《 电力电子与变频技术》实训指导书新

1、安徽国防科技职业学院自编教材电力电子与变频技术实验实训指导书主编：李 翔参编：徐丽霞、陈红、邹莉（自动化专业群适用） 安徽国防科技职业学院机电工程系二一四年三月第一部分 电力电子技术实验指导2实验一 三相半波可控整流电路的研究2实验二 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验4实验三 直流斩波电路(设计性)的性能研究6实验四 单相交直交变频电路（调速）8第二部分 变频调速技术10实训项目一 变频器功能参数设置与操作实训10实训项目二 变频器功能参数设置电动机的正反转、模拟量控制实训14实训项目三 变频器功能参数设置多段速度选择变频器调速实训16实训项目四 基于PLC通信方式的多段速度选择变频调速实训

2、18实训项目五 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速实训21实训项目六 基于PLC控制的变频器恒压供水系统模拟实训23第一部分 电力电子技术实验指导实验一 三相半波可控整流电路的研究一实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作。二实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管，与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大，三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，变压器利用率低。实验线路见图2-1。三实验内容1研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。2研究三相半波可控整流电路供电给电阻电

3、感性负载时的工作。四实验设备及仪表1MCL系列教学实验台主控制屏。2MCL18组件（适合MCL)或MCL31组件（适合MCL）。3MCL33组件或MCL53组件（适合MCL、）4MEL03组件（900，0.41A）或自配滑线变阻器.5双踪示波器。6万用电表。五注意事项1整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。2整流电路的负载电阻不宜过小，应使Id不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大，保证Id超过0.1A，避免晶闸管时断时续。3正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。六实验方法1按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）打开MCL18电源开关，给

4、定电压有电压显示。（2）用示波器观察MCL-33（或MCL-53，以下同）的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。2研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作合上主电源，接上电阻性负载，调节主控制屏输出电压Uuv、Uvw、Uwv，从0V调至110V：（a）改变控制电压Uct，观察在不同触发移相角时，可控整流电路的输出电压Ud=f（t）波形，并记录相应的Ud、Id、Uct值。（b）记录=90

5、°时的Ud=f（t）的波形图并测量Ud。（c）求取三相半波可控整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）。（d）观察临界连续点Ud=f（t）的波形图，并测量Ud值注：如您选购的产品为MCL、，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同3研究三相半波可控整流电路供电给电阻电感性负载时的工作接入MCL33的电抗器L=700mH，可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过0.8A（若超过0.8A，可用导线把负载电阻短路），操作方法同上。（a）观察不同移相角时的输出Ud=f（t），并记录相应的Ud值，记录=90°时的Ud=f（t）波形图。（b）求取整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）

6、。七实验报告1绘出本整流电路供电给电阻性负载，电阻电感性负载时的Ud= f（t）（在=90°情况下）波形，并进行分析讨论。2根据实验数据，绘出整流电路的负载特性Ud=f（Id），输入输出特性Ud/U2=f（）。八思考1如何确定三相触发脉冲的相序？它们间分别应有多大的相位差？2根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路允许的输出电流？实验二 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一实验目的1熟悉MCL-18, MCL-33组件。2熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。3了解集成触发器的调整方法及各点波形。二实验内容1三相桥式全控整流电路2三相桥式有源逆变电路3观察整流或逆变状态下

7、，模拟电路故障现象时的波形。三实验线路及原理实验线路如图2-2所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。四实验设备及仪器1MCL系列教学实验台主控制屏。2MCL18组件（适合MCL)或MCL31组件（适合MCL）。3MCL33（A）组件或MCL53组件（适合MCL、）4MEL-03可调电阻器（或滑线变阻器1.8K, 0.65A）5MEL-02芯式变压器6二踪示波器7万用表五实验方法1按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）打

8、开MCL-18电源开关，给定电压有电压显示。（2）用示波器观察MCL-33（或MCL-53，以下同）的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。（5）将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使a=150o。 2三相

