatische foutresets Diagnostiek Signaalbewaking Onderhoudstimers en -tellers Energiebesparings-calculator Analyse belasting Diversen Data-opslag parameters Applicatiemacro's Overzicht Algemeen Fabrieksmacro Standaard parameterinstellingen voor de Fabrieksmacro Standaard besturingsaansluitingen voor de Fabrieksmacro Hand/Auto macro Standaard parameterinstellingen voor de macro Hand/Auto Standaard besturingsaansluitingen voor de Hand/Auto macro Macro: PID-regeling Standaard parameterinstellingen voor de macro PID-regeling Standaard besturingsaansluitingen voor de PID-regeling macro Voorbeelden van sensoraansluitingen Koppelregeling-macro Standaard parameterinstellingen voor de koppelregeling-macro Standaard besturingsaansluitingen voor de Koppelregeling-macro Macro Volgordebesturing Werkingsschema Selectie van constante toerentallen Standaard parameterinstellingen voor de Volgordebesturingsmacro Standaard besturingsaansluitingen voor volgordebesturingsmacro Macro veldbusbesturing

7 Inhoudsopgave 7 6. Parameters Overzicht Termen en afkortingen Samenvatting van parametergroepen Lijst met parameters Actuele waarden Ingang referenties Waarschuwingen en fouten Diagnostiek Control- en statuswoorden Systeem info Standaard DI, RO Standaard DIO, FI, FO Standaard AI Standaard AO Bedrijfsmodus Start/stop/draair Start/stop modus Toerentalref selectie Toerentalref helling Bepalen toerentalref Toerentalregeling Koppelreferentie keten Frequentie referentie keten Limieten Fout functies Bewaking Onderhoudstimer & teller Motor therm beveiliging Load analyzer Proces PID set Proces PID set Remchopper Mechanische rem reg Energie rendement Instellen monitoring/schaling Data-opslag Paneel poort communicatie Veldbus adapter (FBA) FBA A instellingen FBA A data in FBA A data uit Terugkop selectie Instellingen encoder module Encoder 1 configuratie Encoder 2 configuratie HW configuratie Systeem Motor besturing Gebr motor parameters Motorgegevens

8 8 Inhoudsopgave 7. Aanvullende parametergegevens Overzicht Termen en afkortingen Veldbusadressen Parametergroepen Parametergroepen Foutopsporing Overzicht Veiligheid Resetten Waarschuwings-/fout historie Logboek Parameters die informatie over waarschuwingen/fouten bevatten Waarschuwingsberichten Foutberichten Veldbusbesturing via de interne veldbus interface (EFB) 10. Veldbusbesturing via een veldbusadapter Overzicht Systeemoverzicht Grondbeginselen van de veldbusbesturings-interface Controlwoord en Statuswoord Referenties Actuele waarden Inhoud van het veldbus Controlwoord Inhoud van het veldbus Statuswoord Het statusdiagram Instellen van de omvormer voor veldbusbesturing Voorbeeld parameter instelling: FPBA (PROFIBUS DP) Drive-to-drive link 12. Diagrammen besturingsketen Overzicht Toerental-referentie bronkeuze I Toerental-referentie bronkeuze II Toerental-referentie hellingcurve Motorterugkoppeling configuratie Toerentalfout berekening Toerentalregeling Bronkeuze en wijziging koppel-referentie Referentiekeuze voor koppelregeling I Referentiekeuze voor koppelregeling II Koppel-begrenzing Frequentiereferentie selectie

9 Inhoudsopgave 9 Frequentiereferentie wijziging Bronkeuze proces PID setpoint en terugkoppeling Proces PID-regeling Nadere informatie Informatie over producten en service Producttraining Feedback geven over ABB-omvormerhandleidingen Documentatiebibliotheek op Internet

10 10 Inhoudsopgave

11 Inleiding 11 Inleiding Overzicht Dit hoofdstuk beschrijft de inhoud van de handleiding. Het bevat ook informatie over compatibiliteit, veiligheid en de beoogde lezers van de handleiding. Toepasbaarheid Deze handleiding is van toepassing op het ACS880 primaire besturingsprogramma (versie 1.10 of later). De firmwareversie van het besturingsprogramma is te zien in parameter Firmware versie. Veiligheidsvoorschriften Volg alle veiligheidsinstructies die bij de omvormer zijn geleverd. Lees de volledige veiligheidsinstructies voordat u de omvormer installeert, in bedrijf neemt of gebruikt. De volledige veiligheidsvoorschriften worden met de omvormer meegeleverd als onderdeel van de Hardwarehandleiding, of, in het geval van ACS880 multidrives, als afzonderlijk document. Lees de firmware functiespecifieke waarschuwingen en opmerkingen voordat u parameterwaarden wijzigt. Deze waarschuwingen en opmerkingen zijn te vinden in de parameterbeschrijvingen in het hoofdstuk Parameters. Doelgroep Deze handleiding is bedoeld voor mensen die het omvormersysteem ontwerpen, in bedrijf stellen of bedienen.

