变频控制器 修磨次数：用户可以根据实际情况设定电极的总修磨次数七 电流监控 电流监控功能用于检查在焊接过程中流过的实际的电流 并且将反馈的电流值与设定的参考值以及超 欠限.doc

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1、 变 频 控 制 器使 用 说 明 书天津商科数控设备有限公司电话：022-82192321地址:天津市经济开发区逸仙科学工业园庆龄大路17号网址:邮箱: tjsunke23目 录一 引言1二 变频电阻焊接系统组成2三 工作方式4四 编程器使用5五 功能设置6六 电流递增功能、电极修磨7七 电流监控8八 电磁阀输出时序图10九 压力步增功能11十 变频控制器故障及对策12十一 注意事项13附表1 变频控制器编程参数表14附表2 监视参数表19附表3 规范选择输入(X11-4X11-9)与起动的规范对应关系20附图1 输入输出端子接线图22附图2 变频控制器与变压器接线图23一 引言1.1 变频

2、电阻焊控制器工作原理三相交流50/60Hz电源输入，经整流、滤波变成平滑的直流电，以IGBT/K1作开关器件产生交替的电压输出,通过调整高频(5KHz)工作的IGBT/K2的开通脉冲宽度实现设定的焊接电流输出。 1.2 变频控制器电流波形与工频控制器电流波形对比普通工频交流50HZ，次级电流10.0KA，变压器圈比80 交流变频50HZ，次级电流10.0KA，变压器圈比80 1.3 相对于普通的工频控制器，变频控制器有着如下的优点：1. 三相交流电源输入,用电平衡;功率因数高；2. 对相同的焊接工件,焊接时间缩短,省电；焊接稳定区加大；电极寿命增长；3. 铝、镀锌板、高张力钢、不锈钢、镁合金、

3、碳钢、钛各种材质均可焊接，焊接结果良好；4. 尤其适合于三层板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求；5. 少飞溅；6. 对电流的快速响应控制提高了焊点的质量。二 变频电阻焊接系统组成如图所示：整个焊接系统由控制器、焊接变压器、工件组成。其中控制器又包含多个部分，有电源驱动、整流部分、电容板、IGBT、以及主控板部分。主要特点：1. 单极性输出控制时，即在一次焊接循环过程中，电流的极性不变，相邻的两次焊接循环极性交替。2. 交流输出控制时，变频输出电源频率：1.0Hz 400.0Hz可编程； 3. 可编程最多64套焊接规范；4. 三段加热过程：预热、焊接、回火；其中焊接段中可以自己定义递增

4、和递减段；5. 可编程压力控制，最多可定义10个压力段；6. 可编程输出I/O口：可编程3段输出，更好地与PLC、机器人等适配；7. 焊点计数功能。技术参数1. 输入电压：三相380V，50HZ/60HZ，电源波动+10%，-20%；2. 输出电压：单相PWM 输出 500V；3. 输出电流：最大峰值电流2400A；4. 冷却水：流量30L/MIN，温度30；5. 工作环境温度：050；6. 气阀规格：DC24V。三 工作方式1. 单点点焊：起动信号开始后即开始焊接过程，焊接结束后发出焊接完成信号。每套焊接规范中都有一个“禁止起动”参数，可以允许或禁止起动，此参数为ON时不允许使用该焊接规范；

5、为OFF时可以使用该套焊接规范。下图为单点点焊时的工作时序图：2. 连续点焊：连续点焊过程中，如果起动开关一直保持有效，那么电磁阀输出在维持时间过后会断开，焊钳张开，然后休止时间有效。休止时间过后电磁阀会再次闭合，重新开始下一个焊接过程。下图为连续点焊时的工作时序图： 四 编程器使用显示控制器规范号与控制器通讯连接口显示控制器工作方式工作方式键：选择控制器工作于4种工作方式中的一个。（1） 编程：在此方式下可对某一规范中的焊接参数进行修改、编程。（2） 测试：可用于试验焊接加压情况，不输出焊接电流。（3） 焊接：正式焊接时应选此方式。（4） 监视：对控制器的特殊参数进行监视。数据修改键：用数据

