MM420变频器报告.docx
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MM420变频器报告
实习报告
目 录
实验一变频器的操作面板的使用.......................................1
实验二变频器的外部端子控制实验...................................6
实验三变频器的多段速控制实验.......................................8
实验四PLC控制变频器实现多段速控制...........................10
心得体会................................................................................11
附录........................................................................................12
实验一变频器的操作面板的使用
1．实验目的
熟悉变频器的操作面板的使用方法；
熟悉变频器的功能参数设置；
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（MICROMASTER 420）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。
变频器可分为四个部分。
通用变频器由主电路和控制回路组成。
给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，称为主电路。
主电路包括整流器、中间直流环节（又称平波回路）、逆变器。
（1）整流器：
它的作用是把工频电源变换成直流电源；
（2）平波回路（中间直流环节）：
由于逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载。
无论电动机处于电动状态还是发电状态，起始功率因数总不会等于1.因此，在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换，这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件-电容器或电感器来缓冲，所以中间直流环节实际上是中间储能环节。
（3）逆变器：
与整流器的作用相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率。
逆变器的结构形式是利用6个半导体开关器件组成的三相桥式逆变器电路。
通过有规律的控制逆变器中主开关的导通和断开，可以得到任意频率的三相交流输出波形。
（4）控制回路：
控制回路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入、输出电路，驱动电路和制动电路等构成。
其主要任务是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制，以及完成各种保护功能。
控制方式有模拟控制或数字控制。
图1基本操作板BOP
图2硬件实物图
图3变频器方框图
下表1说明如何改变参数P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板（BOP）修改设置参数的流程。
修改参数时，BOP有时显示P----，表示变频器正忙于处理优先级更高的任务。
表1基本操作面板（BOP）修改设置参数流程
操作步骤
BOP显示结果
1
按
键，访问参数
2
按
键，直到显示P1000
3
按
键，直到显示in000，即P1000的第0组值
4
按
键，显示当前值2
5
按
键，达到所要求的值1
6
按
键，存储当前设置
7
按
键，显示r0000
8
按
键，显示频率
3．实验器材
西门子MM420变频器、异步电动机/水泵、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。
4．实验内容及步骤
由于所用的设备的不同，所用的异步电动机与水泵的性能参数不尽相同，电梯系统的异步电机的参数为：
额定电压220V、额定电流、额定功率40W、额定频率50Hz、额定转速1350rpm。
恒压供水系统的水泵参数为：
额定电压220V、额定电流、额定功率180W、额定频率50Hz、额定转速2800rpm。
请根据所选用的设备对变频器进行相应的参数调节，否则电机不能正常运行。
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：
①设定P0010=30；
②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。
表2电动机参数设置
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设定用户访问级为标准级
P0010
0
1
快速调试
P0100
0
0
功率以KW表示，频率为50Hz
P0304
230
220
电动机额定电压（V）
P0305
电动机额定电流（A）
P0307
电动机额定功率（KW）
P0310
50
50
电动机额定频率（Hz）
P0311
0
1350
电动机额定转速（r/min）
P3900
0
3
只进行电动机数据的计算
（2）设置面板操作控制参数。
表3列出需设置的相关参数，填写下表设置值，使变频器按操作面板控制，实现下述运行操作。
表3面板基本操作控制参数
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0010
0
0
正确地进行运行命令的初始化
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
1
由键盘输入设定值（选择命令源）
P1000
2
1
由键盘（电动电位计）输入设定值
P1080
0
0
电动机运行的最低频率（Hz）
P1082
50
50
电动机运行的最高频率（Hz）
P1040
5
20
设定键盘控制的频率值（Hz）
P1058
5
10
正向点动频率（Hz）
P1059
5
10
反向点动频率（Hz）
P1060
10
5
点动斜坡上升时间（s）
P1061
10
5
点动斜坡下降时间（s）
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540r/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，如果按下一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;
（3）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。
实验二变频器的外部端子控制实验
1.实验目的及原理
掌握MM420变频器基本参数的输入方法，MM420变频器输入端子的操作控制方式。
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，这样可大大提高了生产过程的自动化程度。
