机电文章

一、总体思路

1. 应用位置与功能
   在干燥剂包装机上，一般有多个驱动电机：如送料电机、封口电机、吹气或鼓风电机、传送带电机等。若侧重“吹干燥剂”或“吹风”环节，可将 HLP-C100 变频器应用到以下场合：

   以下以“吹干燥剂包装机电机”为例，给出详细变频调速控制方案。

• 吹风鼓风机电机：调节风量大小或吹风速度，用变频器可根据包装速度或干燥剂特性灵活调整吹风量；

• 输送/下料电机（若需要）：对干燥剂位置输送的速度控制可更精准，避免堵料或撒料；

• 其它辅助机构电机（如搅拌、提升、旋转等），可根据需求配置变频器实现多段速或点动等功能。

2. 控制方式选择

• 若要灵活调速，可让操作员直接在变频器面板上旋钮设定转速（即本地控制模式），或由外部模拟量（PLC 或工控机的 010V / 420mA 输出）进行远程给定；

• 若整机还需要集中自动化控制（如人机界面统一操作、联动产线、配方管理等），可在变频器外部增加小型 PLC（例如海利普自己的 PLC、三菱 FX 系列、信捷、台达等）和触摸屏（HMI）来统筹管理变频器的启停、频率给定、报警显示等。

下面将从主回路接线、控制回路接线、参数设置、以及 PLC/HMI 的选型与连接等几个方面展开介绍。

二、主回路接线

1. 电机与变频器连接

   具体如手册“3.3 主回路接线示意图”所示citeturn0file0。
   若该机器上电机功率不大，典型选用例如 0.75kW～1.5kW 的 HLP-C100 机型即可。确认电机额定功率、电压、电流与变频器铭牌匹配，并留有余量。

• 变频器输出端子：U、V、W → 对应接到鼓风机电机的三相接线柱（若是单相电机则不适用，需要改为三相电机或选用适配单相输出机型）。

• 变频器输入端子：R、S、T → 接三相交流电源（若是单相 220V 机型则接到 R、T）。

• 接地端子 PE：必须可靠接地，防止漏电、干扰和感应电压。

2. 外围保护与输入侧器件

• 空气开关（断路器）：容量按变频器额定输入电流选择（手册“3.2.1 空开、保险丝、接触器选型”有指导citeturn0file0），保证出现过流等严重故障时及时切断电源。

• 交流接触器（可选）：不要频繁用它来启停变频器，一般仅在检修或紧急断电场合下使用。

• 输入电抗器 / EMI 滤波器（可选）：若现场有电网谐波或周边有较敏感设备，可考虑在输入侧增加电抗器或滤波器，抑制高次谐波和电磁干扰。

3. 制动单元与制动电阻（可选）
   对于“吹风机”类负载，惯性通常不大，频繁快速减速要求也不太高，一般无需外置制动单元和电阻。但若应用在下料输送等惯性较大或急停要求高的场合，则需考虑在变频器内置或外加制动单元和合适阻值的制动电阻citeturn0file0。

4. 主回路示意（文本示例）

   电源 R ——┐
            │
   电源 S ——┤—— [空开/断路器] —— [变频器 HLP-C100] —— U —— 电机UVW
            │                                      V
   电源 T ——┘                                      W
   
   变频器PE ———— 地线

   （以上示例为三相 380V 接法，单相时则省略 S 相并将 R、T 接市电火、零线）

三、控制回路接线

控制回路接线决定变频器如何接收启停、方向、频率等命令，以及输出故障、运行信号。若需要用 PLC 或者外部按钮来控制，则可参考以下思路。

1. 数字量输入 DI

• FOR = 启动（常开按钮 + 一路电源 24V，经按下导通后变频器识别为高电平）

• DI1 = 停止（常闭按钮 + 24V，按下断开后变频器识别为低电平执行停机）

• 或者直接让 FOR 担任“启停”一体（反逻辑）也可。

• HLP-C100 有 5 个数字量输入端子（FOR、REV、DI1、DI2、DI3），默认为 NPN 方式（手册“3.4 控制回路接线”citeturn0file0）。