9、桥式全控整流电路 按图接线，S拨向左边短接线端，将Rd调至最大(450W)。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出电压Uuv、Uvw、Uwu，从0V调至220V。注：如您选购的产品为MCL、，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同调节Uct，使a在30o90o范围内，用示波器观察记录a=30O、60O、90O时，整流电压ud=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。3三相桥式有源逆变电路断开电源开关后，将S拨向右边的不控整流桥，调节Uct，使a仍为150O左右。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出电压Uuv、Uvw、Uwu，从0V调至220V合上电

10、源开关。调节Uct，观察a=90O、120O、150O时, 电路中ud、uVT的波形，并记录相应的Ud、U2数值。4电路模拟故障现象观察。在整流状态时，断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关，则该元件无触发脉冲即该支路不能导通，观察并记录此时的ud波形。说明：如果采用的组件为MCL53或MCL33（A），则触发电路是KJ004集成电路，具体应用可参考相关教材。六实验报告1画出电路的移相特性Ud=f(a)曲线2作出整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）3画出三相桥式全控整流电路时，a角为30O、60O、90O时的ud、uVT波形4画出三相桥式有源逆变电路时，角为150O、120O、90O 时的ud、

11、uVT波形5简单分析模拟故障现象实验三 直流斩波电路(设计性)的性能研究 一实验目的熟悉四种斩波电路（buck chopper 、boost chopper 、buck-boost chopper、 cuk chopper)的工作原理，掌握这四种斩波电路的工作状态及波形情况。二实验内容1 SG3525芯片的调试2 斩波电路的连接3 斩波电路的波形观察及电压测试三实验线路及原理按照面板上各种斩波器的电路图2-3所示，取用相应的元件，搭成相应的斩波电路即可.触发电路直流PWM控制电路，由SG3525触发输出，工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。四实验设备及仪器1 电力电子教学试验台主控制屏2

12、 MCL-22组件3 示波器4 万用表五实验方法1. SG3525性能测试 先按下开关s1（1） 锯齿波周期与幅值测量(分开关s2、s3、s4合上与断开多种情况）。测量“1”端。（2） 输出最大与最小占空比测量。测量“2”端。2buck chopper(1)连接电路。将UPW(脉宽调制器)的输出端2端接到斩波电路中IGBT管VT的G端,分别将斩波电路的1与3，4与12，12与5，6与14，15与13，13与2相连，照面板上的电路图接成buck chopper斩波器。(2)观察负载电压波形。经检查电路无误后,按下开关s1、s8，用示波器观察VD1两端12、13孔之间电压，调节upw的电位器rp，

13、即改变触发脉冲的占空比，观察负载电压的变化，并记录电压波形 (3)观察负载电流波形。用示波器观察并记录负载电阻R4两端波形(4)改变脉冲信号周期。在S2、S3、S4合上与断开多种情况下,重复步骤(2)、(3)(5)改变电阻、电感参数。可将几个电感串联或并联以达到改变电感值的目的，也可改变电阻，观察并记录改变电路参数后的负载电压波形与电流波形，并分析电路工作状态。3boost chopper（1）照图接成boost chopper电路。电感任选, 电容选c1,负载电阻r选r6。实验步骤同buck chopper。4buck-boost chopper（1）照图接成buck-boost chopp

14、er电路。电感选L1+L2, 电容选c1,负载电阻r选r6。实验步骤同buck chopper5cuk chopper（1）照图接成cuk chopper电路。电感和电容任选,负载电阻r选r4或r6。实验步骤同buck chopper。 六实验报告1画出各斩波电路负载电压波形与电流波形2分析各斩波电路特点 实验四 单相交直交变频电路（调速）一实验目的熟悉单相交直交变频电路的组成，重点熟悉其中的单相桥式PWM逆变电路中元器件的作用，工作原理，对单相交直交变频电路驱动电机时的工作情况及其波形作全面分析，并研究正弦波的频率和幅值及三角波载波频率与电机机械特性的关系二实验内容1测量SPWM波形产生过程

