现代变频调速实验报告

1、科技大学综合设计实验报告20152016学年第_J2学期题 目现代变频调速控制实验院（系、咅E） 电气与控制工程学院专业及班级姓名完成日期：20 16 年3月10 日目录实验一 变频器的操作面板的使用 11实验目的 12实验原理 13.实验容及步骤 1实验二 变频器的外部端子控制实验 41. 实验目的 42. 实验原理 42.1 MM420 变频器的数字输入端口 43. 实验容和步骤 6实验三 变频器的多段速控制实验 91实验目的 92实验原理 93实验容及步骤 11实验四PLC空制变频器实验121实验目的 122实验原理 123. 实验容及步骤 123.1 按要求接线 123.2 变频器参数

2、设定 133.3 PLC程 序编写13实验心得 15现代变频调速控制实验实验一 变频器的操作面板的使用1实验目的1.1 熟悉变频器的操作面板的使用方法；1.2 熟悉变频器的功能参数设置；1.3 掌握变频器的正反转、点动以及频率调节的方法。2实验原理变频器MM420系列(MICROMASTEF420)采用高性能的V/f控 制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性， 同时具有很强的过 载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须先熟悉变 频器的操作面板，再根据实际应用场合， 对变频器的各种功能参数进 行设置。3.实验容及步骤电梯系统的异步电机的参数为：额定电压220V、额定电流0.38A

3、、 额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm3.1参数设置由于变频器参数繁多，在实验之前先将变频器的全部参数复位为 工厂的缺省设置值，已避免之前实验改动参数值。设置方法为： 设定POO1O=30 设定P0970=1。（1）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1-2。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，以异步电机为例。参数号出厂值设置值说明P000311设疋用户访问级为标准级P001001快速调试P010000功率以KW表示，频率为50HzP0304230220电动机额定电压（V）P03053

4、.250.38电动机额定电流（A）P03070.750.04电动机额定功率（KW）P03105050电动机额定频率(Hz)P031101350电动机额定转速(r/min)P390003只进行电动机数据的计算表1-2电动机参数设置(2)设置面板操作控制参数。表 1-3列出需设置的相关参数，填写F表设置值，使变频器按操作面板控制，实现下述运行操作。参数号出厂值设置值说明P000312设用户访问级为标准级P001000正确地进行运行命令的初始化P000400命令和数字I/OP070021由键盘输入设定值(选择命令源)P100023由键盘(电动电位计)输入设定值P1080010电动机运行的最低频率(H

5、z)P10825020电动机运行的最咼频率(Hz)P1040520设定键盘控制的频率值(Hz)P1058510正向点动频率(Hz)P10595反向点动频率（Hz）P106010点动斜坡上升时间（s）P106110点动斜坡下降时间（s）表1-3面板基本操作控制参数实验二 变频器的外部端子控制实验1. 实验目的1.1掌握MM420变频器基本参数的输入方法；1.2掌握MM420变频器输入端子的操作控制方式。2. 实验原理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而 进行正转、反转、点动等运行，变频器的给定频率信号、电动机的起 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，

6、这样可大大提高了生产过程的自动化程度。2.1 MM420变频器的数字输入端口（1）MM420变频器有3个数字输入端口，具体如图2-1所示AC220VFU-3-西门子* LI MM420DINI DIN2 DIN3 + 24V：IL2变频器图2-1 MM420变频器的数字输入端口（2）数字输入端口功能MM420变频器的3个数字输入端口（ DIN1-DIN3,即端口“ 5”、“6”、“7”，每一个数字输入端口功能很多，根据需要进行设置（见 附录1）。参数号P0701-P0703为与端口数字输入1功能至数字输入3 功能，每一个数字输入功能设置参数值围均为 0-99,出厂默认值均为 1。以下列出其中几

7、个常用的参数值，各数值的具体含义见表2-1。参数值功能说明0禁止数字输入1ON/OFF1（接通正转、停车命令 1）2ON/OFF1接通反转、停车命令1）3OFF2（停车命令2），按惯性自由停车4OFF3（停车命令3），按斜坡函数曲线快速降速9故障确认10正向点动11反向点动12反转表2-1 MM420数字输入端口功能设置表3. 实验容和步骤3.1按要求接线变频器外部运行操作接线如图2-1所示。3.2参数设置用自锁按钮SB1和SB2外部线路控制MM420变频器的运行，实现电动机正转和反转控制，SB3实现电动机点动功能。其中端口 “5”（DIN1）设为正转控制，端口“ 6”（DIN2）设为反转控制

8、，端口“ 7”（DIN3）设为正向点动。对应的功能分别由P0701、 P0702和P0703的参数值设置。接通断路器 QS,在变频器在通电的情况下（变频器没有主电源开关，因此当电源电压接通时变频器就已带电），完成相关参数设置，具体设置见表2-2。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P0703910正向点动表2-2变频器参数设置3.3变频器运行操作（1）正向运行：当按下

9、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5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S 后稳定运行在540r/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5S斜坡下降时间停止运行；（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5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S 后稳定运行在540r/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OFF,电动机按P1121 所设置的5S斜坡下

