MM440变频器的基本控制电路.docx
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MM440变频器的基本控制电路
第六章MM440变频器的基本控制电路
一、基于输入端子的变频器操作控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是用两个自锁按钮SB1和SB2控制MM440变频器，实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为15s。
其中，DIN1端口设为正转控制，DIN2端口设为反转控制。
项目训练的目的是掌握MM440变频器基本参数的输入方法和基于输入端子的操作控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。
2、基本知识要点
MM440变频器有6个数字输入端口（DIN1～DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，具体参见图9-1。
每个数字输入端口功能很多，可根据需要进行设置。
每个端口功能设置通过分别选定参数P0701～P0706的值来实现，默认值为1。
可能的设定值及定义如下：
参数值为0：
禁止数字输入。
参数值为1：
ON/OFF1（接通正转/停车命令1）。
参数值为2：
ONreverse/OFF1（接通反转/停车命令1）。
参数值为3：
OFF2（停车命令2），按惯性自由停车。
参数值为4：
OFF3（停车命令3），按斜坡函数曲线快速降速。
参数值为9：
故障确认。
参数值为10：
正向点动。
参数值为11：
反向点动。
参数值为12：
反转。
参数值为13：
MOP（电动电位计）升速（增加频率）。
参数值为14：
MOP降速（减少频率）。
参数值为15：
固定频率设定值（直接选择）。
参数值为16：
固定频率设定值（直接选择+ON命令）。
参数值为17：
固定频率设定值（二进制编码选择+ON命令）。
参数值为25：
直流注入制动。
参数值为29：
由外部信号触发跳闸。
参数值为33：
禁止附加频率设定值。
参数值为99：
使能BICO参数化。
变频器有3种基本的停车方法：
OFF1、OFF2、OFF3。
OFF1停车命令能使变频器按照选定的斜坡下降速率减速并停止转动，而斜坡下降时间参数可通过改变参数P1121来修改。
应该注意，ON命令和后继的OFF1命令必须来自同一信号源，如果ON/OFF1的数字输入命令不止由一个端子输入，那么只有最后一个设定的数字输入（例如DIN3）才是有效的。
OFF2停车命令能使电动机依惯性滑行最后停车脉冲被封锁。
应该注意，OFF2命令可以有一个或几个信号源，OFF2命令以缺省方式设置到BOP/AOP。
OFF3停车命令能使电动机快速地减速停车。
在设置了OFF3的情况下，为了起动电动机，二进制输入端必须闭合（高电平）。
如果OFF3为高电平，电动机才能起动，并用OFF1或OFF2方式停车；如果OFF3为低电平，电动机是不能起动的。
OFF3停车斜坡下降时间用参数P1135来设定。
3、电路接线
按图9-5所示连接电路。
检查正确无误后，合上主电源开关QS。
4、参数设置
（1）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，复位过程大约需要3分钟，结果可使变频器的参数恢复到工厂默认值。
（2）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。
电动机选用型号为YS-7112，其额定参数如下：
电动机参数设置见表9-6。
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。
（3）设置数字输入控制端口参数，见表9-7。
5、操作控制
（1）电动机正向运行当按下自锁按钮SB1时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，电动机按P1120所设置的15s斜坡上升时间正向起动，经15s后稳定运行在1240r/min的转速上。
此转速与P1040所设置的40Hz频率对应。
松开自锁按钮SB1，数字输入端口DIN1为“OFF”，电动机按P1121所设置的20s斜坡下降时间停车，经20s后电动机停止运行。
（2）电动机反向运行如果要使电动机反转，按下自锁按钮SB2，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，电动机按P1120所设置的15s斜坡上升时间反向起动，经15s后稳定运行在1240r/min的转速上。
此转速与P1040所设置的40Hz频率对应。
（3）电动机停止松开自锁按钮SB2，数字输入端口DIN2为“OFF”，电动机按P1121所设置的15s斜坡下降时间停车，经15s后电动机停止运行
训练内容：
1）电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为45Hz。
DIN4端口设为正转控制。
画出MM440变频器外部接线图，写出参数设置。
2）利用变频器外部输入端子实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为5s。
DIN4端口设为正转控制，DIN3端口设为反转控制，写出参数设置。
表9-6电动机参数设置
参数号
出厂值
设置号
说明
P003
1
1
设用户访问级为标准级
P0010
0
1
快速调试
P0100
0
0
工作地区：
功率kW表示，频率为50Hz
P0304
230
380
电动机额定电压（V）
P0305
3.25
0.95
电动机额定电流（A）
P0307
0.75
0.37
电动机额定功率（kW）
P0308
0
0.8
电动机额定功率因数（cosΨ）