• 一般将 FOR 配置为“正转启动”、REV 配置为“反转启动”（如果需要），其余 DI1、DI2、DI3 根据需求设置为多段速切换、急停、复位、点动等。

• 对于仅需要“正转＋停止”的吹风机：可在外部布置一个 “启动” 按钮（常开）和一个 “停止” 按钮（常闭），接到相应端子上。例如：

2. 模拟量输入 VI

• 若需要用外部模拟量（如 010V / 420mA）对吹风机转速进行远程调节，可将 PLC/外部传感器的模拟输出接入变频器 VI、GND。

• 在参数里（如 C03.15 等）选择“参考值来源 1 = 端子 VI”，并根据实际信号电压或电流在 C06.10~C06.19 做好标定。

3. 继电器输出 FA-FB-FC

• 若希望在变频器故障或运行时给出一个干接点信号，可以选择参数 C05.40（“继电器输出功能选择”）为 9（故障）、5（运行）等。这样 PLC 或外部指示灯能实时监测变频器状态。

4. 控制回路示意（文本示例）

   [+24V] —— 启动按钮（常开） ——> FOR端子
          —— 停止按钮（常闭） ——> DI1端子
   GND --------------------------------> 变频器GND
   
   模拟量： PLC AO(0~10V) ——> VI
            PLC AGND       ——> GND
   
   继电器输出：FA-FB-FC（FB 为公共端，FA 常闭，FC 常开）

   （如果只是用面板启停和旋钮给定频率，则数字量输入可不接或仅接紧急停止。）

四、关键参数设置举例

假设你所用电机为 0.75kW，额定电压 380V，额定频率 50Hz，额定电流 1.8A（示例），并用端子 FOR 与 DI1 做启停，外部 010V 做调速。以下为重点参数配置思路（具体可结合手册第 57 章“功能参数表”“快速应用指南”citeturn0file0进行）：

1. 电机参数（第01组）

• C01.20 = 电机功率 = 0.75（kW）

• C01.22 = 电机额定电压 = 380（V）

• C01.23 = 电机额定频率 = 50.0（Hz）

• C01.24 = 电机额定电流 = 1.80（A）

• C01.25 = 电机额定转速 = 1440（rpm）(示例)