6、键 选择数据中的某一位，用数据+、-键修改该 位数值，最后当认为数据已修改正确后，应按确认写入键才能把数据写入控制器中；否则按其它任何键，则修改的数据无效，规范参数中仍为原数值。参数选择键：用参数选择键可以上、下移动参数表。规范选择键：用+、-键可选择需要的规范显示焊接工作参数+数据工作方式参数规范确认写入规范选择有两种方式：端子选规范和编程器选规范。主板上的拨码开关S8设置为ON，系统密码输入2007，1 规范选择设为0000时，为端子选规范（详细请看附表3）；2 规范选择设为1111时，为编程器选择规范，选择某一规范时须把禁止起动设为OFF。设置完成后请把S8设为OFF。五 功能设置1 S

7、1,S4,S5,S6,S7,S8 各参数意义如下所示：ONOFFS1已安装次级传感器未安装次级传感器S4扩展监视参数允许常规监视参数S5未定义未定义S6提醒报警中断焊接提醒报警不中断焊接S7原边电流反馈有效如果已经安装次级传感器则次级电流反馈有效，如果未安装次级传感器则原边电流反馈有效S8系统参数输入允许，仅限于设备制造厂家使用。2 S2,S3为压力控制信号形式选择S3S2010VOFFOFF010VOFFON420 m A ONOFF020 m A ONON六 电流递增功能、电极修磨为了补偿电极磨损造成的焊接电流密度降低现象，控制器提供了电流递增功能。用户可以根据实际情况设定最多10个步增段

8、。在电流递增功能中涉及到了以下几个参数：电流增量、修磨点间隔、步增段电流增量、步增段焊点数、步增通知点。1. 电流增量：电流递增过程中相对于电流的设定值的总的电流增量。取值范围0-999.9%。2. 修磨点间隔：电流递增过程中总的焊点数。取值范围1-9999。3. 步增段电流增量：每一个步增段中电流相对于总的电流增量（电流增量）的百分比。如，步增段1的电流递增量为 1.%I ，步增段1的终止电流值为 (1+电流增量*1.%I)*焊接电流设定值。4. 步增段焊点数：每个步增段中包含的焊点数占总的递增过程的焊点数的百分比，如1.%C，为步增段1的焊点数占总的焊点数的百分比。所以步增段1内的焊点数=

9、修磨点间隔*1.%C。5. 步增通知点：在步增过程接近结束时的前第N个点通知用户步增过程即将结束。 6. 电极预警点：在最后一次修磨过程即将结束的时候，在结束前的第 N 个点提出预先警告，即电极预警点，其取值范围为0-9999。7. 修磨次数：用户可以根据实际情况设定电极的总修磨次数。七 电流监控电流监控功能用于检查在焊接过程中流过的实际的电流，并且将反馈的电流值与设定的参考值以及超、欠限值进行比较。当测定的电流值超出允许误差的时候，控制器会提出报警或预警。如果测量值低于允许的误差范围，那么将会启动一个计数器，并与之比较，如果允许补焊，那么控制器会补焊一次焊点。对于每一个焊接脉冲可以单独设定电

10、流监控功能。当测得的电流值超过电流设定的误差的时候，会产生报警或预警信号。对于预热、焊接、回火三个焊接过程，分别设定了电流参考值、超限值、许可欠限值和报警欠限值。如图所示：1. 预热（焊接或回火）参考值：可以设定一个实际的电流参考值，电流超限、欠限值等参数都以这个参考值为标准。2. I*超限值：对于电流 I*（* =1，2或3，分别对应着预热、焊接和回火三个过程）来说，相对于电流的参考值有一个超限范围，当实际的电流超出这个限定范围的时候，控制器会提出报警，这时控制器有可能只提出报警不中断焊接过程，也有可能就此中断焊接过程，此功能可以通过主板上的拨码开关S6设置。3. I*报警欠限值：测量的电流