P0310
50
50
电动机额定功率（Hz）
P0311
0
2800
电动机额定额定转速（r/min）
表9-7数字输入控制端口参数
参数号
出厂值
设置值
说明
P003
1
1
设用户访问级为标准级
P004
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
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
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）
P1120
10
15
斜坡上升时间（s）
P1121
10
15
斜坡下降时间（s）
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1040
5
40
设定键盘控制的频率值
二、基于模拟信号的变频器操作控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是用两个自锁按钮SB1和SB2控制MM440变频器，实现电动机正转和反转功能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。
其中，DIN1端口设为正转控制，DIN2端口设为反转控制。
项目训练的目的是掌握MM440变频器基本参数的输入方法和基于模拟信号的操作控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。
2、基本知识要点
MM440变频器可以用模拟输入端控制电动机转速的大小，它为用户提供了两对模拟输入端口AIN1+、AIN1-、AIN2+、AIN2-，即端口“3”、“4”和端口“10”、“11”，如图9-1所示。
MM440变频器的输出端口“1”、“2”为用户提供了一个高精度的+10V直流稳压电源。
外接转速调节电位器RP1串接在电路中，调节RP1时，输入端口AIN1+给定的模拟输入电压改变，变频器的输出量紧紧跟踪给定量的变化，从而平滑无级地调节电动机转速的大小。
3、电路接线
按照图9-6所示进行模拟信号控制电路接线。
检查正确无误后，合上主电源开关QS。
4、参数设置
（1）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3min，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。
（2）设置电动机参数
为了使电动机与变频器相匹配，需设置电动机参数。
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。
（3）设置模拟信号操作控制参数
模拟信号操作控制参数见表9-8。
5、操作控制：
（1）电动机正向运行当按下自锁按钮SB1时，数字输入端口DIN1为“ON”，电动机正向运行，转速由外接电位器RP1来控制，模拟电压信号在0-10V之间变化，对应变频器的频率在0-50HZ之间变化，对应电动机的转速在0-1500r/min之间变化。
松开自锁按钮SB1，数字输入端口DIN1为“OFF”，电动机停止运行。
（2）电动机反向运行如果要使电动机反转，按下自锁按钮SB2，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，电动机反向运行，与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器RP1来调节。
松开SB2，电动机停止运转。
图9-6模拟信号控制电路
表9-8模拟信号操作控制参数
参数号
出厂值
设置值
说明
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
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
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
2
频率设定值选择为模拟输入
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）
6、进一步练习内容
用自锁按钮SB1控制实现电动机起停功能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。
画出变频器外部接线图，写出参数设置。
三、变频器的多段速频率控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是利用MM440变频器实现电动机三段速频率运转。
其中，DIN3端口设为电动机起停控制，DIN1和DIN2端口设为三段速频率输入选择，三段速度设置如下：
第一段：
输出频率为15Hz；电动机转速为840r/min。
第二段：
输出频率为35Hz；电动机转速为1960r/min。
第三段：
输出频率为50Hz；电动机转速为2800r/min。
项目训练的目的是掌握MM440变频器多段速频率控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。
2、基本知识要点
由于工艺上的需要，很多设备在不同的阶段需要在不同的转速下运行。
为方便这种负载，大多数变频器都提供了多挡频率控制功能。
它是通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率。
MM440变频器的六个数字输入端口（DIN1～DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，可根据需要通过分别选定参数P0701～P0706的值来实现多段速频率控制。
每一个频段的频率可分别由P1001～P1015参数设置，最多可实现15频段控制。
