变频器实训.docx
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变频器实训
课题一、HLP-C系列变频调速器的基本知识
一、型号含义
二、基本配线图
变频器配线部分，分为主回路和控制回路。
1、主回路端子说明
2、控制端子说明
控制端子排列
3、配线注意事项
（1）主回路配线
●配线时，配线线径规格的选定，请依照电工法规的规定施行配线，以确保安全；
●电源配线最好请使用隔离线或线管，并将隔离层或线管两端接地；
●请务必在电源与输入端子（R.S.T）之间装空气断路开关NFB；（如使用漏电断路开关时，请使用带高频对策的断路开关。
）
●动力线与控制线分开布置，不可置于同一线槽中；
●请勿将交流电源接至变频器输出端（U.V.W）；
●输出配线不可碰触到变频器外壳金属部分，否则可能造成接地短路；
●变频器的输出端不可使用移相电容器、LC、RC杂讯滤波器等元件；
●变频器主回路配线必须远离其它控制设备；
空气断路器容量和接线截面面积
（2）控制回路配线（信号线）
●信号线不可与主回路配线置于同一线槽中，否则可能会产生干扰；
●信号线请使用屏蔽线，并单端接地，线径尺寸为0.5~2mm2,控制线建议使用1mm2的屏蔽线；
●根据需要正确使用控制板上的控制端子；
●接地线的使用，请依照电气设备技术基本长度与尺寸使用；
●绝对避免与电焊机、动力机械等大电力设备共用接地极，接地线应尽量远离电力设备动力线；
三、面板操作
1、操作面板说明
2、指示灯状态说明
3、显示内容
4、操作器操作说明
四、功能参数
1、C000主频率设定
设定范围：
0.00~400.0Hz单位：
0.01
在运转频率来源设定为面板操作情况下，频率以C000设定值运行。
在运行中可以用
键来改变运转频率，在多段速运行中，主频率作为第一段速频率。
在设定为外控多段速运行时，如果C013设定为1，即运行频率由电位器给定时，则第一段速由面板电位器或外部电位器给定，具体情况可由CN1跳线来选择。
2、C001加速时间设定
设定范围：
0.1~6500.0S单位：
0.1S，加速时间是指变频器从0Hz加速到50Hz所需时间
3、C002减速时间设定
设定范围：
0.1~6500.0S单位：
0.1S，减速时间是指变频器从50Hz减速到0Hz所需时间
4、C003V/F曲线选择
设定范围：
0~16单位：
1
5、C010最大频率设定
设定范围：
50.00~400.00Hz单位：
0.01Hz
此参数决定变频器最高操作频率。
6、C011下限频率设定
设定范围：
0.0~400.0单位：
0.1Hz
下限频率主要防止现场人员的误操作，避免马达因运转频率过低可能产生的过热或其他机械故障等，当设定频率低于下限频率时，变频器以下限频率运行。
7、C012运行控制选择
设定范围：
0~2单位：
1
0：
操作器操作运行指令由数位操作器给定。
1：
外部端子操作运转指令由外部端子给定，即多功能输入端子给定。
2：
通讯口操作运转指令由通讯口给定。
8、C013运行频率选择
设定范围：
0~2单位：
1
0：
选择操作器设定运转频率由数位操作器给定。
1：
选择电位器设定运转频率由外部端子输入的模拟信号或面板电位器控制
具体情况与CN1状态有关。
面板电位器外部端子模拟量
2：
选择通讯口运转频率由串列通讯给定
9、C014启动方式选择
设定范围：
0~1单位：
1
0：
由启动频率开始启动
1：
频率跟踪起动
10、C015停止方式选择
设定范围：
0~1单位：
1
0：
减速停止
1：
自由运转停车
11、C016反转选择
设定范围：
0~1单位：
1
0：
反转禁止
1：
反转允许
此参数设定适用于电机不可反转之场合，以防操作人员误操作。
当反转禁止时，马达只可正转，不可反转。
12、C017停止键选择
设定范围：
0~1单位：
1
0：
STOP键无效
1：
STOP键有效
此参数仅在C012设定为1或2时有效
13、C020启动频率设定
设定范围：
0.1~10.0Hz单位：
0.1Hz
14、C021停车频率设定
设定范围：
0.1~10.0Hz单位：
0.1Hz
变频器停车时频率降至停车频率，变频器停止输出或开始直流制动停车。
15、C022寸动频率设定
设定范围：
0.0~400.0单位：
0.1
点动操作只可通过外部端子实现，可由多机能输入端子设定。