15、中的各点波形2观察变频电路驱动电机时的输出波形3观察电机工作情况三实验线路及原理按照电路图2-4和1-3所示，取用相应的元件，搭成相应的控制电路。触发电路采用SPWM控制电路，直接控制电机组建，工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。四实验设备和仪器1电力电子及电气传动主控制屏2MCL-22组件3MEL-03组件3MEL-11挂箱4电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL13组件）5电容运转电机6双踪示波器7万用表五实验方法1SPWM波形的观察按下左下方的开关S5(1)观察"SPWM波形发生"电路输出的正弦信号Ur波形(2端与地端)，改变正弦波频

16、率调节电位器，测试其频率可调范围。(2)观察三角形载波Uc的波形(1端与地端)，测出其频率,并观察Uc和Ur的对应关系。(3)观察经过三角波和正弦波比较后得到的SPWM(3端与地端)。2逻辑延时时间的测试将"SPWM波形发生"电路的3端与"DLD"的1端相连，用双踪示波器同时观察"DLD"的1和2端波形,并记录延时时间Td.。3同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试分别将“隔离驱动”的G和主回路的G'相连，用双踪示波器分别同时测量G1、E1和 G2、E2， G3、E3和 G4、E2的死区时间。4不同负载时波形的观察按图2-3接线

17、。先断开主电源和开关S1。将三相调压器的U、V、W接主电路的相应处，将主电路的1、3端相连，（1）当负载为电阻时（6、7端接一电阻），观察负载电压的波形，记录其波形、幅值、频率。在正弦波Ur的频率可调范围内，改变Ur的频率多组，记录相应的负载电压、波形、幅值和频率。（2）当负载为电阻电感时（6、8端相联，9端和7端接一电阻），观察负载电压和负载电流的波形。（3）电机调速（6、7端与电机电枢的主绕组两端相连）时，按下左下角的开关S1，给电机加上驱动信号，改变正弦波频率调节电位器,观察电机转速的变化，并记录几组电机的转速与正弦波频率的数据。 六实验报告1画出三角波、正弦波和SPWM输出波形2分析逻

18、辑延时时间和死区时间3画出电阻电感负载下负载电压和负载电流的波形4、根据检测数据分析电机的转速与正弦波频率的关系第二部分 变频调速技术实训项目一 变频器功能参数设置与操作实训一、实训目的了解并掌握变频器、面板控制方式，参数的设置二、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1 三相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2413 变频器MM4201PDX-22图一 BOP基本操作面板上的按钮功能显示/按钮功能功能的说明状态显示LCD 显示变频器当前的设定值。起动变频器按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操应设定P0700=1。停止变频器OFF1：按此键，变频器

19、将按选定的斜坡下降速率减速停车.缺省值运行时此键被封锁；为了允许此键操作，应设定P0700=1。OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车此功能总是“使能”的。改变电动机的转动方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（）表示或用闪烁的小数点表示。缺省值运行时此键是被封锁的，为了使此键的操作有效，应设定P0700=1。电动机点动在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。功能此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2 秒

20、钟，将显示以下参数值（在变频器运行中，从任何一个参数开始）：1. 直流回路电压（用d 表示 单位：V） 2. 输出电流（A）3. 输出频率（Hz）4. 输出电压（用o 表示 单位：V）。5. 由P0005 选定的数值（如果P0005 选择显示上述参数中的任何一个（3 4，或5）， 这里将不再显示）。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000, 如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到r0000 后，按此键将返回原来的显示点。访问参数按此键即可访问参数。增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。减少