在多频段控制中，电动机的转速方向是由P1001～P1015参数所设置的频率正负决定的。
六个数字输入端口，哪一个作为电动机运行、停止控制，哪些作为多频段控制，是可以由用户任意确定的。
一旦确定了某一数字输入端口的控制功能，其内部参数的设置值必须与端口的控制功能相对应。
例如用DIN1、DIN2、DIN3、DIN4四个输入端来选择16挡频率，其组合形式见表9-13。
将表9-13中开关状态的组合与各挡频率之间的关系画成曲线图，如图9-7所示。
3、电路接线
按照图9-14“三段速频率控制接线图”接线。
检查正确无误后，合上主电源开关QS。
4、参数设置
（1）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3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。
（2）设置电动机参数
电动机参数设置同表9-6。
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。
（3）设置三段固定频率控制参数
见表9-9。
5、操作控制：
当按下带锁按钮SB3，数字输入端口DIN3为“ON”，允许电动机运行。
（1）第1段控制当按钮SB1接通、按钮SB2断开时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，端口DIN2为“OFF”，变频器工作在由P1001参数所设定的频率为15HZ的第1段上，电动机运行在对应的840r/min的转速上。
（2）第2段控制当按钮SB2接通、按钮SB1断开时，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，端口DIN1为“OFF”，变频器工作在由P1002参数所设定的频率为35Hz的第2段上，电动机运行在对应的1960r/min的转速上。
（3）第3段控制当按钮SB1接通、按钮SB2接通时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，端口DIN2为“ON”，变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3段上，电动机运行在对应的2800r/min的转速上。
（4）电动机停车当按钮SB1，SB2都断开时，变频器数字端口DIN1、DIN2均为“OFF”，电动机停止运行。
或在电动机正常运行的任何频段，将SB3断开使数字输入端口DIN3为“OFF”，电动机也能停止运行。
图9-7三段速频率控制接线图
6、进一步练习内容
用自锁按钮控制变频器实现电动机9段速频率运转。
9段速设置分别为：
第1段输出频率为5Hz；第2段输出频率为10Hz；第3段输出频率为15Hz；第4段输出频率为10Hz；第5段输出频率为-10Hz；第6段输出频率为-20Hz；第7段输出频率为35Hz；第8段输出频率为50Hz；第9段输出频率为30Hz。
画出变频器外部接线图，写出参数设置。
表9-9三段固定频率控制参数表
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
17
选择固定频率
P0702
1
17
选择固定频率
P0703
1
1
ON接通正转，OFF停止
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
3
选择固定频率设定值
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1001
0
15
设定固定频率1（Hz）
P1002
5
35
设定固定频率2（Hz）
P1003
10
50
设定固定频率3（Hz）
四、PLC与变频器联机延时控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是通过S7200PLC和MM440变频器联机，实现电动机延时控制运转。
按下正转按钮SB1，延时10s后，电动机起动并运行在频率为30Hz，对应电动机转速为1680r/min。
按下反转按钮SB3，延时20s后，电动机反向运行在频率为30Hz，对应电动机转速为1680r/min。
按下停止按钮SB2，电动机停止运行。
项目训练的目的是掌握PLC和MM440联机控制方法，熟习PLC和MM440联机调试方法。
2、S7200PLC输入/输出分配表
根据控制要求写出PLC的I/O端口分配，见表9-10。
表9-10S7200PLC输入/输出分配表
输入
输出
外接元件
地址
功能
地址
功能
SB1
I0.1
电动机正转按钮
Q0.1
电动机正转/停止
SB2
I0.2
电动机停止按钮
Q0.2
电动机反转/停止
SB3
I0.3
电动机反转按钮
3、电路接线
根据PLC输入/输出分配表，按照图9-8接线。
检查正确无误后，合上主电源开关QS。
4、PLC程序设计
PLC程序设计PLC程序设计的编程输入下载调试。
程序见图9-9。
5、变频器参数设置
复变频器工厂默认值，P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。
变频器参数设置见表9-11。
6、操作方法
（1）电动机正向延时运行
当按下按钮SB1时，位存储器M0.0得电，其常开触头闭合实现自锁，同时接通定时器T37并开始延时，当延时时间达到15s时，定时器T37输出逻辑“1”，输出继电器Q0.1得电，使MM440的数字输入端口DIN2为“ON”，电动机在发出正转信号延时8s后，按P1120所设置的8s斜坡上升时间正向启动，经8s后电动机正向运行在由P1040所设置的30Hz频率对应的转速上。
（2）电动机反向延时运行