点动频率受最大频率
和最小频率限制，在实现点动功能时，其他运行指令不接受，点动频率加速时间由C023决定。
16、C023寸动加减速时间设定
设定范围：
0.1~25.0单位：
0.1
寸动加减速时间设定值对应于0~50Hz的加减速时间
17、C024PLC运转选择
设定范围：
0~5
0：
普通运行即普通控制方式运行
1：
外控四段速
2：
外控多段速
3：
扰动
18、C029加速时间二设定
设定范围：
0.1~6500S单位：
0.1S
19、C030减速时间二设定
设定范围：
0.1~6500S单位：
0.1S
20、C035第二频率设定出厂值：
15.0
C036第三频率设定出厂值：
20.0
C037第四频率设定出厂值：
25.0
C038第五频率设定出厂值：
30.0
C039第六频率设定出厂值：
35.0
C040第七频率设定出厂值：
40.0
C041第八频率设定出厂值：
0.50
设定范围：
0.0~400.0Hz单位：
0.1Hz
21、C050多功能输入端子FOR出厂值：
02
C051多功能输入端子REV出厂值：
03
C052多功能输入端子RST出厂值：
10
C053多功能输入端子SPH出厂值：
17
C054多功能输入端子SPM出厂值：
18
C055多功能输入端子SPL出厂值：
19
设定范围：
00~32单位：
无
00：
无效，端子设定为空端子，可防止误操作。
01：
运行，与其他端子结合，可组合成多种控制方式。
02：
正转。
03：
反转。
04：
停止。
05：
正/反转切换。
06：
点动。
07：
点动正转。
08：
点动反转。
09：
急停，可接受外来的紧急停止或其它故障讯号，此端子闭合，变频器停止输出，自由运转停车。
10：
复位，故障排除后，可利用此端子进行重置。
12：
散热器或电机过热，利用该接点，可以检测散热器或电机过热，保护电机和变频器。
16：
纤伸高速：
此端子闭合，纤伸开始。
17：
高速，由高速、中速、低速，可组成三种不同的运行模
18：
中速，式，高、中、低端子中，以高端信号优先，低、
19：
低速，中、高速由第二、第三、第四频率决定。
20：
多段速一，
21：
多段速二，由多段速一、二、三可组成七段速设定
22：
多段速三，
23：
加减速选择一，变频器的加减速时间，可由此端子进
24：
加减速选择二，行选择，共有4种加减速可供选择。
25：
UP功能，此端子开关动作时，变频器频率增加或减少一个单位，开关保持时，则频率将快速向上递增或向下递减，在电源中断，复电后，前频率不作记忆，记忆C000
26：
DOWN功能，数值。
27：
PID允许，此接点闭合，PID开启。
28：
保留。
29：
定时器2启动，该接点闭合，定时器启动，开始计时，
30：
计时器1启动，定时器到点时，对应多功能输出动作。
31：
计数器复位，该接点动作会清除目前计数显示值，恢复“CXX”并重新进行计数。
32：
计数器，此端子设定为计数器时，可以接受≤250Hz的脉冲信号，并进行计数。
22、C072模拟量输入选择
设定范围：
0~4
0：
0~10V
1：
0~5V
2：
0~20mA
3：
4~20mA
4：
0~10V与4~20mA叠加
23、C073模拟量低端频率
设定范围：
0.0~400.0Hz单位：
0.1Hz
24、C074低端频率偏压方向
设定范围：
0~1
0：
正方向
1：
反方向
25、C075模拟量高端频率
设定范围：
0.0~400.0Hz单位：
0.1Hz
26、C076高端频率偏压方向
设定范围：
0~1
0：
正方向
1：
反方向
27、C077模拟量负偏压反转选择
设定范围：
0~1
0：
负偏压不可反转
1：
反偏压可以反转
此参数群可以用来设定外部模拟端子的量程及零点，可以组成任意曲线，控制马达运行。
28、C085马达额定电压依马达铭牌上额定电压值设定
29、C086马达额定电流此参数依据马达铭牌上的额定值设定
30、C087马达极数
设定范围：
02~60此参数设定马达的极数，依马达铭牌设定。
31、C088马达额定转数
设定范围：
0~9999根据马达实际转速设定，显示值与此参数值相同
32、C091直流制动时设定
设定范围：
0.0~20.0%单位：
0.1%此参数设定启动及停止时送入马达直流制动电压，调整此参数可以得到不同的制动电压，参数调整时，必须由小慢慢增大，直到得到足够的制动转矩。