11、值相对于参考的电流值有一个低限误差，即报警欠限值，当电流测量值超出允许的报警范围时会提出报警，此时有可能中断焊接，也有可能不中断焊接，而重新启动下一次。4. I*许可欠限值：相对于电流参考值可以设定一个许可欠限值，它也是一个百分比，在许可欠限和报警欠限之间，可以引入一个参数：连欠限点数，即可以允许连续n个点位于许可欠限和报警欠限之间，如果超出点数n后即报警，并结束焊接过程。5. 连欠限点数：当实际的电流值落在了电流报警欠限和电流许可欠限之间的范围内，那么允许再焊一次，如果下一次仍然落在这个范围内，且没有超出“连欠限点数”范围，那么还可以再焊一次，直到达到连欠限点数设定值，如果下一点仍欠限，则控

12、制器提出报警。八 电磁阀输出 1. 时序图t3t5t4t2t3t6P0下气室阀P0下气室快排阀冷却3时间加压时间预热时间预压时间冷却1时间焊接时间冷却2时间回火时间维持时间起动信号P1阀P1快排阀P2阀P2快排阀电流输出t1t2t1: 0快排延时 t2: 1.2快排延时t3: 阀滞后快排 t4: 锻压超前t5: 锻压滞后 t6: 锻压时间2. 试机控制X11-2为试机按钮 当X11-2与X11-1闭合时，P0下气室阀断开；当X11-2与X11-1断开时，P0下气室阀闭合。九 压力步增功能压力步增曲线中可以最多设置10个步增段，每个步增段中对应着一个压力和一个时间。用户可以根据实际的应用情况设计

13、比例阀的输出。1. 压力基值：设定控制器待机状态时的压力值，它是比例阀最大输出压力的百分比。实际输出压力=压力基值*比例阀最大输出压力 2. 压段1压力：压力步增段 1 压力相对于最大压力的百分比，同理，每一个压力步增段都对应一个压力值。它以比例阀的最大输出压力为基准。3. 压段1时间：压力步增段1的压力持续的时间。同理，每一个压力步增段都对应一个时间值。十 变频控制器故障及对策1. 气阀电源电压低：检查气阀工作电源(X12接线端子24V2)是否正常；2. 逆变驱动故障：逆变过程中IGBT器件过电流或相应的驱动电路工作不正常；3. 散热板过热：首先检查流过散热器的水温度是否过高，其次，检查散热

14、板上的温度继电器是否损坏，常态下开关是闭合的；4. 原边电流异常：逆变器输出电流过大,中频变压器对地短路,主控板检测异常；5. 电容器电压异常：表明电容器上的电压超出正常范围，检查电容器充电是否正常；检查供电电网工作是否稳定；6. +5v电源高、+15v电源低、-15v电源低：检查主板上工作电源是否正常；7. 变压器温度过高：检查变压器的水温是否过高；检查变压器内温度继电器是否损坏；8. 主24v电源低：检查主板上工作电源24v(X2端子24V1)是否正常；9. 次级电流传感器短路、次级电流传感器断路：检查次级电流互感器是否损坏；检查电流互感器的连接是否正常；10. (焊接)电流过大：提示焊接

15、过程中的实际电流超出监视电流的设定范围，检查参数设置是否正确，焊接工艺是否合适；11. (焊接)电流过小：提示焊接过程中的实际电流超出监视电流的设定范围，检查参数设置是否正确，焊接工艺是否合适；焊接的二次回路是否有问题；12. 连续电流偏低：提示焊接过程中的实际电流超出监视电流的设定范围，检查参数设置是否正确，焊接工艺是否合适；焊接的二次回路是否有问题；13. 更换电极请求：电极寿命已到，更换电极；更换电极后复位报警或从X10端子输入更换电极信号；14. 修磨电极请求：请求修磨电极，对电极进行修磨后复位报警或从X10端子输入步增复位信号；15. 编程参数异常：检查起动的焊接规范中的参数是否有超