21、数值按此键即可减少面板上显示的参数数值. 图二 BOP基本操作面板按键功能三、实训原理 使用变频器基本操作面板对变频器的参数进行设定。四、实训内容和步骤1.基本操作面板更改参数的数值改变P0004参数过滤功能图三 P0004 参数过滤功能设置修改下标参数P0719选择命令/设定值源图四 参数P0719设置改变参数数值的一个数字为了快速修改参数的数值，可以一单独修改显示出的每个数字，操作步骤如下：确信已处于某一参数数值的访问级（参看“用BOP 修改参数”）。1.按 （功能键），最右边的一个数字闪烁。2.按 / ，修改这位数字的数值。3.再按 （功能键），相邻的下一位数字闪烁。4.执行2至4步，直

22、到显示出所要求的数值。5.按 ，退出参数数值的访问级。五、快速调试变频器有许多参数，为了快速进行调试，选用其中最基本的参数进行修正即可，过程如图五：注：1、建议每次调节前将变频器设计为出厂值（P0010=3，P0970=1）后断电保存，再进行设置参数 2、结束时P3900=1，断电后又自动变回0，若此步略可将第一步P0010=0。六、实训报告1.写出用变频器面板控制电机调速，频率从050Hz，正常运行时按反转后的运行情况。图五 变频器参数快速调试实训项目二：变频器功能参数设置电动机的正反转、模拟量控制实训一、实验目的（1）学会MM420变频器基本参数的设置。（2）学会用MM420变频器输入端子

23、DIN1、DIN2对电动机正反转控制。（3）通过BOP面板观察变频器的运行过程。二、实验设备名称数量备注MM420变频器一台电机一台导线若干220V三、实验内容用开关S1和S2，控制MM420变频器，实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为5S。DIN1端口设为正转控制，DIN2端口设为反转控制。（1）电路接线如图所示。检查无误后合上QS。 图1 图二（2）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，复位过程大约为3min，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。（3）设置电动机的参数。为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机的参数。电动机用型号WD

24、J24（实验室配置），其额定参数如下：额定功率为40瓦，额定电压380V，额定电流0.2A，额定频率50Hz，转速1420r/min，三角型接法。电动机参数设置见表3-1。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。                           表3-1 电动机参数设置参数号出厂值设置值说明P

25、000311设用户访问级为标准级P001001快速调试P010000工作地区：功率以KW表示，频率为50HzP0304230220电动机的额定电压（V）P03053.250.5电动机的额定电流（A）P03070.750.1电动机的额定功率（KW）P030800电动机额定功率因数（由变频器内部计算电机的功率因数）P03105050电动机额定频率（Hz）P031101420电动机的额定1430r/min（4）设置数字输入控制端口参数，如表3-2所示。            

26、60;               表3-2 数字输入控制端口参数参数号出厂值设置值说明P000311设用户访问级为标准级P000407命令和数字I/OP070022命令源选择由端子排输入P000312设用户访问级为扩展级P000407命令和数字I/OP070111ON接通正转，OFF停止P070212ON接通反转，OFF停止P000311设用户访问级为标准级P0004010设定值通道和斜坡函数发生器P100021由MOP（电动电位计）输入设定值P1080

27、05电动机的最低运行频率（Hz）P10825050电动机运行的最高频率（Hz）P1120105斜坡上升时间（s）P1121105斜坡下降时间（s）P000312设用户访问级为扩展级P0004010设定通道和斜坡函数发生器P1040540设定键盘控制频率（5）操作控制1）电动机正向运行。当接通S1时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，电动机按P1120所设置的5s斜坡上升时间正向启动，经5s后稳定运行在1144r/min的转速上。此转速与P1040所设置的40Hz频率对应。断开开关S1，数字输入端口DIN1为“OFF”，电动机按P1121所设置的5s斜坡下降时间停车，经5s后电动机停止运行。