12 12 Inleiding Inhoud van deze handleiding Deze handleiding bevat de volgende hoofdstukken: Gebruik van het bedieningspaneel bevat de basisinstructies voor het gebruik van het bedieningspaneel. Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen beschrijft de bedienplaatsen en bedrijfsmodussen van de omvormer. Programmakenmerken bevat beschrijvingen van de eigenschappen van het ACS880 primaire besturingsprogramma. Applicatiemacro's geeft een korte beschrijving van elke macro samen met een aansluitschema. Parameters beschrijft de parameters van de omvormer. Aanvullende parametergegevens bevat verdere informatie over de parameters. Foutopsporing geeft een overzicht van de waarschuwings- en storingsmeldingen samen met de mogelijke oorzaken en oplossingen. Veldbusbesturing via de interne veldbus interface (EFB) beschrijft de communicatie naar en van een veldbusnetwerk bij gebruik van de interne veldbus interface van de omvormer. Veldbusbesturing via een veldbusadapter beschrijft de communicatie naar en van een veldbusnetwerk bij gebruik van een optionele veldbusadapter-module. Drive-to-drive link beschrijft de communicatie tussen omvormers die via de driveto-drive link (D2D) met elkaar verbonden zijn. Diagrammen besturingsketen. Verwante documenten Opmerking: Een snelle opstartprocedure voor een applicatie met toerentalregeling wordt gegeven in ACS880 drives with primary control program, Quick start-up guide (3AUA ), die bij de omvormer meegeleverd is. Een lijst met verwante handleidingen is op de achterzijde van de voorpagina afgedrukt. Termen en afkortingen Term/afkorting ACS-AP-I AI AO BCU DC-link Definitie Type bedieningspaneel dat bij ACS880 omvormers gebruikt wordt Analoge ingang; interface voor analoge ingangssignalen Analoge uitgang; interface voor analoge uitgangssignalen Type besturingsunit dat bij ACS880 omvormers gebruikt wordt. DC-circuit tussen gelijkrichter en inverter

13 Inleiding 13 Term/afkorting DDCS DI DIO DO DTC INT VB FBA FEN-01 FEN-11 FEN-21 FEN-31 FIO-01 FIO-11 FCAN-0x FDNA-0x FECA-01 FENA-11 FLON-0x FPBA-0x FSCA-0x HTL IGBT I/O ID-run LSB LSW MSB MSW Definitie Distributed drives communication system; een protocol dat gebruikt wordt in glasvezel-communicatie Digitale ingang; interface voor digitale ingangssignalen Digitale ingang/uitgang; interface die als digitale ingang of uitgang gebruikt kan worden Digitale uitgang; interface voor digitale uitgangssignalen Direct torque control Geïntegreerde veldbus Veldbusadapter Optionele TTL pulsgever-interfacemodule Optionele absolute pulsgever-interfacemodule Optionele resolver-interfacemodule Optionele HTL pulsgever-interfacemodule Optionele digitale I/O uitbreidingsmodule Optionele analoge I/O uitbreidingsmodule Optionele CANopen adapter Optionele DeviceNet adapter Optionele EtherCAT adapter Optionele Ethernet/IP adapter Optionele LONWORKS adapter Optionele PROFIBUS DP adapter Optionele Modbus adapter High-threshold logica Insulated Gate Bipolar Transistor; een spanningsgestuurd type halfgeleider die alom gebruikt wordt in frequentieomvormers vanwege de gemakkelijke bestuurbaarheid en hoge schakelfrequentie. Ingang/Uitgang Motor-identificatierun. Tijdens de identificatierun zal de omvormer de karakteristieken van de motor vaststellen voor een optimale motorbesturing. Minst significante bit Minst significante woord Meest significante bit Meest significante woord

14 14 Inleiding Term/afkorting Netwerkbesturing Parameter PID-regeling PLC Vermogensunit PTC RFG RO SSI STO TTL UPS ZCON ZCU Definitie Verwijst, bij veldbusprotocollen gebaseerd op het Common Industrial Protocol (CIP TM ), zoals DeviceNet en Ethernet/IP, naar de besturing van de omvormer met gebruik van de Net Ctrl en Net Ref objecten van het ODVA AC/DC omvormerprofiel. Zie voor meer informatie en de volgende handleidingen: FDNA-01 DeviceNet adapter module User s manual (3AFE [Engels]), en FENA-01/-11 Ethernet adapter module User s manual (3AUA [Engels]). Door de gebruiker instelbare bedieningsinstructie, of signaal gemeten of berekend door de omvormer Proportioneel-integraal-differentiaal regeling. Toerentalregeling van de omvormer is gebaseerd op PID-algoritme Programmable logic controller (Programmeerbare Logische Controller) Bevat de vermogenselektronica en aansluitingen van de omvormer. De besturingsunit van de omvormer is aangesloten op de vermogensunit. Positieve temperatuurcoëfficiënt Hellingfunctie-generator. Relaisuitgang; interface voor een digitaal uitgangssignaal. Uitgevoerd met een relais. Synchrone seriële interface Safe torque off Transistor-transistor logica Ononderbroken voeding; voedingsvoorziening met accu om tijdens voedingsuitval de uitgangsspanning te handhaven Type stuurkaart gebruikt bij ACS880 omvormers. De kaart is ofwel in de omvormer geïntegreerd, of in een plastic behuizing geplaatst (zie ZCU). Type besturingsunit gebruikt in ACS880 omvormers die bestaat uit een ZCON-kaart in een plastic behuizing. De besturingsunit kan op de omvormer/invertermodule vastgezet zijn, of afzonderlijk geïnstalleerd zijn.