2. 运行模式

• C01.00 = 0（速度开环）

3. 参考频率与加减速（第03组）

• C03.03 = 50.00（最大参考值，若要 50Hz 上限，则设 50；若想扩展到 60Hz 或更高可修改）

• C03.15 = 1（参考值来源 1 = “端子 VI”）

• C03.41 / C03.42 = 5.0s / 5.0s（加减速时间，视吹风机负载惯量和实际需求微调）

4. 启停/方向控制（第05组）

• C05.10（FOR输入功能选择）= 8（“启动”）

• C05.12（DI1输入功能选择）= 6（“停止(反逻辑)”）或者 46（“停止(正逻辑)”）

• 如果不需要反转，可将 C04.10（电机运转方向）设为 0：只允许正转，以防误触反转。

5. 模拟量输入（第06组）

• C06.19 = 0（表示 VI 为电压信号输入）

• C06.10 = 0.00、C06.11 = 10.00（表示 0~10V 对应从 0Hz 到 50Hz）

• 若有“零点死区”需求，可设 C06.18；若输入抖动较大，可适当增大 C06.16（滤波时间）等。

6. 保护与告警

• C04.58 = 0（电机缺相检测，如有需要可设为 1）

• C14.01 = 5（载波频率，默认 4~6kHz 左右即可，若环境干扰较大可适当降低）

• 其他如过流、过压、过热、外部故障等，默认已具备完善保护，可根据现场情况调优。

7. 其他常用功能

• 多段速：可用 DI1、DI2、DI3 组合成多段速，如包装机需快速、慢速、点动等模式；

• PID 调节：若要控制吹风压力或流量，可使用过程闭环模式 (C01.00=3)，并在第07组设定 PID 参数，以及给定压力/流量传感器信号到 VI；

• 点动：C03.11可设定点动频率，C05.10~14里可将某 DI 分配为“点动”。

五、若需搭配 PLC / 触摸屏 / 工控机

1. PLC 选型

• 功能需求简单（如只要启停及频率参考、少量 I/O），可选用一款经济型小 PLC（如海利普、台达、信捷、三菱 FX1S/FX3U 等）。

• 若要实现更多联动控制（比如与包装机其它工位同步、多段速、故障报警联锁等），选择带足够 I/O 的中小型 PLC 即可。

• 通讯方式：HLP-C100 自带 RS485（Modbus RTU），PLC 若有 RS485 接口可直接用双绞线连接变频器 RS+、RS-（并联通讯）。PLC 通过寄存器读写变频器的运行状态、故障信息以及频率等。

2. 触摸屏 / 工控机

• 若要人机界面操作，选用普通 7 寸或 10 寸触摸屏（如威纶通、昆仑通态、海利普自家 HMI 等）并通过 PLC 统一管理，或者在 HMI 上做 Modbus RTU 直连变频器皆可。

• 在 HMI 的配置软件中，设置变频器的从站地址、波特率、校验方式等（对应 C08.31、C08.32、C08.33），实现读写变频器寄存器来远程启停、调速、报警查看、参数配方管理等。

• 工控机同理，可通过串口 RS485 或者转 USB/232 → 485 方式与变频器进行 Modbus RTU 通讯。

3. 接线及注意事项

• RS485 接口：变频器端子 RS+、RS-；PLC/上位机也有对应的 D+、D-。注意 120 欧姆终端电阻，如需要时在变频器侧 J1 跳线置为 ON（或外部并接 120Ω 电阻）。

• 多台变频器联网时地址（C08.31）要区分开，波特率（C08.32）和数据格式（C08.33）必须与主站一致。

六、接线与控制示意图示例（点划线版）

以三相 380V 供电、外部按钮启停加模拟量调速为例，示意如下：

          三相 AC380V
      R ——┐
      S ——┤—— [断路器] ——> [变频器 HLP-C100] ——> U ——> 鼓风机电机
      T ——┘                              V
                                          W
           PE ————————————> 保护接地


数字量控制：
   +24V（PLC 或独立电源） ——启动按钮NO——→ FOR (变频器)
                                  停止按钮NC——→ DI1 (变频器)
   变频器 GND ————————————————————> +24V电源地

模拟量信号：
   PLC AO(0~10V) ——> VI (变频器)
   PLC AGND      ——> GND(变频器)

继电器输出（可选）：
   FA-FB：常闭点
   FB-FC：常开点
   ——> PLC输入或报警指示灯

RS485通信（可选）：
   PLC D+ ——> RS+  (变频器)
   PLC D- ——> RS-  (变频器)
   共地：PLC COM ——> COM(变频器)

如只打算用变频器自带面板操作，则不需外部按钮：把 C00.40（HAND键）、C00.42（AUTO键）都设为有效（出厂默认），即可本地运行或切换到远程。频率给定可用面板自带旋钮（C03.15=21：面板电位器）即可。

七、总结

1. 本方案优点：

• 可以根据干燥剂包装工艺需要，灵活调节吹风电机的速度（频率）；

• 通过外部按钮或 PLC/HMI，可实现自动/手动控制切换，提高效率和便利性；

• 变频器内置完备的保护功能，对电机和变频器本身提供可靠保障。

2. 选配与扩展：

• 若机器还需多工序联动或上位机监控，可以选配更高端的 PLC 和 HMI，利用 RS485（Modbus RTU）通讯集中管理；

• 现场谐波干扰严重时，可加装输入电抗器 / EMI 滤波器；

• 想要快速停机或负载惯性大，可配置制动单元和适当的制动电阻；

• 若环境温度过高（>40℃），应降容使用并加强通风散热。

以上即为将 HLP-C100 变频器应用到干燥剂包装机（吹干燥剂工位）的推荐方案示例。实际使用中，可根据现场的设备数量、工艺需求、安装空间、控制要求等做针对性调整。只要遵循“正确选型、规范配线、合理参数”的原则，即可充分发挥 HLP-C100 的变频调速功能，提升干燥剂包装机的性能与稳定性。