1、SMC Dialog Plus智能馬達(dá)控制器的應(yīng)用案例研究 瓶片事業(yè)部 錢偉摘要：SMC Dialog Plus是美國ROCKWELL公司基于軟起動原理開發(fā)的智能馬達(dá)控制器。具有軟起動、限流起動、可選擇的突跳起動、雙斜坡起動、全壓起動等多種起動方式，同時(shí)還具有軟停機(jī)，泵控制，預(yù)置低速，SMB智能馬達(dá)制動、準(zhǔn)確停機(jī)、帶制動的低速運(yùn)行等多種控制功能選擇。還能實(shí)現(xiàn)直接計(jì)算機(jī)通信控制，在泵類、風(fēng)機(jī)等機(jī)械負(fù)載中廣泛運(yùn)用。關(guān)鍵詞：SMC智能馬達(dá)控制器 限流起動泵控制滿載電流一、 概述：SMC Dialog Plus是美國ROCKWELL AB公司基于軟起動原理開發(fā)的智能馬達(dá)控制器，采用大功率晶閘管作為主回

2、路的開關(guān)元件，通過單片機(jī)控制它的導(dǎo)通角進(jìn)行智能化控制，既能保證電動機(jī)在負(fù)載要求的起動特性下平滑起動，減少機(jī)械震動和噪音，又能降低對電網(wǎng)的沖擊。二、 SMC Dialog Plus的起動方式、控制功能和其他性能1 SMC Dialog Plus主要有以下幾種起動方式：（1） 軟起動：是最常用的起動方式，它將傳統(tǒng)的降壓起動從有級變成無級。起動時(shí)，電壓迅速上升到初始轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的電壓，然后依設(shè)定的起動時(shí)間逐漸上升，直至達(dá)到電網(wǎng)額定電壓。在電壓升高的過程中，當(dāng)SMC Dialog Plus控制器檢測到電動機(jī)已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)，輸出電壓將會自動切換到全電壓。加速度時(shí)間可在030秒間調(diào)節(jié)，初始轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)

3、轉(zhuǎn)矩的090%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（2） 限流起動：該方式為電動機(jī)提供一個(gè)固定電壓的降壓起動。當(dāng)必須限制最大起動電流時(shí)，可使用此方式。電流限制幅值可在電動機(jī)滿載電流的50600%之間調(diào)節(jié)；同時(shí)限流時(shí)間可在030秒之間調(diào)節(jié)。當(dāng)SMC Dialog Plus控制器檢測到電動機(jī)已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)，輸出電壓將會自動切換成全壓輸出。（3） 可選擇的突跳起動：為電動機(jī)起動提供一個(gè)大提升轉(zhuǎn)矩以克服負(fù)載的慣性。它能提供滿載電流550%的附加電流，并且可以選擇從02秒的突跳起動時(shí)間。（4） 全壓起動：用于要求全壓起動的場合，充當(dāng)無觸點(diǎn)開關(guān)使用。輸送到電動的電壓可在0.25秒內(nèi)達(dá)到全壓。（5） 雙斜坡起動：這種方式在負(fù)載

4、變化的情況下是很有用的。雙斜坡起動允許用戶從兩個(gè)相互獨(dú)立的軟起動斜坡作出選擇，分別設(shè)定起動時(shí)間和起動轉(zhuǎn)矩。2 SMC Dialog Plus還提供了以下幾種可選控制功能：（1） 軟停機(jī)功能：適用于需要延長從滑行到停機(jī)時(shí)間的應(yīng)用場合，時(shí)間可以在060秒內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電動機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)，負(fù)載將停機(jī)。（2） 泵控制功能：通過平滑地對電動機(jī)加速和減速，使離心泵在起動和停機(jī)期間減少水錘。微處理器分析電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，并發(fā)出指令控制電動機(jī)和降低在系統(tǒng)中產(chǎn)生喘振的可能性。起動時(shí)間可在030秒范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，停機(jī)時(shí)間可在0120秒范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（3） 預(yù)置的低速功能：可應(yīng)用于一般定位目的的低速運(yùn)行。這種方式不適用