33、C092启动时直流制动时间设定
设定范围：
0.0~25.0S单位：
0.1S
34、C093停止时直流制动时间设定
设定范围：
0.0~25.0S单位：
0.1S
35、C109通讯地址
设定范围：
00~250单位：
1
当变频器设定为RS-485通讯介面控制时，每一台变频器通过C109设定其个别位址。
00：
无通讯功能；
01~250：
变频器位址
36、C110通讯波特率
设定范围：
0~3单位：
1
0：
4800位元/秒
1：
9600位元/秒
2：
19200位元/秒
3：
34800位元/秒
37、C111通讯资料方式
设定范围：
0~5单位：
1
0：
8N1FORASCII1：
8E1FORASCII
2：
8O1FORASCII3：
8N1FORRTU
4：
8E1FORRTU5：
8O1FORRTU
课题二、变频器的操作面板控制试运行
一、运行前的重点检查
1、是否接错线？
尤其应检查一下电源是否误接在U.V.W端子上；（请务必注意：
电源应由R.S.T端子输入。
）
2、在变频器基板上及配线端子上是否残留有易引起短路的金属屑或导线。
3、螺丝是否紧锁、接插件是否松动？
4、输出部分是否发生短路或对地短路。
二、功能选择
运行控制选择（C012）
设定范围：
0~2
0：
操作器操作运行指令由数位操作器给定。
1：
外部端子操作运转指令由外部端子给定，即多功能输入端子给定。
2：
通讯口操作运转指令由通讯口给定。
运行频率选择（C013）
设定范围：
0~2
0：
选择操作器设定运转频率由数位操作器给定。
1：
选择电位器设定运转频率由外部端子输入的模拟
2：
选择通讯口运转频率由串列通讯给定。
三、试运行
1、操作面版给定频率控制（C012=0，C013=0）
一般试运行可以用5.00Hz来进行。
2、选择面板电位器给定频率控制（C012=0，C013=1）
J1调线如图
1-2短接面板电位器
2-3短接外接电位器
3、外部端子输入的模拟频率控制
运转频率由外部端子输入的模拟控制，接线图如下：
（1）J1调线如图
1-2短接面板电位器
2-3短接外接电位器
（2）设定功能参数
运行控制选择C012
0
运行频率选择C013
1
模拟量输入选择C072
0
设定范围：
0~4
0：
0~10V
1：
0~5V
2：
0~20mA
3：
4~20mA
4：
0~10V与4~20mA叠加
当C073=4时，输出频率=（U/Umax+I/Imax）*50Hz/2
其中：
U：
模拟量电压量；
Umax：
最大模拟量电压量；
I：
模拟量电流量；
Imax：
最大模拟量电流量。
最大频率设定C010
模拟量低端频率C073
模拟量高端频率C075
课题三、变频器的外部端子控制运行
一、利用按键控制三个多功能端子控制变频器运行
1、接线图
2、功能参数设定
运行控制选择C012
1
运行频率选择C013
1
多功能输入端子FORC050
02
多功能输入端子REVC051
03
多功能输入端子RSTC052
04
3、动作说明
触发FOR，变频器正转（启动）；
触发REV，变频器变为反转；
触发STOP，变频器停止。
注意：
可以按操作面板上的STOP键停止
二、利用PLC开关量控制变频器运行
1、接线图
2、功能参数设定
运行控制选择C012
1
运行频率选择C013
1
多功能输入端子FORC050
02
多功能输入端子REVC051
03
多功能输入端子RSTC052
04
3、参考程序
课题四变频器多段速控制
一、高速、中速、低速三端子功能
说明：
⑴此功能仅在C024设定为1时，即外控四段速时有效。
⑵低速、中速、高速频率由第二频率、第三频率、第四频率决定。
⑶加减速时间则加减速选择端子决定。
⑷当高、中、低速都有信号输入时，以高、中、低顺序优先。
二、功能参数设定
运行控制C012
1（外部端子操作运转指令）
运行频率选择C013
1（选择电位器设定）
PLC运转选择C024
1（外控四段速）
C053多功能输入端子SPH
17（多段速一）高速以C037频率设定值运行
C054多功能输入端子SPM
18（多段速二）中速以C036频率设定值运行
C055多功能输入端子SPL
19（多段速三）低速以C035频率设定值运行
C035第二频率设定
15
C036第三频率设定
30
