变频器的基本操作与控制

第2章变频器的基本操作与控制2.1变频器的面板操作与运行2.2变频器的外部运行操作2.3变频器的模拟f占号操作控制2.4变频器的多段速运行操作2.5变频器的PID控制运行操作2.1变频器的面板操作与运行任务目的(1)熟悉变频器的面板操作方法。(2)熟练变频器的功能参数设置。(3)熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。任务引入变频器MM440系列(MicroMasler440)是德国西门子公司广泛应用于工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，首先熟悉变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。下一页返回2.1变频器的面板操作与运行相关知识点一、变频器面板的操作利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。二、基本操作面板修改设置参数的方法MM440在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-l。上一页下一页返回2.1变频器的面板操作与运行任务训练一、训练内容通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。二、训练工具、材料和设备西门子MM440变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具一套、连接导线若干等。三、操作方法和步骤1.按要求接线系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。上一页下一页返回2.1变频器的面板操作与运行2.参数设置(1)设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数恢复到工厂默认值。(2)设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。(3)设置面板操作控制参数，见表2-3。上一页下一页返回2.1变频器的面板操作与运行3.变频器运行操作(1)变频器启动:在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r/min的转速上。(2)正反转及加减速运行:电动机的转速(运行频率)及旋转方向可直接通过按前操作面板上的增加键/减少键()来改变。(3)点动运行:按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。上一页下一页返回2.1变频器的面板操作与运行(4)电动机停车:在变频器的前操作面板上按停止键，则变频器将驱动电动机降速至零。四、成绩评价表成绩评价见表2-4。五、巩固练习1.怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止?2.怎样设置变频器的最大和最小运行频率?上一页返回2.2变频器的外部运行操作任务目的(1)掌握MM440变频器基本参数的输入方法。(2)掌握MM440变频器输入端子的操作控制方式。(3)熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。任务引入变频器在实际使用中，电动机经常要根据各类机械的某种状态进行正转、反转、点动等运行，变频器的给定频率信号、电动机的启动信号等都是通过变频器控制端子给出，即变频器的外部运行操作，大大提高了生产过程的自动化程度。下面就来学习变频器的外部运行操作的相关知识。下一页返回2.2变频器的外部运行操作相关知识点一、MM440变频器的数字输入端口MM440变频器有六个数字输入端口，具体如图2-3所示。二、数字输入端口功能MM440变频器的六个数字输入端口(DIN1~DING)，即端口“5”;“6”;“7”;“8”;“16”和“17”，每一个数字输入端口功能很多，用户可根据需要进行设置。参数号P0701~P0706为与端口数字输入1功能至数字输入6功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为0~99，出厂默认值均为1。以下列出其中几个常用的参数值，各数值的具体含义见表2-5。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作任务训练一、训练内容用自锁按钮SB1和SB2，外部线路控制MM440变频器的运行，实现电动机正转和反转控制。其中端口“5(DINT)设为正转控制，端口“6DIN1)设为反转控制。对应的功能分别由P0701和P0702的参数值设置。二、训练工具、材料和设备西门子MM440变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、导线若干、通用电工工具一套等。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作三、操作方法和步骤1.按要求接线变频器外部运行操作接线图如图2-3所示。2.参数设置接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表2-6。3.变频器运行操作1)正向运行:当按下带锁按钮SB1时，变频器数字端口“5”为ON，电动机按P1120所设置的55斜坡上升时间正向启动运行，经55后稳定运行在560r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB1，变频器数字端口“5”为OFF，电动机按P1121所设置的55斜坡下降时间停止运行。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作2)反向运行:当按下带锁按钮SB2时，变频器数字端口“6”为ON，电动机按P1120所设置的55斜坡上升时间正向启动运行，经55后稳定运行在560r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB2，变频器数字端口“6”为()FF，电动机按P1121所设置的55斜坡下降时间停止运行。3)电动机的点动运行(1)正向点动运行:当按下带锁按钮SB3时，变频器数字端口“7”为ON,电动机按P1060所设置的55点动斜坡上升时间正向启动运行，经55后稳定运行在280r/tnin的转速上，此转速与P1058所设置的lOHz对应。