28、2）电动机反向运行。接通开关S2，变频器输入端口DIN2为“ON”，电动机按P1120所设置的5s斜坡上升时间反向启动，经过5s后稳定运行在1144r/min的转速上。此转速与P1040所设置的40Hz频率相对应。断开开关S2，数字输入端口DIN2为“OFF”，电动机按P1121所设置的 5s斜坡下降时间停车，经5s后电动机停止运行。3）在上述的操作中通过BOP面板，操作功能键观察电动机运行的频率。如频率控制改用模拟量控制，则按图二接线：将表3-2参数改为P1000=2(模拟输入)后，调节电位器使3-4端电位发生变化（0-10V）即可得到不同频率输出。实训项目三 变频器功能参数设置多段速度选择

29、变频器调速实训一、实训目的了解PLC控制变频器做多段速度选择变频调速的方式二、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1 单相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2413 变频器MM4201PDX-01 图1 电路接线图三、实训原理1. 根据输入选择，PLC输出相应的驱动信号到变频器数字输入端，变频器根据预先设置的参数输出相应的电压信号到电动机。四、实训内容和步骤1.连接变频器和电机之间的导线，打开变频器电源。2.先恢复变频参数为工厂缺省值，再设置本实验参数。P0010=30 P0970=1 重新上电 P0010=1 P0700=2P1000=3 P3900=1 重新上电P0

30、003=2 P0701-P0703=17P1001=5 P1002=10 P1003=20 P1004=30 P1005=40 P1006=50P1007=55 P1082=55 P1120=1.0 P1121=1.0以上设置最多可以选择7 个固定频率。各个固定频率的数值根据下表选择：3.参数设置完成后将变频器重新上电，再接通SB1键，激活变频器数字信号输入端DIN1，变频器由此根据设定的参数值输出5 Hz驱动信号给电动机，电机以此运行。断开SB1键，变频器无信号输出，电机停止运转。4.接通SB2键，激活变频器数字信号输入端DIN2，变频器由此根据设定的参数值输出10 Hz驱动信号给电动机，电

31、机以此频率运行。断开SB2键，变频器无信号输出，电机停止运转。 5.其余各开关分别对应不同的频率值，对三个开关的不同组合,可构成七种速度。五、实训报告 写出完成此实验的具体步骤和注意事项。实训项目四 基于PLC通信方式的多段速度选择变频调速实训注意：1、本实训参考程序用IEC模式编，需打开PLC后，工具选项-常规-编程规式改为IEC-1131-3模式（其他程序再改回SEM模式编）2、下载程序到PLC中，PLC需打到STOP状态3、PLC与变频器通讯连接时，需将PLC和变频器断电一、实训目的了解PLC控制变频器做多段速度选择变频调速的方式二、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1 三相交流电源2

32、20V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2413 变频器MM4201PDX-214 PC/PPI通讯电缆1西门子5 PLC主机 CPU2241西门子6PLC/变频器连接电缆 两接短的串口线对接17 计算机1自备 图1 电路接线（L+依次控制IO各口）三、实训原理1. PLC与变频器之间进行USS通讯，外部开关控制PLC执行程序中相关程序段，控制电机进行速度调节运行。四、实训内容和步骤1.先恢复为工厂缺省值，再设置参数P0700和P1000为5，对其站点号和波特率参数进行修改，其中P2011为18， P2010为6.另外在程序段中，也要将波特率和站点号设置的与变频器设置相一致，在主程序M

33、AIN的USS-INIT网络段中，Baud设置一定要和所要激活的变频器所设置的波特率一致都为9600，还有Active参数为所要激活的变频器的站点号，可以是单台也可以是多台，但不超过32台范围，其中设置值可参看（系统手册中USS通讯章节）。样例程序中所设变频器站为18号，波特率为9600，梯形图表示即为：I0.0 运行 I0.1 停止 I0.2 急停 I0.3 故障清除 I0.4 反向I0.5 20%满速度输出 I0.6 40%满速度输出 I0.7 60%满速度输出I1.0 80%满速度输出 I1.1 100%满速度输出Q0.0 使能指示 Q0.1 运行指示 Q0.2 方向指示 Q0.3 禁止