10、降时间停止运行；（3）电动机的点动运行：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5S点动斜坡 上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在270r/min的转速上，此 转速与P1058所设置的10Hz对应。放开按钮SB3变频器数字端口“7”为OFF，电动机按P1061所设置的5S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和P1058 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。实验三 变频器的多段速控制实验1实验目的1.1 掌握变频器多段速频率控制方式；1.2 熟练掌握变频

11、器的多段速运行操作过程 。2实验原理多段速功能， 也称作固定频率， 在有些工业生产中需要几段固定 频率的设定，本变频器提供了 7 个固定频率供用户选择。 在设置参数 P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电动机 多段速度运行模式。选择固定频率的办法：2.1 直接选择( P0701 - P0703 = 15)在这种操作方式下， 一个数字输入选择一个固定频率。 如果有几 个固定频率输入同时被激活，选定的频率是它们的总和，例如： FF1+FF2+FF；32.2 直接选择 +0N 命令(P0701-P0703=16选择固定频率时，既有选定的固定频率，又带有 ON命令，把它们组合在

12、一起。在这种操作方式下， 一个数字输入选择一个固定频率如果有几个固定频率输入同时被激活， 选定的频率是它们的总和，例如：FF1+FF2+FF；2.3 二进制编码十进制数（BC码）选择+ON命令（P0701-P0703=17使用这种方法最多可以选择7个固定频率。各个固定频率的数值根据下表3-1选择：DIN1DIN2DIN3不激活不激活不激活OFF激活不激活不激活FF1P1001不激活激活不激活FF2P1002激活激活不激活FF3P1003不激活不激活激活FF4P1004激活不激活激活FF5P1005不激活激活激活FF6P1006激活激活激活FF7P1007为了使用固定频率功能，需要用 P1000

13、选择固定频率的操作方式3实验容及步骤在“直接选择”的操作方式（P0701-P0703=15下，还需要一个ON命令才能使变频器运行，这里以（P0701-P0703=17 “二进制编码 的十进制数（BCD码）选择+0N命令”。恢复出厂设置， 并进行快速调试 （ P00 1 0= 1）根据电动机铭牌写入 相关参数；P1001 设定为 10Hz,P1002设定为 15Hz,P1003设定为 20Hz,P1004 设定为25Hz, P1005设定为30Hz, P1006设定为35Hz, P1007设定 为40Hz（附录3参数说明表P1001-P1007;闭合数字输入端1的开关，电动机将10Hz （P10

14、01 = 10的频率下运行,可以通过 3 个数字输入端上的开关闭合和断开的不同排列调 出七种不同的速度;将数字输入端1、2、3分别设定为低速，中速，高速（频率自 行设定），其频率值通过设定 P1001、P1002、P1004的数值来实现。记录下设置的参数数值。实验四PLC控制变频器实验1.实验目的1.1熟练掌握变频器的多段速运行操作过程；1.2掌握PLC通过外部端子方式控制变频器。2 .实验原理使用PLC代替自锁按钮的作用，在PLC的输入段接入两个开关SA1 和SA2,分别用于启动和停止变频器的多段速运行程序，自动实现变 频器的3段不同的速度。3.实验容及步骤3.1按要求接线变频器外部运行操作

15、接线如图4-1所示。FUAC220VL SA1SA2PLCDIH1DIN2DLW3西门子MM420变频器图4-1变频器外部运行操作接线3.2 变频器参数设定根据实验三的容设置变频器的参数， 可实现 3 个数字输入端口使 能有效。3.3 PLC 程序编写在PLC上编写程序，用于实现三段速控制要求：按下开关SA1, 启动程序使变频器开始按照低速10Hz频率控制电动机运行，5s后加 速到中速频率20Hz运行，5s后再加速到高速频率30Hz运行，5s后 自由停车，运行频率如图5-2所示；按下开关SA2可使变频器在运 行过程中停止控制电动机。对应的使用输入端口为I0.0、I0.1 输出端口 Q0.2、Q

16、0.5、Q0.6,其中Q0.2是控制继电器给变频器供电使用的， 所以通过两个数字输入端实现 3 段速控制电动机运行。PLC程序编写如下，实现实验要求功能:流程图如下:实验心得为期两周的现代变频调速实验就这样结束了， 这两周周让我收获 了不少。实训让我对变频器原理、PLC梯形图、指令表、外部接线图 有了更好的了解，也锻炼了我设计程序分析问题。同时为接下来的的 毕业设计打下了基础。刚开始的时候什么都不懂，后来在同学的帮助下认识了实验设 备，并配合成员完成了程序，在完成项目期间，我们完成了四个：第 一个是变频器的操作面板的使用，主要是熟悉实验器材和控制面板的 使用。第二个是全变频器的外部端子控制实验，完成了电机的运行、 正转、反转以及停止。第三个是变频器的多段速控制实验，实现了变频器的七段变频。最后一个是 PLC 控制变频器实验，通过编写程序 控制电机实现三段变速。实训期间， 我主要负责报告及找资料， 每天都在电脑旁边和组员 一起参与讨论分析，并会不时帮助他们完成任务。这样，我们组总的 来说，完成四个项目还是比较顺利。 这次课程设计让我认识到有很多 设计理念来源于实际，