15 Gebruik van het bedieningspaneel 15 Gebruik van het bedieningspaneel Raadpleeg de ACS-AP-I and ACS-AP-S assistant control panels user s manual (3AUA [Engels]).

16 16 Gebruik van het bedieningspaneel

17 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen 17 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen Inhoud van dit hoofdstuk Dit hoofdstuk beschrijft de bedienplaatsen en bedrijfsmodussen die door het besturingsprogramma ondersteund worden.

18 18 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen Lokale besturing versus externe besturing De ACS880 heeft twee hoofdbedienplaatsen: extern en lokaal. De bedienplaats wordt gekozen met de Loc/Rem-toets op het bedieningspaneel of in de PC tool. ACS880 Lokale besturing 2) I/O 1) Externe besturing Drive-to-drive (D2D) link of Interne veldbus interface PLC (= Programmeerbare Logische Controller) Bedieningspaneel of Drive composer PC tool (optioneel) Veldbusadapter of DDCS communicatiemodule Fxxx Pulsgever M 3~ MOTOR 1) Extra ingangen/uitgangen kunnen toegevoegd worden door het installeren van optionele I/O-uitbreidingsmodules (FIO-xx) in omvormerslots. 2) Pulsgever of resolver interfacemodule (FEN-xx) geïnstalleerd in omvormerslots. Lokale besturing Bij lokale besturing worden de stuursignalen gegeven vanaf het toetsenbord van het bedieningspaneel of vanaf een PC voorzien van Drive composer. Toerental- en koppelregelingmodussen zijn beschikbaar voor lokale besturing; frequentiemodus is beschikbaar wanneer scalar motorbesturingsmodus gebruikt wordt (zie parameter Lokale besturingsmodus). Lokale besturing wordt vooral gebruikt tijdens inbedrijfstelling en onderhoud. Bij lokale besturing heeft het bedieningspaneel altijd voorrang op het externe stuursignaal van een externe bron. Het wijzigen van de bedienplaats naar lokaal kan voorkomen worden door parameter Lokale besturing blokkeren. De gebruiker kan via een parameter (49.05 Communicatie-verlies actie) kiezen hoe de omvormer zal reageren op een communicatiestoring van het bedieningspaneel of PC tool. (Dee parameter heeft geen effect onder externe besturing.)

19 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen 19 Externe besturing Bij externe besturing van de omvormer worden de stuursignalen gegeven via de veldbusinterface (via een optionele veldbusadaptermodule), de I/O-klemmen (digitale en analoge ingangen), of optionele I/O-uitbreidingsmodules. Er zijn twee externe besturingslocaties, EXT1 en EXT2, beschikbaar. De gebruiker kan de bronnen van de start- en stop-opdrachten voor elke plaats afzonderlijk kiezen via parameters De besturingsmodus kan voor elke plaats afzonderlijk gekozen worden, waardoor snel overschakelen naar verschillende bedrijfsmodussen mogelijk is, bijvoorbeeld tussen toerental- en koppelregeling. De keuze tussen EXT1 en EXT2 kan gemaakt worden via een binaire bron zoals een digitale ingang of veldbus-controlwoord (zie paramer Ext1/Ext2 selectie). De bron van de referentie kan voor elke bedrijfsmodus afzonderlijk gekozen worden.

20 20 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen Bedrijfsmodussen van de omvormer De omvormer kan werken in diverse bedrijfsmodussen met verschillende types referentie. De modus kan gekozen worden voor elke bedienplaats (Lokaal, EXT1 en EXT2) in parametergroep 19 Bedrijfsmodus. Hierna volgt een algemene representatie van de referentietypes en besturingsketens. De paginanummers verwijzen naar gedetailleerde schema's in het hoofdstuk Diagrammen besturingsketen. Toerentalreferentie bronkeuze I (pagina 300) Toerentalreferentie bronkeuze II (pagina 301) Toerentalreferentie hellingcurve (pagina 302) Toerentalfout berekening (pagina 304) Motorterugkoppeling configuratie (pagina 303) Koppelreferentie bronkeuze en wijziging (pagina 306) Toerentalregeling (pagina 305) Bronkeuze proces PID setpoint en terugkoppeling (pagina 312) Referentiekeuze voor koppelregeling (pagina 307) Koppelregeling Proces PIDregeling (pagina 313) Referentiewijziging voor koppelregeling (pagina 308) DTC motorbesturingsmodus Scalar motorbesturings modus Frequentiereferentie bronkeuze en wijziging (pagina 310)