34、指示 Q0.4 故障指示2.先给一个频率付值（可先合SB6SB10的开关的任一个），再合上SB1驱动器使能, 最后分别合上SB6SB10的开关,选择合适的速度,经过PLC内部运算后再通过USS协议传输到变频器中。变频器输出相应的频率电压给三相电机，电机由此做不同速度的运转。观察各输出端的指示灯指示情况。3.在电机运行的情况下，按I0.1的停止键，电机自由停车。4.重复步骤2，使电机运行，按I0.2的急停键，电机快速停车。5.重复步骤2，使电机运行，按I0.4的反向键，电机自由停车后，再做反方向运转，速度不变，方向相反。并观察各输出端的指示灯指示情况。6.实际使用时，没有较多的按钮开关可用，这时

35、可以将行程开关来代替。五、实训报告比较并写出实训二与本实训程序中的相似处和不同之处。注意：1. 由于此程序是在另一种编程模式编制的（IEC 1131-3）故在打开时会出现提示窗口，只有更改模式才能继续编程。在“工具”菜单中选“选项”“一般”在编程模式下选中IEC 1131-3，再点确定，然后退出，再重新打开就使用了。在程序中，使用到了USS指令，该指令专用于PLC与MM系列变频器之间通讯使用，具体的设置方法参阅S7-200系统手册中USS章节内容。2.参数不仅要对变频器P0700和P1000进行修改为5，还要对其站点号和波特率进行修改，其中P2011为18， P2010为6.另外在程序段中，也

36、要将波特率和站点号设置的与变频器设置相一致，在主程序MAIN的USS-INIT网络段中，Baud设置一定要和所要激活的变频器所设置的波特率一致都为9600，还有Active参数为所要激活的变频器的站点号，可以是单台也可以是多台，但不超过32台范围，其中设置值可参看（系统手册中USS通讯章节）。样例程序中所设变频器站为18号，波特率为9600，梯形图表示即为：站点号具体计算如下：D31D30D29D28D19D18D17D16D3D2D1D0000001000000其中D0D31代表有32台变频器，变频器站点号不能相同，如果激活哪台变频器就使该位为1，现在激活18号变频器，即为表二。四位为一组，

37、构成16进位数得出Active即为0004000若同时有32台变频器须激活，则Altive为16FFFFFFFF，此外还有一条指令用到站点号，USS-CTRL中的Drive驱动站号不同于USS-INIT中的Active激活号，Active激活号指定哪几台变频器须要激活，而Drive驱动站号是指先激活后的哪台电机驱动，因此程序中可以有多个USS-CTRC指令。实训项目五 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速实训一、实训目的了解变频器与PLC模拟量之间使用电压调节控制电机做闭环调速二、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1 三相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ1613 变

38、频器MM4201PDX-214 电机导轨一根DD03-315 PC/PPI通讯电缆两接短的串口线对接1西门子6 计算机1自备注意：变频器24V接COM1，,而非L;同轴编码器速度输出+接A+，-接A-；PLC输出24V的L+接晶闸管输出1 L+、M接晶闸管输出1M；L+接I0.1而非I0.0，PL(DI输入端1M、2M接M）另特别注意：PLC和变频器通训必须在断电情况进行。图1 电路接线图三、实训原理 根据自动控制原理，由变频器，交流电机和同轴编码盘以及PLC模拟量模块组成的闭环系统。给定值由电位器调节电压送到模拟量模块输入2口中，过程变量由同轴编码器输出到模拟量模块输入1口中，输出变量由模拟