5、于連續(xù)工作，因它減弱了電動機(jī)的冷卻能力。（4） SMB智能電動機(jī)制動功能：用于要求減少停機(jī)時(shí)間的場合，SMC與一個(gè)機(jī)遇微處理器的系統(tǒng)結(jié)合，不需其他設(shè)備即可在電動機(jī)上加入制動電流，并且可在電動機(jī)滿載電流的0%400%內(nèi)調(diào)節(jié)。還具有在檢測到零速時(shí)自動停機(jī)的功能。（5） 準(zhǔn)確停機(jī)功能：可以對一般目的的定位，提供一種制動，把速度降到預(yù)置低速范圍內(nèi)，然后制動停機(jī)。（6） 加入制動的低速功能：對起動過程和從工作循環(huán)的后期制動到停機(jī)，提供一個(gè)平滑的低速。3 保護(hù)功能：SMC Dialog Plus控制器本身提供過載、失速、堵轉(zhuǎn)、欠載，欠壓、過壓、三相電壓不平衡等保護(hù)。還具有熱記憶、在線監(jiān)測功能，可以在電機(jī)運(yùn)

6、行過程中對設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，從而了解電機(jī)的運(yùn)行狀況。（1） 過載保護(hù)：一般電機(jī)的過載保護(hù)是通過熱元件來實(shí)現(xiàn)的。熱元件在電動機(jī)起動的過程中很難避開電機(jī)的起動電流而產(chǎn)生誤動作。而SMC內(nèi)置的過載保護(hù)功能是根據(jù)I2t算法用電子裝置來完成的，它可根據(jù)起動負(fù)荷的輕重即起動時(shí)間的長短不同來選擇不同的脫扣特性曲線，對電機(jī)起到了保護(hù)作用?？梢酝ㄟ^設(shè)置過載級別、過載復(fù)位方式選擇、負(fù)荷系數(shù)靈活調(diào)整，以適應(yīng)不同的場合，有很大的靈活性。（2） 失速保護(hù)和堵轉(zhuǎn)檢測：失速保護(hù)可供用戶在010秒的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。堵轉(zhuǎn)檢測允許用戶確定堵轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)（最大可達(dá)電動機(jī)滿載電流的999%），同時(shí)確定延時(shí)時(shí)間（最長達(dá)10秒），以便靈活應(yīng)用

7、。加強(qiáng)了電動機(jī)和系統(tǒng)的保護(hù)功能（3） 過頻繁起動保護(hù)：可以設(shè)置每小時(shí)起動的次數(shù)，避免由于短時(shí)間內(nèi)反復(fù)起動對電動機(jī)產(chǎn)生沖擊。（4） 檢測參數(shù)：可以對電源的電流，電壓，電動機(jī)的熱使用參數(shù)，運(yùn)行時(shí)間，功率因素等進(jìn)行檢測，同時(shí)還可以在電動機(jī)運(yùn)行的情況下讀取設(shè)置的參數(shù)，可以通過故障代碼顯示最近的5次故障，具有熱記憶功能（控制電源不斷開的情況下，具有記憶功能）三、 SMC Dialog Plus在實(shí)際中的應(yīng)用對于泵類、風(fēng)機(jī)類負(fù)載，往往要求軟起動、軟停車。尤其是大功率的電動機(jī)，起動時(shí)的電流很大，若采用常規(guī)的星三角降壓起動，由于在切換時(shí)會產(chǎn)生很高的沖擊電流，對配電系統(tǒng)造成沖擊，同時(shí)產(chǎn)生的沖擊轉(zhuǎn)矩，會引起風(fēng)機(jī)和

8、泵的機(jī)械震動，對設(shè)備造成損害。針對上述情況，以及SMC Dialog Plus的特點(diǎn)，我們在對固相縮聚一臺200KW風(fēng)機(jī)的控制中，根據(jù)其起動電流大、要求長時(shí)間運(yùn)行的特點(diǎn)，使用了泵控制功能的限流起動。主要設(shè)置參數(shù)如下表：參數(shù)名稱設(shè)定值參數(shù)名稱設(shè)定值 SMC可選控制功能泵控制每小時(shí)起動次數(shù)3起動方式限流起動嘗試再起動次數(shù)3斜坡時(shí)間#130 sec再起動延時(shí)10 sec 電流限幅等級380%過載等級15輔助觸點(diǎn)1&2到額定轉(zhuǎn)速閉合過載故障復(fù)位手動輔助觸點(diǎn)#3故障時(shí)閉合電機(jī)額定功率KW200 KW泵停止時(shí)間30 sec 線電壓380 V 欠電壓等級75%電機(jī)滿載電流360.0A欠電壓延時(shí)2 s