（1）MM420变频器有3个数字输入端口，具体如图2-1所示。
图4MM420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4。
表4MM420数字输入端口功能设置表
参数值
功能说明
0
禁止数字输入
1
ON/OFF1（接通正转、停车命令1）
2
ON/OFF1（接通反转、停车命令1）
3
OFF2（停车命令2），按惯性自由停车
4
OFF3（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
2.实验器材
西门子MM420变频器一台、异步电动机一台、断路器一个、自锁按钮三个、导线若干、通用电工工具一套等。
3.实验内容和步骤
按要求接线
变频器外部运行操作接线如图3所示。
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，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5。
表5变频器参数设置
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0700
2
2
命令源选择“由端子排输入”
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
7
命令和数字I/O
P0701
1
1
ON接通正转，OFF停止
P0702
1
2
ON接通反转，OFF停止
P0703
9
10
正向点动
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.实验目的及原理
掌握变频器多段速频率控制方式，变频器的多段速运行操作过程。
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：
二进制编码十进制数（BCD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6选择：
表6二进制编码十进制数（BCD码）选择
DIN1
DIN2
DIN3
不激活
不激活
不激活
OFF
激活
不激活
不激活
FF1
P1001
不激活
激活
不激活
FF2
P1002
激活
激活
不激活
FF3
P1003
不激活
不激活
激活
FF4
P1004
激活
不激活
激活
FF5
P1005
不激活
激活
激活
FF6
P1006
激活
激活
激活
FF7
P1007
为了使用固定频率功能，需要用P1000选择固定频率的操作方式。
2.实验器材
西门子MM420变频器一台、异步电动机一台、断路器一个、自锁按钮三个、导线若干、通用电工工具一套等。
3.实验内容及步骤
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+ON命令”。
恢复出厂设置，并进行快速调试（P0010=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5的开关，电动机将10Hz（P1001=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5、6、7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。
图53段频率运行特性
记录下设置的参数数值。
表7参数设置表
参数号
设置值
P0003
1
P0010
0
P0100
7
P0304
220
P0305
P0307
P0310
50
P0311
1350
P0700
2
P0701
17
P0702
17
P0703
17
P1000
3
P1001
10
P1002
15
P1003
20
P1004
25
P1005
30
P1006
35
P1007
40
实验四PLC控制变频器实现多段速控制
1.实验目的及原理
熟练掌握变频器的多段速运行操作过程，掌握PLC通过外部端子方式控制变频器。
结合实验三变频器的多段速控制实验，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。
2.实验器材
西门子MM420变频器一台、S7-200PLC、异步电动机一台、开关两个、导线若干、通用电工工具一套等。
3.实验内容及步骤
按要求接线
变频器外部运行操作接线如图6所示。
图6变频器外部运行操作接线
变频器参数设定
根据实验三的内容设置变频器的参数，可实现3个数字输入端口使能有效。
PLC程序编写
在PLC上编写程序，用于实现三段速控制要求：
①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8所示；
②按下开关SA2可使变频器在运行过程中停止控制电动机。
图73段频率运行特性
对应的使用输入端口为、输出端口、、，其中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。
表8I/O地址分配表
启动按钮
启动按钮指示灯
停止按钮
停止按钮指示灯
变频器供电指示灯
中速段运行指示灯
高速段运行指示灯
心得体会
两周的变频调速实验结束了，让我收获了不少。
变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。
目前，变频器在各个行业都有广泛的应用。
实训让我对变频器、PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解。
更为重要的是为接下来的的“基于PLC的电梯控制系统及监控组态设计”毕业设计打下了坚实的基础。
这次实训里我不仅增强了实际动手能力，也同时深化了我们对课本知识的了解，以及实际当中的运用。
通过这次课程设计，我意识到了自己的很多不足之处，更感觉到了自己与别人的差距。
从各方面应该提高自己的能力，弥补自己很多欠缺的知识：
对计数器的应用等。
我相信在以后的学习中坑定可以弥补上来。
实习学生签名:
时间:
年月日
附录PLC程序
图8PLC程序
指
导
老
师
意
见
考查
项目
考察内容
优
良
中
及格
不及格
思想
品德
品行、作风、公德素质等
业务
能力
理论知识、分析与解决问题的能力、实际操作技能、文字处理、口头表达、计算机应用、人际关系、工作效率等
工作学习态度
主动性、责任心、服务态度、求知欲等
劳动
纪律
遵守各项规章制度（包括业务和行政的规定），迟到、早退、旷工等情况
实习报告
实习报告撰写的质量
综合 同学自 年 月 日至 年 月 日在（单位）的实习表现，认定其实习综合表现为：
优秀（ ）良好（ ）中等（ ）及格（ ）不及格（ ）
指导教师签名（章）：
年月日
教研室主任意见
教研室（系）主任签名（章）：
年月日
注意事项：
1、本表需用黑色碳素笔填写，要求实习生本人亲自填写，书写清楚工整（打印需本人签字）；
2、指导老师可以是本校指导老师，也可以是实习单位（企业）技术人员；
3、此表建议用A4纸双面打印，可根据报告内容自行加页，该表将做为实习考核的重要依据和教学资料保存。
4、以上内容均需真实填写，不得弄虚作假，如有作假，此实习报告无效；
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