当按下自锁按钮SB3时，位存储器M0.1得电，其常开触头闭合实现自锁，同时接通定时器T38并开始延时，当延时时间达到10S时，定时器T37输出逻辑“1”，输出继电器Q0.2得电，使MM440的数字输入端口DIN2为“ON”，电动机在发出正转信号延时10S后，按P1120所设置的8S斜坡上升时间正向启动，经8S后电动机正向运行在由P1040所设置的30HZ频率对应的转速上。
为了保证运行安全，在程序设计中，利用位存储器M0.0和M0.1的常闭触头实现互锁。
（3）电动机停止
无论电动机当前处于正向还是反向工作状态，当按下停止按钮SB2时，输入继电器I0.2得电，其常闭触头断开，使M0.0失电，其常开触头断开取消自锁，同时时定时器T37断开，输出继电器Q0.1失电，MM440端口“5”为“OFF”，电动机按P1121所设置的10s斜坡下降时间正向停车，经10s后电动机停止。
图9-8PLC和MM440变频器联机延时正反向控制电路
表9-11变频器参数设置表
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，二进制I/O
P0700
2
2
由端子输入
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
7
命令，二进制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
P0704
15
11
反向点动
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
1
频率设定值为键盘（MOP）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）
P1120
10
8
斜坡上升时间（s）
P1121
10
10
斜坡下降时间（s）
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1040
5
30
设定键盘控制的频率值（Hz）
图9-9PLC程序图
7、进一步练习内容
利用PLC和变频器联机控制实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为10s。
画出PLC和变频器联机接线图，写出变频器参数设置和PLC程序。
五、PLC联机多段速频率控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是通过S7200PLC和MM440变频器联机，实现电动机三段速频率运转控制。
按下起动按钮SB1，电动机起动并运行在第1段，频率为10Hz，对应电动机转速为560r/min；延时20s后，电动机反向运行在第2段，频率为30Hz，对应电动机转速为1680r/min；再延时20s后，电动机正向运行在第3段，频率为50Hz，对应电动机转速为2800r/min。
按下停车按钮SB2，电动机停止运行。
项目训练的目的是掌握PLC和MM440多段速频率联机控制方法，熟习PLC和MM440联机调试方法。
2、S7200PLC输入/输出分配表
MM440变频器数字输入端口DIN1、DIN2通过P0701、P0702参数设为三段固定频率控制端，每一个频段的频率可分别由P1001、P1002和P1003参数设置。
变频器数字输入端口DIN3设为电动机的运行、停止控制端，可由P0703参数设置。
PLC的I/O分配见表9-12。
表9-12S7200PLC输入/输出分配表
输入
输出
外接元件
地址
功能
地址
功能
SB1
I0.1
起动按钮
Q0.1
DIN1
SB2
I0.2
停止按钮
Q0.2
DIN2
Q0.3
DIN3
3、电路接线
根据PLC输入/输出分配表，按照图9-10接线。
检查正确无误后，合上主电源开关QS。
4、PLC程序设计
PLC程序设计PLC程序设计的编程。
程序见图9-11。
5、变频器参数设置
复变频器工厂默认值，P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。
见表9-13。
6、操作控制：
（1）当按下自锁按钮SB1时，PLC输入继电器I0，1得电，其常开触头闭合，Q0.1和Q0.3得电，其常开触头闭合实现自锁，输出继电器Q0.1得电，电动机在发出正转信号延时20S后，电动机正向运行在由P1001所设置的10HZ频率对应的转速上，同时接通定时器T37并开始延时，当延时时间达到20S时，定时器T37输出逻辑“1”。
（2）T37常开触头闭合，Q0.2得电，Q0.1复位，Q0.2常开触头闭合实现自锁，Q0.2得电，电动机在发出反转信号延时20S后，电动机反向运行在由P1002所设置的30HZ频率对应的转速上，同时接通定时器T38并开始延时，当延时时间达到20S时，定时器T38输出逻辑“1”。
（3）T38常开触头闭合，Q0.4得电，Q0.2复位，Q0.4得电，电动机在发出反转信号延时20S后，电动机正向运行在由P1008所设置的50HZ频率对应的转速上。
（4）当按下SB2，Q0.1~Q0.4全复位，电动机停止
图9-10PLC和MM440变频器联机三段速控制电路
图9-11PLC程序
表9-13变频器参数设置表
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
17
选择固定频率
P0702
1
17
选择固定频率
P0703
1
1
ON接通正转，OFF停止
P0704
1
17
选择固定频率
P0003
1
1
设用户访问级为标准级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1000
2
3
选择固定频率设定值
P0003
1
2
设用户访问级为扩展级
P0004
0
10
设定值通道和斜坡函数发生器
P1001
0
10
设定固定频率1（Hz）
P1002
5
-30
设定固定频率2（Hz）
P1003
10
50
设定固定频率3（
升级会员 