21 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen 21 Toerentalregeling modus De motor volgt een toerentalreferentie die aan de omvormer gegeven is. Deze modus kan gebruikt worden ofwel met geschat toerental als feedback, of met een pulsgever of resolver voor een nauwkeuriger toerentalregeling. Toerentalregeling modus is beschikbaar bij zowel lokale als externe besturing. Het is ook beschikbaar in DTC (Direct Torque Control) en scalar motorbesturingsmodussen. Koppelregeling modus Het motorkoppel volgt een koppelreferentie die aan de omvormer gegeven is. Deze modus kan met of zonder een pulsgever of resolver gebruikt worden. Bij gebruik van een pulsgever of resolver zorgt deze modus voor een meer nauwkeurige en dynamische motorbesturing. Koppel-besturingsmodus is beschikbaar bij zowel lokale als externe besturing. Frequentieregeling modus De motor volgt een frequentiereferentie die aan de omvormer gegeven is. Frequentieregeling is alleen beschikbaar voor scalar motorbesturing. Speciale besturingsmodi Naast de bovengenoemde besturingsmodussen zijn de volgende speciale besturingsmodussen mogelijk: Proces PID-regeling. Zie voor meer informatie de sectie PID-regeling (pagina 39). Noodstopmodussen OFF1 en OFF3: De omvormer stopt volgens de gedefinieerde deceleratiehelling en modulatie van de omvormer stopt. Joggingmodus: De omvormer start en accelereert naar het gedefinieerde toerental wanneer het joggingsignaal geactiveerd wordt. Zie voor meer informatie de sectie Jogging (pagina 31).

22 22 Bedienplaatsen en bedrijfsmodussen

23 Programmakenmerken 23 Programmakenmerken Overzicht Dit hoofdstuk beschrijft de kenmerken van het besturingsprogramma.

24 24 Programmakenmerken Configuratie en programmering van de omvormer Het besturingsprogramma van de omvormer is onderverdeeld in twee delen: firmware-programma applicatieprogramma. Besturingsprogramma van de omvormer Applicatieprogramma Firmware Functie-blok programma Standaard blok bibliotheek Parameter Toerentalregeling Koppelregeling Frequentieregeling Omvormerlogica I/O interface Veldbus interface Beveiligingen Terugkoppeling interface M E Het firmware-programma voert de belangrijke besturingsfuncties uit, inclusief toerental- en koppelregeling, omvormerlogica (start/stop), I/O, terugkoppeling, communicatie en beveiligingsfuncties. Firmware-functies worden geconfigureerd en geprogrammeerd via parameters. Programmeren via parameters Parameters kunnen ingesteld worden via het bedieningspaneel, zoals beschreven in het hoofdstuk Gebruik van het bedieningspaneel de Drive composer PC tool, zoals beschreven in Drive composer user's manual (3AUA [Engels]), of de veldbus-interface, zoals beschreven in de hoofdstukken Veldbusbesturing via de interne veldbus interface (EFB) en Veldbusbesturing via een veldbusadapter. Alle parameterinstellingen worden automatisch opgeslagen in het permanente geheugen van de omvormer. Als er een externe +24 V DC voeding gebruikt wordt voor de besturingsunit van de omvormer, is het echter ten zeerste aanbevolen om opslag af te dwingen via parameter Parameter opslaan voordat u de besturingsunit uitschakelt na een parameterwijziging. Indien nodig kunnen de standaard parameterwaarden teruggezet worden via parameter Parameter herstellen.

25 Programmakenmerken 25 Programmeren van applicaties De functies van het firmware-programma kunnen uitgebreid worden via programmering van applicaties. (De levering van een standaard omvormer bevat geen applicatieprogramma.) Applicatieprogramma's kunnen opgebouwd worden uit functieblokken gebaseerd op de norm IEC

26 26 Programmakenmerken Besturings-interfaces Programmeerbare analoge ingangen De besturingsunit van de omvormer heeft twee programmeerbare analoge ingangen. Elk van de ingangen kan onafhankelijk ingesteld worden als een spannings- (0/2 10 V of V) of stroom- (0/4 20 ma) ingang door middel van een jumper op de besturingsunit van de omvormer. Elke ingang kan worden gefilterd, geïnverteerd en geschaald. Het aantal analoge ingangen kan verhoogd worden door het gebruik van FIO-xx I/O-uitbreidingen. Instellingen Parametergroep 12 Standaard AI (pagina 96). Programmeerbare analoge uitgangen De besturingsunit van de omvormer heeft twee analoge stroomuitgangen (0 20 ma). Elke uitgang kan worden gefilterd, geïnverteerd en geschaald. Het aantal analoge uitgangen kan verhoogd worden door het gebruik van FIO-xx I/Ouitbreidingen. Instellingen Parametergroep 13 Standaard AO (pagina 99). Programmeerbare digitale ingangen en uitgangen De omvormer heeft zes digitale ingangen, een digitale ingang voor startvergrendeling, en twee digitale ingang/uitgangen. Eén digitale ingang (DI6) kan ook gebruikt worden als PTC thermistor ingang. Zie sectie Thermische motorbeveiliging (pagina 50). Digitale ingang/uitgang DIO1 kan gebruikt worden als frequentie-ingang, DIO2 als frequentie-uitgang. Het aantal digitale ingangen/uitgangen kan verhoogd worden door het gebruik van FIO-xx I/O-uitbreidingen. Instellingen Parametergroepen 10 Standaard DI, RO (pagina 85) en 11 Standaard DIO, FI, FO (pagina 91). Programmeerbare relaisuitgangen De besturingsunit van de omvormer heeft drie relaisuitgangen. Het signaal dat moet worden aangegeven door de uitgangen kan geselecteerd worden door parameters. Extra relaisuitgangen kunnen toegevoegd worden door gebruik te maken van FIO-0x I/O-uitbreidingen.

