第1部分-西门子MM420变频器应用(第1讲)要点

2020/10/4浙江万里学院电子信息学院1西门子变频器MM420简介与基本操作第1部分第1讲2020/10/4浙江万里学院电子信息学院2什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用，将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院3变频器的特点变频器，也叫变频调速器，它通过改变频率来控制电机速度。特点一、无极调速；特点二、启动平稳，速度平稳上升，停止平稳，速度平滑下降，没有冲击；特点三、它具备多种信号输入输出端口，接收和输出模拟信号、数字信号，电流、电压信号。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院4变频器的用途变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛，比如我们日常生活中的供水，住户只要上了七楼以上，自来水公司的压力就很难满足需要了，水压不够，打不开热水器，启动不了全自动洗衣机的电磁阀，因为它们是靠水压来开启的。所以，对于一般的高层建筑，我们可以利用变频器的调速特性和编程自动化控制功能，把它装配在地下水池的水泵上，让水泵直接往用户管道供水。用户用水量大，变频器控制水泵自动加速运行；用户用水量小，变频器控制水泵减速运行；无人用水，自动停机。这就是我们通常说的变频恒压供水。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院5变频恒压供水系统示意图电源2020/10/4浙江万里学院电子信息学院6变频器不仅可以用于恒压供水，供油、送风同样适用。化工厂、化纤厂、冶金厂、铸造厂、印染厂、纺织、制药厂、塑料厂、水泥厂、矿井，各行各业的工厂，根据它们工艺要求，会派上不同的用场。提升机、皮带传送、送风机，引风机，给料系统，注塑机，挤塑机，油田磕头机，可以说每一个行业的每一个生产工艺中，都能用上变频器。不论机关、院校、工厂，变频器都很适用，生活、消防也都需要。变频器的用途2020/10/4浙江万里学院电子信息学院71.MM420变频器简介MICROMASTER420（MM420）是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。该系列有多种型号，从单相电源电压AC200~240V，额定功率120W到三相电源电压AC200~240V/AC380~480V，额定功率11KW。变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MM420既可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。MM420有多种可选件供用户选用：用于与PC通讯的通讯模块，基本操作面板（BOP），高级操作面板（AOP），用于进行现场总线通讯的PROFIBUS通讯模块。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院82020/10/4浙江万里学院电子信息学院9西门子变频器内部框图2020/10/4浙江万里学院电子信息学院102020/10/4浙江万里学院电子信息学院112.MM420变频器的配线端子介绍变频器电源接线端：L1、L2、L3变频器输出接线端：U、V、W接地2020/10/4浙江万里学院电子信息学院122.MM420变频器的配线端子介绍1：+10V直流电压输出2:0V（即10V直流电压的地）3：模拟量输入的正电压接线端4：模拟量输入的负电压接线端5、6、7：数字量（开关量）输入接线端8：+24V直流电压输出9：0V（即24V直流电压的地）10、11：开关量输出接线端12、13：模拟量输出接线端14、15：RS485串行通信接口2020/10/4浙江万里学院电子信息学院133.MM420变频器操作面板的介绍（1）三种操作面板利用状态显示板（SDP）和制造厂的默认设置值，就可以使变频器投入运行；如果工厂的默认设置值不适合所控对象的情况，可以利用基本操作面板（BOP），或高级操作面板（AOP）进行参数修改。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院14（2）BOP面板的按键功能显示/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。默认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。停止变频器OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车。默认值运行时此键禁用的；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。默认值运行时此键是禁用的，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。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院15（2）BOP面板的按键功能（续）显示/按钮功能功能的说明功能键1.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。2.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，可以接着修改其他的参数。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数值按此键即可减少面板上显示的参数数值2020/10/4浙江万里学院电子信息学院164.MM420变频器参数介绍（1）MM420变频器参数分类MM420变频器参数可以分为显示参数和设定参数两大类。显示参数为只读参数，以r××××表示，典型的显示参数为频率给定值、实际输出电压、实际输出电流等。设定参数为可读写的参数，以P××××表示。