9、ec負(fù)荷系數(shù)1.15過電壓等級110%變換器比率630 A過電壓延時(shí)2 sec電流互感器比率55同時(shí)采用了在主回路并聯(lián)旁路接觸器的接線方式，其控制原理圖如下圖所示：具有旁路接觸器運(yùn)行的SMC控制原理圖圖中：311SMC表示SMC控制器 311KM1表示旁路接觸器 825MCM 表示SMC轉(zhuǎn)換器端子號說明：端子號說明端子號說明11控制電源21未用12控制電源公共端22未用13控制器使能輸入23未用14邏輯接地24未用15雙斜坡/選擇輸入25轉(zhuǎn)換器模塊擴(kuò)展端子排16起動輸入26轉(zhuǎn)換器模塊擴(kuò)展端子排17停機(jī)輸入27轉(zhuǎn)換器模塊擴(kuò)展端子排18內(nèi)部輔助繼電器公共端28轉(zhuǎn)換器模塊擴(kuò)展端子排19常開輔助觸點(diǎn)1

10、（正常/達(dá)到額定轉(zhuǎn)速）29常開/常閉輔助觸點(diǎn)3（正常/故障）20常閉輔助觸點(diǎn)2（正常/達(dá)到額定轉(zhuǎn)速）30常開/常閉輔助觸點(diǎn)3（正常/故障） 由上圖可以看到，電動機(jī)起動時(shí)SMC運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，內(nèi)部接點(diǎn)18、19閉合，旁路接觸器311KM1動作，運(yùn)行電流從旁路接觸器到電動機(jī)；若電機(jī)要軟停車時(shí)，18、19斷開，旁路接觸器斷開，SMC工作，使電動機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停車。從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)平滑、均勻穩(wěn)定的起動和停車，避免大電機(jī)起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊，減少機(jī)械震動和噪音。采用這種接線控制有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 旁路接觸器閉合和斷開時(shí)SMC兩端基本為等電位，大大延長了 旁 路接觸器的觸頭壽命。（2） SMC僅在起動和停車

11、時(shí)工作，可避免長期運(yùn)行使晶閘管發(fā)熱，延長了使用壽命。（3） 電機(jī)運(yùn)行時(shí)可以避免SMC產(chǎn)生的諧波。（4） 當(dāng)SMC發(fā)生故障時(shí)，可通過旁路接觸器作為應(yīng)急備用，保證了生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)我們也看到，使用旁路接觸器后，SMC對運(yùn)行中的電動機(jī)因C不能對其電流進(jìn)行監(jiān)控而失去過載保護(hù)和參數(shù)測量，為了使SMC起到過載保護(hù)和參數(shù)測量的作用，采用了其產(chǎn)品配套的轉(zhuǎn)換器825825MCM。在使用后，一直穩(wěn)定運(yùn)行到現(xiàn)在沒有發(fā)生任何問題。四使用中的注意事項(xiàng)：1 參數(shù)設(shè)置時(shí)，只有在選擇了泵控功能的情況下才可以使用限流起動方式。2 旁路運(yùn)行時(shí)，用SMC提供電動機(jī)過載保護(hù)，必須使用轉(zhuǎn)換器3 出廠設(shè)置時(shí)的過載保護(hù)等級為OFF，無過載保護(hù)。使用時(shí)必須設(shè)置一種保護(hù)等級和電動機(jī)的滿載電流。4 參數(shù)設(shè)置完成后，應(yīng)注意保存到EEPROM中，否則掉電后將丟失。五結(jié)語：SMC Dialog Plus智能馬達(dá)控制器是一種性能優(yōu)良的起動裝置，是交流異步電動機(jī)起動器的首選產(chǎn)品。它具有的多種保護(hù)功能和