放开按钮SB3，变频器数字端口“7”为()FF，电动机按P1061所设置的55点动斜坡下降时间停止运行。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作(2)反向点动运行:当按下带锁按钮SB4时，变频器数字端口“8为ON电动机按P1060所设置的55点动斜坡上升时间正向启动运行，经55后稳定运行在280r/min的转速上，此转速与P1059所设置的10Hz对应。放开按钮SB4，变频器数字端口“8”为()FF，电动机按P1061所设置的55点动斜坡下降时间停止运行。4)电动机的速度调节分别更改P1040,P1058和P1059的值，按上步操作过程，就可以改变电动机正常运行速度和正、反向点动运行速度。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作5)电动机实际转速测定电动机运行过程中，利用激光测速仪或者转速测试表，可以直接测量电动机实际运行速度，当电动机处在空载、轻载或者重载时，实际运行速度会根据负载的轻重略有变化。四、成绩评价表成绩评价见表2-7。上一页下一页返回2.2变频器的外部运行操作五、巩固练习1.电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为40Hz,DIN3端口设为在正转控制。画出变频器外部接线图，并进行参数设置、操作调试。2.利用变频器外部端子实现电动机正转、反转和点动的功能，电动机加减速时间为4s，点动频率为10Hz。DINS端口设为正转控制，DING端口设为反转控制，进行参数设置、操作调试。上一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制任务目的(1)掌握MM440变频器的模拟信号控制;(2)掌握MM440变频器基本参数的输入方法;(3)熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。任务引入MM440变频器可以通过六个数字输入端口对电动机进行正反转运行、正反转点动运行方向控制。可通过基本操作板，按频率调节按键可增加和减少输出频率，从而设置正反向转速的大小。也可以由模拟输入端控制电动机转速的大小。本任务的目的就是通过模拟输入端的模拟量控制电动机转速的大小。下一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制相关知识点MM440变频器的“1;\+2;输出端为用户的给定单元提供了一个高精度的+10V直流稳压电源。可利用转速调节电位器串联在电路中，调节电位器，改变输入端口AIN1+给定的模拟输入电压，变频器的输入量将紧紧跟踪给定量的变化，从而平滑无极地调节电动机转速的大小。MM440变频器为用户提供了两对模拟输入端口，即端口“3,4”和端口10,11，通过设置P0701的参数值，使数字输入“5”端口具有正转控制功能;通过设置P0702的参数值，使数字输入“6”端口具有反转控制功能;模拟输入“3,4”端口外接电位器，通过“3”端口输入大小可调的模拟电压信号，控制电动机转速的大小。即由数字输入端控制电动机转速的方向，由模拟输入端控制转速的大小。上一页下一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制任务训练一、训练内容用自锁按钮SB1控制实现电动机起停功能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。二、训练工具、材料和设备西门子MM440变频器一台、三相异步电动机、电位器一个、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、通用电工工具一套、导线若干等。三、操作方法和步骤1.按要求接线变频器模拟信号控制接线如图2-4所示。检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。上一页下一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制2.参数设置(1)恢复变频器工厂默认值，设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位。(2)设置电动机参数，电动机参数设置见表2-8。电动机参数设置完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。(3)模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置见表2-9。上一页下一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制3.变频器运行操作(1)电动机正转与调速。按下电动机正转自锁按钮SB1，数字输入端口DINI为“ON，电动机正转运行，转速由外接电位器RP1来控制，模拟电压信号在。-10V之间变化，对应变频器的频率在0~50Hz之间变化，对应电动机的转速在0~1500r/tnin之间变化。当松开带锁按钮SB1时，电动机停止运转。(2)电动机反转与调速。按下电动机反转自锁按钮SB2，数字输入端口DIN2为“ON，电动机反转运行，与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器来调节。当松开带锁按钮SB2时，电动机停止运转。上一页下一页返回2.3变频器的模拟f占号操作控制四、成绩评价表成绩评价见表2-10。五、巩固练习通过模拟输入端口“10,11，利用外部接人的电位器，控制电动机转速的大小。连接线路，设置端口功能参数值。上一页返回2.4变频器的多段速运行操作任务目的(1)掌握变频器的多段速频率控制方式。(2)熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。任务引入由于现场工艺上的要求，很多生产机械在不同的转速下运行。为方便这种负载，大多数变频器提供了多挡频率控制功能。用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率，实现不同转速下运行的目的。下一页返回2.4变频器的多段速运行操作相关知识点MM440变频器的多段速控制功能及参数设置多段速功能，也称作固定频率，就是设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实