设定参数可以用基本操作面板、高级操作面板或通过串行通信接口进行修改，使变频器实现一定的控制功能。变频器的参数有四个用户访问级，“1”标准级、“2”扩展级、“3”专家级和“4”维修级。访问的等级由参数P0003来选择，对于大多数应用对象，只要访问标准级（P0003=1)和扩展级（P0003=2)参数就足够了。第4级的参数只是用于内部的系统设置，是不能修改的。第四访问级参数只有得到授权的人员才能修改。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院17（2）变频器常用参数介绍P0003此参数用于定义用户访问级。P0003的设定值与对应的功能如下：P0003=1标准级，可以访问最经常使用的参数。P0003=2扩展级，允许扩展访问参数的范围。P0003=3专家级，只供专家使用。P0003=4维修级，只供授权的维修人员使用，具有密码保护。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院18（2）变频器常用参数介绍（续）P0004此参数用于按功能的需求筛选(过滤)出与该功能相关的参数，这样可以更方便地进行调试。P0004的访问级为1，即在P0003=1时，可以访问和设置P0004的值。P0004的设定值与对应的功能如下：P0004＝0全部参数。P0004＝2变频器参数。P0004＝3电动机参数。P0004＝7命令，二进制I/OP0004＝8ADC（模-数转换）和DAC（数-模转换）。P0004＝10设定值通道/RFG（斜坡函数发生器）。P0004＝12驱动装置的特征。P0004＝13电动机的控制。P0004＝20通讯。P0004＝21报警/警告/监控。P0004＝22工艺参量控制器（例如PID）。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院19（2）变频器常用参数介绍（续）P0010此参数用于变频器工作方式的设定。P0010的访问级为1，即在P0003=1时，可以访问和设置P0010的值。P0010的设定值与对应的功能如下：P0010=0为变频器运行工作方式。P0010=1为变频器快速调试工作方式。P0010=30将变频器恢复为工厂默认的设置值。在P0010=1时，变频器的调试可以非常快速和方便地完成。这时可以设置一些常用的参数（例如P0304电机的额定电压，P0305电机的额定电流等）。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院20（2）变频器常用参数介绍（续）P0100此参数用于确定功率设定值的单位是“KW”还是“hp”，以及电动机铭牌上规定的额定频率50Hz或60Hz。P0100只有在变频器工作为快速调试方式（即P0010=1）时才能被修改，参数的访问级为1（即P0003=1）。P0100的设定值与对应的功能如下：P0100=0功率设定值的单位为KW，频率默认值50Hz。（我国适用）。P0100=1功率设定值的单位为hp，频率默认值60Hz。P0100=2功率设定值的单位为KW，频率缺省值60Hz。2020/10/4浙江万里学院电子信息学院21（2）变频器常用参数介绍（续）P0300此参数用于选择电动机的类型P0300只有在快速调试方式（即P0010=1）时才能被修改，参数的访问级为2(即P0003=2）。P0100的设定值与对应的功能如下：P0300=1异步电动机。P0300=2同步电动机。P0304此参数用于设定电机的额定电压(V)，应根据所控制电动机铭牌上标注的额定电压值来设定。本参数的访问级为1，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。P0305此参数用于设定电机的额定电流(A)，根据电机铭牌上标注的额定电流值来设定。本参数的访问级为1，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。变频器的控制对象——交流电机需要设置的相关参数2020/10/4浙江万里学院电子信息学院22（2）变频器常用参数介绍（续）P0307此参数用于设定电动机的额定功率值，应根据电动机铭牌上标注的额定功率值(KW或hp)来设定。P0100=0时本参数的单位为KW。本参数的访问级为1，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。P0308此参数用于设定电动机的额定功率因数值，应根据电动机铭牌上标注的额定功率因数值来设定。本参数只能在P0010=1（快速调试工作方式）时进行修改，而且只能在P0100=0或2（输入的功率以KW为单位）时才能见到。但参数的设定值为0时，将由变频器内部来计算功率因数（见r0332）。本参数的访问级为2(即P0003=2）。变频器的控制对象——交流电机需要设置的相关参数2020/10/4浙江万里学院电子信息学院23（2）变频器常用参数介绍（续）P0310此参数用于设定电动机的额定频率，设定值的范围为12~650Hz，默认值是50Hz。应根据电动机铭牌上标注的额定频率值来设定。本参数的访问级为1，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。P0311此参数用于设定电动机的额定转速(r/min)，应根据电动机铭牌上标注的额定频率值来设定。本参数的访问级为1，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。参数的设定值为0时，将由变频器内部来计算电动机的额定转速。对于带有速度控制器的矢量控制和V/f控制方式，必须有这一参数值。如果这一参数进行了修改，变频器将自动重新计算电动机的极对数。变频器的控制对象——交流电机需要设置的相关参数2020/10/4浙江万里学院电子信息学院24（2）变频器常用参数介绍（续）P0700选择命令源，即变频器运行控制指令的输入方式。访问级为1。P0700的设定值与对应的功能如下：P0700=0工厂的缺省设置P0700=1由变频器的基本面板BOP设置P0700=2由变频器的开关量输入端（DIN1~DIN4）进行控制，DIN1~DIN4的控制功能通过参数P0701~P0