27 Programmakenmerken 27 Instellingen Parametergroep 10 Standaard DI, RO (pagina 85). Programmeerbare I/O-uitbreidingen Het aantal ingangen en uitgangen kan verhoogd worden door het gebruik van FIO-xx I/O-uitbreidingen. De I/O-configuratieparameters (parametergroepen 10 13) bevatten het maximum aantal DI, DIO, AI, AO en RO dat in gebruik kan zijn bij de verschillende FIO-xx combinaties. Onderstaande tabel toont de mogelijke I/O-combinaties: Plaats Bijvoorbeeld: als er een FIO-01 en een FIO-11 aangesloten zijn op de omvormer, zijn de parameters in gebruik die DI1 7, DIO1 8, AI1 5, AO1 3 en RO1 5 sturen. Instellingen Parametergroepen 10 Standaard DI, RO (pagina 85), 11 Standaard DIO, FI, FO (pagina 91), 12 Standaard AI (pagina 96) en 13 Standaard AO (pagina 99). Besturing via een veldbus De omvormer kan op meerdere verschillende automatiseringssystemen aangesloten worden via de veldbus-interfaces. Zie het hoofdstuk Veldbusbesturing via een veldbusadapter (pagina 285). Instellingen Digitale ingangen (DI) Digitale I/O's (DIO) Analoge ingangen (AI) Analoge uitgangen (AO) Relaisuitgangen (RO) Besturingsunit van de omvormer FIO FIO Parametergroepen 50 Veldbus adapter (FBA) (pagina 202), 51 FBA A instellingen (pagina 206), 52 FBA A data in (pagina 207), en 53 FBA A data uit (pagina 208).

28 28 Programmakenmerken Motorbesturing Direct torque control (DTC) De motorbesturing van de ACS880 is gebaseerd op Direct Torque Control (DTC). Het schakelen van de uitgangshalfgeleiders wordt gestuurd om de vereiste statorflux en het motorkoppel te bereiken. De schakelfrequentie wordt alleen gewijzigd als de actuele waarden van koppel en statorflux meer van hun referentiewaarden verschillen dan de toegestane hysterese. De referentiewaarde voor de koppelregeling komt van de toerenregeling of rechtstreeks van een externe koppelreferentiebron. Motorbesturing vereist meting van de DC-spanning en twee motorfasestromen. Statorflux wordt berekend door de motorspanning te integreren in de vectorruimte. Motorkoppel wordt berekend als vectorproduct van de statorflux en de motorstroom. Door het geïdentificeerde motormodel te gebruiken, wordt de schatting van de statorflux verbeterd. Het actuele motoras-toerental is niet nodig voor de motorbesturing. Het belangrijkste verschil tussen traditionele besturing en DTC is dat koppelregeling hetzelfde tijdsniveau heeft als de vermogensschakeling-sturing. Er is geen afzonderlijke spanning- en frequentiegestuurde PWM modulator; de schakeling van de uitgangstrap is volledig gebaseerd op de elektromagnetische status van de motor. De grootste nauwkeurigheid van motorbesturing wordt bereikt door het activeren van een afzonderlijke motoridentificatierun (ID-run). Zie ook sectie Scalar-motorbesturing (pagina 33). Instellingen Parameters Motor besturing modus (pagina 230) en Identificatierun verzoek (pagina 232). Referentiehellingen Acceleratie- en deceleratie-hellingtijden kunnen voor toerental-, koppel- en frequentie-referentie apart ingesteld worden. Bij een toerental- of frequentie-referentie worden de hellingen gedefinieerd als de tijd die de omvormer nodig heeft om te accelereren of decelereren tussen nul toerental of frequentie en de waarde gedefinieerd door parameter Toerentalschaling of Frequentie schaling. De gebruiker kan schakelen tussen twee vooraf ingestelde hellingsets door middel van een binaire bron zoals een digitale ingang. Bij toerentalreferentie kan ook de vorm van de helling geregeld worden. Bij een koppelreferentie worden de hellingen gedefinieerd als de tijd waarin de referentie oploopt van nul tot nominaal motorkoppel (parameter Nominaal koppel schaling).

29 Programmakenmerken 29 Speciale acceleratie-/deceleratiehellingen De acceleratie-/deceleratietijden voor de joggingfunctie kunnen afzonderlijk gedefinieerd worden; zie de sectie Jogging (pagina 31). Bovendien kan er een deceleratiehelling gedefinieerd worden voor noodstop ( Off3 modus). Instellingen Toerentalreferentiehellingen: Parameters en (pagina's 124 en 198). Koppelreferentiehellingen: Parameters 01.30, en (pagina's 79 en 138). Frequentiereferentie-hellingen: Parameters en (pagina's 145 en 198). Jogging: Parameters en (pagina 127). Noodstop ( Off3 modus): Parameter Noodstop tijd (pagina 127). Constante toerentallen (frequenties) Het is mogelijk om vooraf tot 7 constante toerentallen in te stellen. Constante toerentallen kunnen bijvoorbeeld geactiveerd worden via digitale ingangen. Constante toerentallen heffen de normale toerentalreferentie tijdelijk op. Voor frequentieregeling kunnen op dezelfde manier zeven constante frequenties gedefinieerd worden. Instellingen Parametergroepen 22 Toerentalref selectie (pagina 118) en 28 Frequentie referentie keten (pagina 140). Kritische toerentallen (frequenties) Er is een kritische-toerentalfunctie beschikbaar voor toepassingen waarbij het noodzakelijk is om bepaalde motortoerentallen of toerentalbanden te vermijden vanwege bijvoorbeeld mechanische resonantieproblemen. Een vergelijkbare functie is beschikbaar voor scalar motorbesturing met een frequentiereferentie.