16、范围的；16. 校正系数异常：主控板出现问题；17. 水压检测异常、气压检测异常：检查水压和气压是否正常；检查气阀电源24V2供电是否正常；18. 起动禁止：当前规范已经设置为禁止起动模式。十一 注意事项1. 控制器使用时，机箱壳体必须牢靠接地；2. 控制箱要接通冷却水后方可使用，而且要保证冷却水有足够的流量和压力。要定期（每月一次）检查水冷却系统的工作情况（流水是否通畅、漏不漏水等）；3. 通电使用时，不允许打开控制器箱体，更不允许用手随便触摸箱内各部分，以免触电（箱内有600V的高压）；4. 注意在电源断开且内部电路板指示灯熄灭后，控制器内部储能电容上还有接近30V的电压存在，对控制器维护

17、时请特别注意!；5. 检查内部接线与控制板接线时，务必切断电源；6. 不允许用手触摸控制板上的组件，否则会有静电损坏组件的可能；7. 不允许用手触摸IGBT，否则静电会损坏组件。附表1 变频控制器编程参数表参数名称取值范围1禁止起动ON/不允许起动；OFF/允许起动2脉冲起动ON/脉冲起动方式；OFF/常规起动方式3预压时间09999ms4加压时间09999ms5预热方式PHA/恒相角方式；KSR/恒电流控制方式；KUR/恒电压方式仅有KSR方式6预热时间0260 周波7预热电流099.99 KA(%)；电流方式时以KA为单位，电压及恒相角方式时以%为单位8冷却1时间0-9999ms9焊接方式

18、PHA/恒相角方式；KSR/恒电流控制方式；KUR/恒电压方式仅有KSR方式10递增递减ON/递增递减功能有效；OFF/递增递减功能无效；11递增时间0-9999 周波“递增递减”ON 时有效12起始电流0-99.99KA% 13焊接时间1-260 周波14焊接电流0-99.99KA%15递减时间0-9999 周波“递增递减”ON 时有效16终止电流0-99.99KA%17冷却2时间0-9999ms18焊接脉冲数1-9919冷却3时间0-9999ms20回火方式PHA/恒相角方式；KSR/恒电流控制方式；KUR/恒电压方式仅有KSR方式21回火时间0-260 周波22回火电流0-99.99KA

19、%23维持时间1-9999ms24休止时间0-9999ms25变压器圈比1.0-199.926连续/单点ON/OFF27断开时间401000ms，单点焊接方式时保持终了信号保持时间。28测量延时0-99ms无定义29拖尾检测ON/OFFON/拖尾检测功能有效；OFF/拖尾检测功能无效无定义30补焊控制ON/OFFON/电流欠限时，允许补焊；OFF/电流欠限时，直接报警，不补焊31连补焊点数1-99在允许补焊的情况下，可以连续补焊的焊点数32未定义33未定义34未定义35预热监控ON/OFFON/监控有效OFF/监控无效36预热参考值0-99.99KA ；监控电流参考值37I1超限值0-100.