C037第四频率设定
40
三、利用PLC实现多段速控制
PLC的输出端子接变频器的多功能端子，变频器中设置多功能端子为多道速功能，并设置相应频率。
通过PLC的输出端子的闭合和断开的组合，使变频器不同转速下运行。
1、接线图
2、参考程序
练习题
1、用PLC、变频器设计一个电动机的三速运行的控制系统。
其控制要求如下：
按下起动按钮，电动机以30Hz速度运行，5s后转为45Hz速度运行，再过5s转为20Hz速度运行，按停止按钮，电动机即停止。
2、工业洗涤机脱水控制
（1）低速脱水
（2）中速脱水（3）高速甩干
3、菜肴传送控制示意图如下：
课题五变频器多功能输入端控制
变频器的输入控制端子具有多功能，经过功能设定，可以作为其他功能使用。
一、点动控制（寸动）
点动操作只可通过外部端子实现，可由多功能输入端子设定。
点动频率受最大频率和最小频率限制，在实现点动功能时，其他运行指令不接受，点动频率加速时间由C023决定。
点动功能仅在停机状态下才有效，在运转中点动无效，在C012设定为1时，点动功能有效。
1、电气原理图
2、功能参数设定
运行控制C012
1
控制输入FORC050
07点动正转
控制输入REVC051
08点动反转
最低频率C009
0
最大频率C010
50
点动频率C022
5
点动加减速时间C023
1
二、升降速控制
1、UP、DOWN功能说明
说明：
⑴UP、DOWN功能仅在运行频率来源选定为操作器操作时有效。
即C013为0时有效；
⑵UP端子闭合，变频器频率递增；
⑶当DOWN端子闭合，变频器频率递减；
⑷UP、DOWN端子同时闭合，频率不升不降，视为无效；
⑸频率达到最高操作频率时，频率不再上升；
⑹频率下到最低频率或频率下限时，频率不再下降；
⑺断电后，频率不记忆，记忆C000设定值；
⑻采用UP、DOWN功能时，可以通过C060、C061的设定改变UP-DOWN的模式和速率。
⑼一直按压UP或DOWN，频率将会快速上升或下降；
⑽UP、DOWN在运行时有效，在待机中不可改变频率
2、功能参数设定
控制输入SPHC053
25（升速）UP
控制输入SPMC054
26（降速）DOWN
最低频率C009
0
最大频率C010
50
下限设定频率C011
10
运行控制C012
1
运行频率C013
0
PLC运转选择C024
0
UP—DOWN模式C060
0
UP—DOWN速率C061
0
3、实例应用
（1）升降速在恒压供水控制中的应用
（2）升降速在水位控制中的应用
课题六PLC（D/A）控制变频器的频率
一、D/A模块
Ex1n2DA模拟输出模块是用来将主机发送出的12bits数字值转换为2点的模拟输出（电压输出及电流输出）。
此模拟输出方式为电压输出-10V～+10V或电流输出4～20mA。
1、性能参数
2、与PLC的连接
3、转换格式与条件
Ex1n2DA模拟输出占用16个输出点（Y），以上图方式连接时，占Y20—Y37
注意：
（1）单个通道转换一次模拟值需要2个扫描周期
（2）通道选择通道1工作需置位Y36，通道2工作需置位Y37
（3）双通道转换一次模拟值需要4个扫描周期
4、模拟电压计算
输出电压=输入数字*10/4000
实际输入数字=输入数字+4096
二、参考程序
略
三、运转频率由外部PLC（D/A）输出端子模拟控制
把模块的输出端接到变频器的频率设定端子，控制DA模块的输出电压就可以改变转速。
1、变频器J1接线图如下：
（1）J1调线如图
1-2短接面板电位器
2-3短接外接电位器
（2）设定功能参数
运行控制选择C012
0
运行频率选择C013
1
模拟量输入选择C072
0
设定范围：
0~4
0：
0~10V
1：
0~5V
2：
0~20mA
3：
4~20mA
4：
0~10V与4~20mA叠加
当C073=4时，输出频率=（U/Umax+I/Imax）*50Hz/2
其中：
U：
模拟量电压量；
Umax：
最大模拟量电压量；
I：
模拟量电流量；
Imax：
最大模拟量电流量。
最大频率设定C010
模拟量低端频率C073
模拟量高端频率C075
2、PLC控制变频器的原理接线图
2、参考程序
练习题
用PLC、变频器设计一个电动机的三速运行的控制系统。
其控制要求如下：
按下起动按钮，电动机以30Hz速度运行，5s后转为45Hz速度运行，再过5s转为20Hz速度运行，按停止按钮，电动机即停止。