30 30 Programmakenmerken Voorbeeld Een ventilator gaat trillen in het gebied van 540 tot 690 rpm en 1380 tot 1560 rpm. Om de omvormer de vibratie-frequentiebereiken te laten overslaan: activeer de kritische toerentalfunctie door bit 0 van parameter Kritische toeren functie aan te zetten, en stel de kritische-frequentiebereiken in zoals in onderstaande figuur. Motortoerental (rpm) Par = 540 rpm 2 Par = 690 rpm 3 Par = 1380 rpm 4 Par = 1560 rpm Toerentalreferentie (rpm) Instellingen Parametergroepen 22 Toerentalref selectie (pagina 118) en 28 Frequentie referentie keten (pagina 140). Pulsgever ondersteuning Het programma ondersteunt twee single-turn of multiturn encoders (of resolvers). De volgende optionele interfacemodules zijn beschikbaar: Absolute encoder-interface FEN-11: absolute pulsgeveringang, TTL ingang, TTL uitgang (voor pulsgever emulatie en echo) en twee digitale ingangen voor positievergrendeling Resolver-interface FEN-21: resolveringang, TTL ingang, TTL uitgang (voor encoder emulatie en echo) en twee digitale ingangen voor positievergrendeling HTL encoder-interface FEN-31: HTL pulsgeveringang, TTL uitgang (voor pulsgever emulatie en echo) en twee digitale ingangen voor positievergrendeling. De interfacemodule kan op elk optieslot op de besturingsunit van de omvormer geïnstalleerd worden, of op een FEA-xx-uitbreiding adapter.

31 Programmakenmerken 31 Snelle configuratie van HTL-encoder terugkoppeling 1. Specificeer het type encoder-interfacemodule (parameter Module 1 type = FEN-31) en de slot waarin de module is geïnstalleerd (91.12 Module 1 locatie). 2. Specificeer het type encoder (92.01 Encoder 1 type = HTL). De lijst met parameters zal opnieuw vanaf de omvormer gelezen worden nadat de waarde gewijzigd is. 3. Specificeer de interface-module waarop de encoder aangesloten is (92.02 Encoder 1 bron = Module 1). 4. Stel het aantal pulsen in overeenkomstig het typeplaatje van de encoder (92.10 Pulsen /omwenteling). 5. Als de encoder op een andere snelheid draait dan de motor (d.w.z. als deze niet rechtstreeks op de motoras gemonteerd is ), voer dan de overbrengingsverhouding in in Motor overbrenging teller en Motor overbrenging noemer. 6. Stel parameter Encoder param verversen in op Configureer om de nieuwe parameterinstellingen toe te passen. De parameter keert automatisch terug naar Klaar. 7. Controleer dat Module 1 status en Encoder 1 type act de juiste types interfacemodule en encoder aangeven (respectievelijk HTL en FEN-31). Controleer ook de status van de FEN-31 module; beide LED's dienen groen te branden. 8. Start de motor met een referentie van bijv. 400 rpm. 9. Vergelijk het geschatte toerental (01.02 Geschatte motortoerental) met het gemeten toerental (01.04 Gefilterd toerental encoder 1). Als de waarden hetzelfde zijn, stel dan de encoder in als terugkoppelbron (90.41 Motor terugkop selectie = Encoder 1). 10. Specificeer de actie die ondernomen moet worden voor het geval het terugkoppelsignaal verloren is (90.45 Motor terugkop fout). Instellingen Parametergroepen 90 Terugkop selectie (pagina 208), 91 Instellingen encoder module (pagina 213), 92 Encoder 1 configuratie (pagina 215) en 93 Encoder 2 configuratie (pagina 220). Jogging Er zijn twee jogging-functies (1 of 2) beschikbaar. Wanneer een jogging-functie geactiveerd wordt, start en accelereert de omvormer naar het gedefinieerde toerental (parameter Jogging 1 ref of (22.43 Jogging 2 ref) langs de gedefinieerde jogging-acceleratiehelling (23.20 Acc tijd jogfunc). Wanneer de functie gedeactiveerd wordt (Jogging 1/2 start = 0), decelereert de omvormer tot stilstand langs de