20、0% ；在参考值基础上设定允许超限的范围38I1许可欠限0-100.0% ；在参考值基础上设定许可欠限的范围39I1报警欠限0-100.0% ；在参考值基础上设定欠限报警的范围在许可欠限和报警欠限之间，可以允许1-99个连续欠限的焊点（由连欠限点数决定）。40焊接监控ON/OFF41焊接参考值0-99.99KA42I2超限值0-100.0%43I2许可欠限0-100.0%44I2报警欠限0-100.0%45回火监控ON/OFF46回火参考值0-99.99KA47I3超限值0-100.0%48I3许可欠限0-100.0%49I3报警欠限0-100.0%50连欠限点数1-99；在许可欠限和报警欠限

21、之间，可以允许N个连续欠限的焊点，超出后即报警。51压力基值0-100.0%；相对于最大压力的百分比。52压力曲线ON/OFFON/可以根据不同要求设定压力曲线OFF/不可以设定压力曲线53压段1时间0-9999ms ；压力步增段 1 时间压力曲线功能“ON”时有效54压段1压力0-100.0% ；压力步增段 1 压力相对于最大压力的百分比。55压段2时间0-9999ms ； 56压段2压力0-100.0% ； 57压段3时间0-9999ms ； 58压段3压力0-100.0% ； 59压段4时间0-9999ms ； 60压段4压力0-100.0% ； 61压段5时间0-9999ms ； 62

22、压段5压力0-100.0% ； 63压段6时间0-9999ms ； 64压段6压力0-100.0% ； 65压段7时间0-9999ms ； 66压段7压力0-100.0% ； 67压段8时间0-9999ms ； 68压段8压力0-100.0% ； 69压段9时间0-9999ms ； 70压段9压力0-100.0% ； 71压段10时间0-9999ms ； 72压段10压力0-100.0% ； 73步增控制ON/OFF741. % I100.0% ；每一个步增段中电流相对于总的电流增量（电流增量）的百分比。步增控制功能ON时有效751. % C100.0% ；每个步增段中包含的焊点数占总的递增过

23、程的焊点数的百分比762. % I100.0%772. % C100.0%783. % I100.0%793. % C100.0%804. % I100.0%814. % C100.0%825. % I100.0%835. % C100.0%846. % I100.0%856. % C100.0%867. % I100.0%877. % C100.0%888. % I100.0%898. % C100.0%909. % I100.0%919. % C100.0%9210. % I100.0%9310. % C100.0%94电流增量999.9%；电流递增中相对于电流设定值的总的增量。95压力增

24、量999.9%；压力递增中压力相对于压力基值递增的总量96步增通知点0-99；设定值表示在电流递增结束前N个点通知电流递增即将结束97修磨点间隔1-9999；电流递增过程中总的焊点数。98起始增量999.9%； /关闭99起始段点数0-9999；/关闭100电极修磨ON/OFF101修磨次数0-9999；电极总的修磨次数，电极修磨功能ON 时有效102修磨 % I999.9% /此功能无效103修磨 % P999.9% /此功能无效104电极预警点0-9999；在进行寿命结束之前 N 个点提前通知105阀滞后快排0-9999；106P0阀快排ON/OFF107P1阀ON/OFF108P1阀快排

25、ON/OFF109P2阀ON/OFF110P2阀快排ON/OFF111锻压超前0-9999ms两个参数为互斥参数，不用的应设为0。112锻压滞后0-9999ms113锻压时间0-9999ms1140 快排延时0-9999ms P0快排阀通电滞后P0加压阀的时间11512.快排延时0-9999ms P1/P2快排阀通电滞后P1/P2加压阀的时间注意：1. 加压、冷却、维持、休止、断开的时间单位为ms；2. 单极性输出方式：焊接时间单位为ms;交流输出方式：焊接时间的单位为逆变输出电源的周期；如：逆变输出频率为50HZ时，焊接时间的单位为20ms 逆变输出频率为100HZ时，焊接时间的单位为10m

26、s3. 设定的电流值为焊接电流的峰值；控制器的输出电流峰值为： 设定电流值 / 变压器圈比；监视的电流值为焊接电流的有效值。附表2 监视参数表1焊点计数显示当前累计的焊点数2步指针3步计数器4修磨计数器5电容器电压当前电容器的电压6电极间电压当前电极上的电压7焊接1 电容电压焊接脉冲1时的电容器电压8焊接1 电极电压焊接脉冲1时电极上的电压9焊接1 原边电流焊接脉冲1原边的电流值10焊接1 焊接电流焊接脉冲1时的次级电流值11焊接1 焊接时间焊接脉冲1的时间12焊接1 导通比焊接脉冲1的实际导通比13焊接1 拖尾时间焊接脉冲1上的电流拖尾时间无定义14焊接2 电容电压15焊接2 电极电压16焊