课题七PLC与变频器的RS485通讯控制
在现代工业控制系统中，PLC和变频器的综合应用最为普遍。
比较传统的应用一般是使用PLC的输出接点驱动中间继电器控制变频器的启动、停止或是多段速；更为精确一点的一般采用PLC加D/A扩展模块连续控制变频器的运行或是多台变频器之间的同步运行。
但是对于大规模自动化生产线，一方面变频器的数目较多，另一方面电机分布的距离不一致。
采用D/A扩展模块做同步运动控制容易受到模拟量信号的波动和因距离不一致而造成的模拟量信号衰减不一致的影响，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低。
而使用RS-485通讯控制，仅通过一条通讯电缆连接，就可以完成变频器的启动、停止、频率设定;并且很容易实现多电机之间的同步运行。
该系统成本低、信号传输距离远、抗干扰性强。
一、RS-485知识
1、RS-485的电气特性：
逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。
2、RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。
4.RS-485接口的最大传输距离标准值为1200米
5、一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
二、EX485BD模块
三、接线图
四、变频器的设置
1、功能参数
C012运行控制选择
2（运转指令由通讯口给定）
C013运行频率选择
0（C000设定）
C109通讯地址
1（变频器位址）
C110通讯波特率
1（波特率为9600）
C111通讯资料方式
3（8N1FORRTU）
2、变频器的控制代码
操作指令
指令代码
读取功能码数据
01
功能码设定
02
主频设定K0
加速时间K29
减速时间K30
控制命令
03
正转K3
反转H15
停止K8
控制命令：
五、PLC的设置
1、数据模式设置（M8161）
M8161=ON为8位数据处理模式
M8161=OFF为16位数据处理模式
2、通信参数设置（D8120）
内容
0
1
Bit0
数据长度
7bit
8bit
Bit1
奇偶
（00）:
none（01）:
odd（11）:
even
Bit2
Bit3
停止位
1bit
2bit
Bit4
传送速率
（bps）
（0011）:
300,（0100）:
600
Bit5
（0101）:
1200,（0110）:
2400
Bit6
（0111）:
4800,（1000）:
9600
Bit7
Bit8
前端1
无
D8124
Bit9
终端1
无
D8125
Bit10
Reserved
Bit11
通讯设备
其它
调制解调器
Bit12
终端2
无
D8126
Bit13
通讯模式
自定模式
ModBus
Bit14
ModBusMode
AsciiMode
RTUMode
Bit15
Reserved
3、站号设置（D8121）
六、数据通讯
1、数据通讯指令RS
X1闭合发送数据和接收X1断开接收数据
2、与RS指令有关的特殊辅助继电器
M8122（发送请求）
M8123（接收完成标志）
M8124（载波检测）
M8129（超时判定标志）
D8129（超时判定时间）
3、用RS指令发送和接收数据的过程如下：
（1）通过向特殊数据寄存器D8120写数据来设置数据的传输格式。
如果发送的数据长度是一个变量，需设置新的数据长度。
（2）驱动RS指令，RS指令被驱动，PLC被置为等待接收状态。
RS指令规定了PLC发送数据的存储区的首地址和字节数，以及接收数据的存储区的首地址和可以接收数据的最大字节数。
RS指令应总是处于被驱动的状态。
（3）在发送请求脉冲驱动下，向指定的发送数据区写入指定数据；并置位发送请求标志M8122。
发送完成后，M8122被自动复位
（4）当接收完成后，接收完成标志M8123被置位。
用户程序利用M8123，将接收到的数据存入指定的存储区。
若还需要接收数据，需要用户程序将M8123复位。
4、通讯例程
七、通讯方式控制变频器步骤：
1、编程步骤：
（1）初始化数据模式、通信速率、本机站号、
（2）变频
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