32 32 Programmakenmerken gedefinieerde jogging-deceleratiehelling (23.21 Dec tijd jogging). Tijdens jogging kan één drukknop gebruikt worden om de omvormer te starten en stoppen. De joggingfunctie wordt doorgaans gebruikt tijdens onderhoud of inbedrijfstelling om de machine lokaal te besturen. Jogging-functies 1 en 2 worden geactiveerd door een parameter of via veldbus. Voor activatie via veldbus, zie parameter Hoofdcontrolwoord. Onderstaande afbeelding en tabel beschrijven de werking van de omvormer tijdens joggen. (Merk op dat ze niet rechtstreeks toegepast kunnen worden op jogopdrachten via veldbus aangezien die geen vrijgavesignaal vereisen; zie parameter Vrijgeven jogging.) Ze laten ook zien hoe de omvormer overgaat naar normaal bedrijf ( = joggen niet actief) als de startopdracht voor de omvormer wordt ingeschakeld. Jog cmd = Status van de jogging ingang (20.26 Jogging 1 start of Jogging 2 start); Jog vrijgeven = Status van de bron ingesteld door Vrijgeven jogging; Start cmd = Status van de startopdracht van de omvormer. Toerental Tijd Fase Jog cmd Jog vrijgave Start cmd Beschrijving Omvormer accelereert naar jogging-toerental langs de acceleratiehelling van de jogging-functie Omvormer draait bij het jogging-toerental Omvormer decelereert naar nul toeren langs de deceleratiehelling van de jogging-functie Omvormer gestopt Omvormer accelereert naar jogging-toerental langs de acceleratiehelling van de jogging-functie Omvormer draait bij het jogging-toerental. 7-8 x 0 1 Jog-vrijgave is niet actief; normaal bedrijf gaat door. 8-9 x 0 1 Normaal bedrijf heft het joggen tijdelijk op. Omvormer volgt de toerentalreferentie x 0 0 Omvormer decelereert naar nul toeren langs de geselcteerde deceleratiehelling (parameters

33 Programmakenmerken 33 Fase Jog cmd x 0 0 Omvormer gestopt x 0 1 Normaal bedrijf heft het joggen tijdelijk op. Omvormer accelereert naar de toerentalreferentie langs de geselecteerde acceleratiehelling (parameters ) Startopdracht heft het jogvrijgavesignaal op Omvormer decelereert naar jogging-toerental langs de deceleratiehelling van de jogging-functie Omvormer draait bij het jogging-toerental x 0 0 Omvormer decelereert naar nul toeren langs de geselcteerde deceleratiehelling (parameters Opmerkingen: De jogfunctie werkt niet wanneer een startopdracht voor de omvormer actief is, of als de omvormer onder lokale besturing staat. De tijdcoördinaat van de hellingcurve wordt tijdens joggen op nul gesteld. Instellingen Jog vrijgave Start cmd Parameters Hoofdcontrolwoord (pagina 81), Vrijgeven jogging (pagina 112), Jogging 1 start (pagina 112), Jogging 2 start (pagina 113), Jogging 1 ref (pagina 122), Jogging 2 ref (pagina 122), Acc tijd jogfunc (pagina 127) en Dec tijd jogging (pagina 127). Scalar-motorbesturing Beschrijving Het is mogelijk om scalarbesturing in plaats van DTC (Direct Torque Control) als motorbesturing te kiezen. Bij scalarbesturing wordt de motor gestuurd met een toerental- of frequentiereferentie. De uitstekende prestatie van DTC wordt echter niet bereikt in scalarbesturing. Het verdient aanbeveling om scalar-motorbesturing te activeren in de volgende situaties: bij omvormers met meerdere aangesloten motoren: 1) als de belasting niet gelijkmatig over de motoren verdeeld is, 2) als het motoren van verschillende grootte betreft of 3) als de motoren na de motoridentificatie (ID-run) gewijzigd gaan worden als de nominale motorstroom minder is dan 1/6 van de nominale uitgangsstroom van de omvormer als de omvormer zonder aangesloten motor wordt gebruikt (bijvoorbeeld voor testdoeleinden) als een middenspanningsmotor via een step-up transformator op de omvormer is aangesloten.

34 34 Programmakenmerken Bij scalarbesturing zijn sommige standaardfuncties niet beschikbaar. IR-compensatie voor scalar motorbesturing IR-compensatie is alleen beschikbaar bij gebruik van scalar motorbesturing. Bij actieve IR-compensatie geeft de omvormer een extra spanningsboost aan de motor bij lage toeren. IRcompensatie is nuttig bij toepassingen die een hoog startkoppel vereisen. Bij Direct Torque Control (DTC) is geen IR-compensatie mogelijk of noodzakelijk. Instellingen Motorspanning IR compensatie Geen compensatie f (Hz) Parameters Eenheid scal. besturingsref (pagina 104), IR compensatie (pagina 227) en Motor besturing modus (pagina 230) Parametergroep 28 Frequentie referentie keten (pagina 140). Autophasing Autophasing is een automatische meetroutine om de hoekpositie te bepalen van de magnetische flux van een synchrone permanentmagneetmotor of de magnetische as van een synchrone reluctantiemotor. De motorbesturing vereist de absolute positie van de rotorflux om het motorkoppel nauwkeurig te sturen. Sensoren zoals absolute pulsgevers en resolvers geven altijd de rotorpositie aan, nadat de offset tussen de nulhoek van de rotor en die van de sensor vastgesteld is. Anderzijds bepaalt een standaard pulsgever de rotorpositie wanneer deze draait, maar de beginpositie is onbekend. Een pulsgever kan echter gebruikt worden als absolute pulsgever als deze voorzien is van Hall-sensoren, zij het met een grove nauwkeurigheid van de beginpositie. De Hall-sensoren genereren zogenaamde commutatie-pulsen die zes keer per omwenteling van status veranderen, zodat alleen bekend is binnen welke 60 sector van een volledige omwenteling de beginpositie is.