27、接2 原边电流17焊接2 焊接电流18焊接2 焊接时间19焊接2 导通比20焊接2 拖尾时间无定义21焊接3 电容电压22焊接3 电极电压23焊接3 原边电流24焊接3 焊接电流25焊接3 焊接时间26焊接3 导通比27焊接3 拖尾时间无定义附表3 规范选择输入(X11-4X11-9)与起动的规范对应关系 规 范 选 择 输 入规 范 号 32 16 8 4 2 1 OFF OFF OFF OFF OFF OFF 无效 OFF OFF OFF OFF OFF ON 1 OFF OFF OFF OFF ON OFF 2 OFF OFF OFF OFF ON ON 3 OFF OFF OFF ON

28、 OFF OFF 4 OFF OFF OFF ON OFF ON 5 OFF OFF OFF ON ON OFF 6 OFF OFF OFF ON ON ON 7 OFF OFF ON OFF OFF OFF 8 OFF OFF ON OFF OFF ON 9 OFF OFF ON OFF ON OFF 10 OFF OFF ON OFF ON ON 11 OFF OFF ON ON OFF OFF 12 OFF OFF ON ON OFF ON 13 OFF OFF ON ON ON OFF 14 OFF OFF ON ON ON ON 15 OFF ON OFF OFF OFF OFF 1

29、6 OFF ON OFF OFF OFF ON 17 OFF ON OFF OFF ON OFF 18 OFF ON OFF OFF ON ON 19 OFF ON OFF ON OFF OFF 20 OFF ON OFF ON OFF ON 21 OFF ON OFF ON ON OFF 22 OFF ON OFF ON ON ON 23 OFF ON ON OFF OFF OFF 24 OFF ON ON OFF OFF ON 25 OFF ON ON OFF ON OFF 26 OFF ON ON OFF ON ON 27 OFF ON ON ON OFF OFF 28 OFF ON O

30、N ON OFF ON 29 OFF ON ON ON ON OFF 30 OFF ON ON ON ON ON 31 ON OFF OFF OFF OFF OFF 32 ON OFF OFF OFF OFF ON 33 ON OFF OFF OFF ON OFF 34 ON OFF OFF OFF ON ON 35 ON OFF OFF ON OFF OFF 36 ON OFF OFF ON OFF ON 37 ON OFF OFF ON ON OFF 38 ON OFF OFF ON ON ON 39 ON OFF ON OFF OFF OFF 40 ON OFF ON OFF OFF O

31、N 41 ON OFF ON OFF ON OFF 42 ON OFF ON OFF ON ON 43 ON OFF ON ON OFF OFF 44 ON OFF ON ON OFF ON 45 ON OFF ON ON ON OFF 46 ON OFF ON ON ON ON 47 ON ON OFF OFF OFF OFF 48 ON ON OFF OFF OFF ON 49 ON ON OFF OFF ON OFF 50 ON ON OFF OFF ON ON51 ON ON OFF ON OFF OFF52 ON ON OFF ON OFF ON53 ON ON OFF ON ON OFF54 ON ON OFF ON ON ON55 ON ON ON OFF OFF OFF56 ON ON ON OFF OFF ON57 ON ON ON OFF ON OFF58 ON ON ON OFF ON ON59 ON ON ON ON OFF OFF60 ON ON ON ON OFF ON61 ON ON ON ON ON OFF62 ON ON ON ON ON ON63 附图1 输入输出端子接线图附图2 变频控制器与变压器接线图