继电器和模拟输出

文章24

使用变频器输出快速可靠地显示状态

变频器的主要目的是控制与其相连的电机的速度。但是，变频器还提供了许多功能来帮助控制和监视变频器以及整个系统性能。输出继电器和模拟量输出功能就是这样的例子。

几乎所有的变频器都至少有一个输出继电器。Invertek的E3有一个继电器，Eco和P2变频器有两个。虽然继电器是简单的机电设备，但它们的优点是易于理解和连接，并提供高水平的隔离，因此不太可能出现EMC问题和损坏变频器。当然，重要的是不要超过继电器额定值。变频器上的继电器容量5A 250V AC（30V DC）；其他变频器可能具有不同的额定值。

在任何情况下，请记住安装抑制组件，尤其是在切换接触器线圈或类似部件时。继电器中的电弧是由线圈等感性负载的切换引起的，它会迅速损坏继电器触点，并可能对变频器造成干扰，尽管变频器经过测试以确保不会发生这种情况！图1显示了可用的各种抑制组件以及它们的连接位置。

图1 抑制继电器上的感性负载

继电器可编程（通过设置参数）以选择多种条件。最简单的默认设置是“变频器正常”。换句话说，当变频器没有显示故障时，继电器动作。通常，在这种正常状态下闭合的触点会连接回报警监视器，如果它们断开或导线断开，监控系统会检测到这一点并做出相应的反应。在某些变频器上，还可以编程设置反向状态，即出现故障时继电器动作。

继电器的其他有用设置包括“变频器运行”和“变频器设定点”（即以目标速度运行）。这两种指示都有助于控制系统运行，一旦变频器工作正常，其他进程就可以启动。

Invertek变频器的一个特别有用的特性是能够在选定的频率或电流阈值下继电器动作（对于P2和Eco变频器，扭矩也是如此）。所以也许在搅拌机里，如果搅拌器超过一定的速度，操作员必须检查是否有泡沫——继电器可以打开一盏灯来显示这一点。或者，如果电流或扭矩达到某个临界值，则混合物变稠并准备就绪，继电器也会指示。在E3驱动器上，使用单独的参数将阈值设置为百分比。可以将继电器设置为在阈值处关闭或打开（使用另一个参数设置滞后）；在P2和Eco驱动器上，可以设置单独的上限和下限阈值，因此可以轻松设置滞后。

P2和Eco变频器具有许多特殊功能，因此提供了额外的继电器功能来支持这些功能。P2继电器可设置为控制电磁制动器（确保使用单独的接触器切换制动线圈，并抑制它！）在提升模式下，释放并闭合制动器，以适应起重机或提升机的操作（见文章：起重机、提升机和电梯）。Eco变频器包括火灾模式功能，并且继电器可以在火灾模式激活时显示。继电器还用于增强某些Eco功能，如泵分级和过载检测。在两个驱动器上，STO输入的状态也可以由继电器监控（参见文章：安全和安全输入）。其他设置可用于指示维护需求（例如，如果轴承每50小时需要润滑一次），并且可以监控PID错误，以确保闭环操作正确。

E3上的继电器有两个可用连接：继电器的常开触点和公共触点。Eco和P2变频器在一个继电器（常开、常闭和公共）上有三个连接点，但在第二个继电器上只有两个连接点。

电梯专用变频器也有两个继电器，并包括适合电梯运行的功能。

在变频器上通常提供的另一个有用的输出是模拟量输出。Invertek的E3变频器有一个，而P2和Eco有两个模拟量输出。这些可配置为0-10V（默认设置）或在P2和Eco变频器上，可选择0-20mA、4-20mA等格式。

模拟输出可设置为模拟或数字操作。在数字操作中，模拟输出在0V和24V之间切换，以指示与继电器工作方式相同的条件。因此，可能会指示“变频器正常”或“达到目标速度”等。

在模拟操作中，诸如输出频率、电流或功率等值可以用信号表示，因此这些值可以由外部系统监控，也可以简单地用仪表监控。如果需要，P2和Eco变频器还将显示扭矩和PID输出。图2显示了如何连接继电器和模拟输出，以提供简单的监控；当然，它们也可以连接到控制系统，如PLC。