35 Programmakenmerken 35 N Rotor Absolute pulsgever/resolver Z De autophasing-routine wordt in de volgende gevallen uitgevoerd met synchrone permanentmagneet-motoren en synchrone reluctantiemotoren: 1. Eenmalige meting van het verschil in positie van rotor en pulsgever wanneer een absolute pulsgever, een resolver, of een pulsgever met commutatie-signalen wordt gebruikt 2. Bij elke inschakeling van de voeding wanneer een incrementele pulsgever wordt gebruikt 3. Bij open-loop motorbesturing, herhaalde meting van de rotorpositie bij elke start. Er zijn verscheidene autophasingmodi beschikbaar (zie parameter Autophasing modus). De draaimodus is aanbevolen, vooral in geval 1, aangezien dit de meest robuuste en nauwkeurige methode is. Bij de draaimodus wordt de motoras vooruit en achteruit gedraaid (±360/poolparen) om de rotorpositie te bepalen. In geval 3 (open-loop besturing), wordt de as slechts in één richting gedraaid en over een kleinere hoek. De stilstandmodi kunnen gebruikt worden als de motor niet gedraaid kan worden (bijvoorbeeld als de last aangesloten is). Aangezien de karakteristieken van motoren en belastingen verschillen, moeten testen uitwijzen welke de meest geschikte stilstandmodus is. Een rotorpositie-offset gebruikt bij motorbesturing kan ook door de gebruiker gegeven worden. Zie parameter Positie offset gebr. De omvormer kan de rotorpositie bepalen wanneer gestart bij een draaiende motor in open-loop of closed-loop modi. In deze situatie heeft de instelling van Autophasing modus geen effect.

36 36 Programmakenmerken Instellingen Parameters Autophasing modus (pagina 117), Positie offset gebr (pagina 229) en Identificatierun verzoek (pagina 232). Fluxremmen De omvormer kan snellere deceleratie bieden door het magnetisatieniveau van de motor te verhogen. Door verhogen van de flux in de motor, kan de door de motor tijdens het remmen opgewekte energie worden omgezet in thermische energie in de motor. Motortoerental Geen fluxremmen T Br T N 60 (%) T Br = Remkoppel T N = 100 Nm 40 Fluxremmen Fluxremmen t (s) 20 Geen fluxremmen f (Hz) De omvormer monitoort de motorstatus voortdurend, ook tijdens fluxremmen. Daarom kan fluxremmen worden toegepast voor zowel het stoppen van de motor als het wijzigen van het toerental. De overige voordelen van fluxremmen zijn: Het remmen begint onmiddellijk na het geven van een stopopdracht. De functie hoeft niet te wachten op de fluxreductie om met remmen te beginnen. De koeling van de inductiemotor is efficiënt. De statorstroom van de motor gaat tijdens fluxremmen omhoog, niet de rotorstroom. De stator koelt veel efficiënter dan de rotor. Fluxremmen kan gebruikt worden bij inductiemotoren en synchrone permanentmagneet-motoren. Er zijn twee remvermogen-niveaus beschikbaar: Gematigd remmen levert snellere deceleratie in vergelijking met een situatie waarin fluxremmen uitgeschakeld is. Het fluxniveau van de motor wordt beperkt om oververhitting van de motor te voorkomen. Volledig remmen gebruikt bijna alle beschikbare stroom om de mechanische remenergie om te zetten in thermische energie in de motor. De remtijd is korter dan bij gematigd remmen. Bij cyclisch gebruik kan de verhitting van de motor aanzienlijk zijn. Instellingen Parameter Flux remmen (pagina 226).

37 Programmakenmerken 37 DC-magnetisatie DC-magnetisatie kan op de motor toegepast worden om de rotor te vergrendelen bij of in de buurt van nul toeren. Voormagnetisatie Voormagnetisatie verwijst naar DC-magnetisatie van de motor vóór de start. Afhankelijk van de gekozen startmodus (21.01 Start modus) kan voormagnetisatie toegepast worden om het hoogst mogelijke startkoppel te garanderen, tot 200% van het nominale koppel van de motor. Door de voormagnetisatietijd (21.02 Magnetisatietijd) aan te passen, is het mogelijk om de motor start en bijvoorbeeld de ontkoppeling van een mechanische rem te synchroniseren. DC-houd De functie maakt het mogelijk om de rotor te vergrendelen bij (ongeveer) nul toeren midden in normaal bedrijf. DC-houd wordt geactiveerd door parameter DC stroom regeling. Wanneer zowel de referentie als het motortoerental onder een bepaald niveau dalen (parameter DC hold toerental),stopt de omvormer met het opwekken van een sinusvormige stroom en gaat DC in de motor injecteren. De stroom wordt ingesteld door parameter DC stroom referentie. Wanneer de referentie boven parameter DC hold toerental komt, gaat de omvormer door in normaal bedrijf. Motortoerental DC-houd Referentie t DC hold toerental t Opmerking: DC-houd is alleen beschikbaar in toerentalregeling. Namagnetisatie Deze functie houdt de motor gemagnetiseerd gedurende een bepaalde periode (parameter Namagnetisatietijd) nadat de motor gestopt is. Dit om te voorkomen dat de machine onder belasting beweegt, bijvoorbeeld voordat een mechanische rem toegepast kan worden. Namagnetisatie wordt geactiveerd door parameter DC