39、量模块电压输出口送到变频器电压调节口，从而一带动电机运行。四、实训内容和步骤1.正确完成接线，然后根据样例程序编制出梯形图，并下载本实验程序到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。将模拟量模块中的电压输入端A+,A-端连接到导轨的转速输出端，再将模拟量模块中的电压输入端B+,B-端连接到直流可调电源的输出端,作为设定值。另外二个输入端的端连到R端上并且接电源的M端，模拟量输出端接到变频器挂箱的AIN+,AIN-脚，此时模拟量输入满量程为10V,因此对应的分辨率配置开关为010001。同时PLC的输出端Q0.0连接变频器的DN1端，根据样例程序编制梯形图并通过PC/PPI编程电缆下载本实验程

40、序到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。2. 由于此实验是利用变频器外部接线和电压调节控制变频输出的，因此参数P0700和P1000都修改为2。3.先将模拟输入电压调至最大（10V），接通I0.1后再将其慢慢减少，电机将慢慢启动；程序运行时，将I0.1接高电平，程序读取AIW0中的转速值和AIW2中的设定值，并运行PID算法，将输出到模拟量输出端，由输出电压控制变频器达到所设定的值，其中的P、I、D参数可根据控制理论的知识重新设定。（注，经调试B+和B-在0-3V（参考）之间可以实现转速稳定，且0时转速最高） 五、实训报告分析实训过程并总结实训项目六 基于PLC控制的变频器恒压供水系统模

41、拟实训一、实训目的了解变频器恒压供水系统的工作原理二、实训设备序号名 称型号与规格数量备注1 三相交流电源220V1PDX-012 三相鼠笼式异步电动机DJ2423 变频器MM4201PDX-214 电机导轨一根DD03-315 PC/PPI通讯电缆两接短的串口线对接1西门子6 计算机1自备三、实训原理一个实际的供水系统，由于供水网较大，系统需要供水量每小时开2台水泵向管网充压，供水量大时，开3台泵同时向管网充压。要想维持供水网的压力不变，在管网系统的管道上安装了压力变送器作为反馈元件，为控制系统提供反馈信号，由于供水系统管道长、管径大，管网的充压比较慢，故系统是一个大滞后系统，不宜直接采用P

42、ID调节器进行控制，而应采用PLC参与控制的方式来实现对控制系统调节作用。本控制系统是对现场恒压供水系统的模拟，控制核心单元PLC根据压力设定值与现场压力的反馈信号经过PLC的分析和计算，将控制信号送到PLC的输出端口，通过开关量切换继电器组，以此来协调投入工作电机的台数，并完成电机的起停、变频与工频的切换。通过调整电机组中投入的电机的台数和控制电机组中每台电机的工作状态，使供水系统的的工作压力稳定，进而达到恒压供水的目的。四、实训内容和步骤 将变频器上的U、V、W端接到PDX-23面板上的U、V、W端，将三相电源接到面板上的R、S、T端。U1、V1、W1接电动机1，U2、V2、W2接电动机2

43、，U3、V3、W3接电动机3。(注意：接变频器输出线时，切记相序应与三相输出同相，否则会烧变频器保险丝)本实训内容分为手动运行、自动运行和现场模拟三种工作方式。手动调试：用于调试每个环节工作正常。自动运行：手动调试完成自动运行检验工作的衔接性。现场模拟：模拟实际供水系统工作。SMS01（面板第1块）PDX-23 L+ VCCMGNDCOM1、COM2COMI0.0ZDQ0.0L42Q0.1L41Q0.2L32Q0.3L31Q0.4L22Q0.5L21Q0.6L11Q0.7L12图一 自动运行方式接线另：在SMS01中，须L+-晶出L+；M-晶出1M,PLC输入1M、2M接低电平M1.自动运行： 此时变频器设置：恢复出厂 P0700=5,P1000=5,波特率P2010=6,地址P2011=3a.根据自动方式接线完成本实验的接线。b.打开PDX-23挂箱的电源开关，将自动运行程序下载到PLC中，下载完毕后切换到“RUN”位置。切换工作方式到“自动”，运行程序即可。c.自动运行开始，四个水泵将按一定的流程工作，对应的每一路水流