实训指导书西门子MM420变频器.docx

1、实训指导书西门子MM420变频器实训指导书（西门子MM420变频器）柳州职业技术学院 变频器实训指导书 (西门子MM420) 编者:邓其贵 电气自动化技术专业 任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的: 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入: 变频器MM420系列(MicroMaster420)是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作

2、，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点: 一(变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。 二(基本操作面板修改设置参数的方法 MM420在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用 BOP 进行控制，参数 P0700应设置为 1，参数 P1000 也应设置为 1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面

3、就以设置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，见表2-1。 表2-1 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 任务训练 : 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具(1套)、连接导38

4、0V线若干等。 QS三、操作方法和步骤 1(按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， L1L2L3合上主电源开关QS。 MM44028 UVWM 图2-1 变频调速系统电气图 32(参数设置 (1)设定P0010,30和P0970,1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 (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。电动机参数设置见表2-2。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。 表2-2 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

5、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 230 380 电动机额定电压(V) P0305 3.25 1.05 电动机额定电流(A) P0307 0.75 0.37 电动机额定功率(KW) P0310 50 50 电动机额定频率(Hz) P0311 0 1400 电动机额定转速(r/min) (3)设置面板操作控制参数，见表2-3。 表2-3 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

6、 2 1 由键盘输入设定值(选择命令源) 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) 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 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

7、降时间(s) 3(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560r?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。当松开变频器前错做面板上的点动键，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。 (

8、4)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。 四、成绩评价表 成绩评价见表2-4。 表 2-4 成绩评价表 序号 配扣得主要内容 考核要求 评分标准 分 分 分 能正确使用工具和仪表，按1.接线按照不规范，每处扣5-1030 照电路图正确接线 分 1 接线 2.接线错误，扣20分 能根据任务要求正确设置 1.参数设置不全，每处扣5分 30 2 参数设置 变频器参数 2.参数设置错误，每处扣5分 1.变频器操作错误，扣10分 操作调试过程正确 20 3 操作调试 2.调试失败，扣20分 违反安全文明生产规程，扣 操作安全规范、环境整洁 20 4 安全文明生产 5

9、-10分 五、巩固练习 1. 怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止, 2. 怎样设置变频器的最大和最小运行频率, 任务2 变频器的外部运行操作 任务目的: 1(掌握MM420变频器基本参数的输入方法。 2(掌握MM420变频器输入端子的操作控制方式。 3(熟练掌握MM420变频器的运行操作过程。 任务引入: 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，大大提高了生产过程的自动化程度。下面就来学习变频器的外部运行操作相关知识。 相关知识点: 一(M

10、M420变频器的数字输入端口 MM420变频器有3个数字输入端口，具体如图2-2所示。 图2-2 MM420变频器的数字输入端口 二(数字输入端口功能 MM420变频器的3个数字输入端口(DIN1DIN3)，即端口“5”、“6”、“7”，每一个数字输入端口功能很多，用户可根据需要进行设置。参数号P0701P0703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099，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2-5。 表2-5 MM420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)

11、 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 13 MOP(电动电位计)升速(增加频率) 14 MOP降速(减少频率) 15 固定频率设定值(直接选择) 16 固定频率设定值(直接选择+ON命令) 17 固定频率设定值(二进制编码选择+ON命令) 25 直流注入制动 任务训练: 一、训练内容 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。其中端口“5”(DIN1)设为正转控制，端口“6”(DIN1)设

12、为反转控制。对应的功能分别由P0701和P0702的参数值设置。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、导线若干、通用电工工具一套等。 三、操作方法和步骤 1(按要求接线 变频器外部运行操作接线图如图2-2所示。 图2-2 外部运行操作接线图 2(参数设置 接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表2-6。 表2-6 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” P0

13、003 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 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 5 斜坡上升时间(s) *P1121 10 5 斜坡下降时间(s) P0003 1 2 设用户访问级为扩展级 P0004

14、0 10 设定值通道和斜坡函数发生器 *P1040 5 20 设定键盘控制的频率值 *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) 3(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560r/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。

15、(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560r/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280r/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P1

16、061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行。 (2)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。 (5)电动机实际转速测定 电动机运行过程中，利用激光测速仪或者转速测试表，可以直接测量电动机实际运行速度，当电动机处在空载、轻载或者重载时，实际运行速度会根据负载的轻重略有变化。 四、成绩评价表 成绩评价见表2-7。 表 2-7 成绩评价表 序号 配扣得主要内容 考核要求 评分标准 分 分 分 能正确使用工具和仪表，按1.接线按照不规范，每处扣5-1030 照电路图正确接线 分 1 接线 2.接线错误，扣20

17、分 能根据任务要求正确设置 1.参数设置不全，每处扣5分 30 2 参数设置 变频器参数 2.参数设置错误，每处扣5分 1.变频器操作错误，扣10分 操作调试过程正确 20 3 操作调试 2.调试失败，扣20分 违反安全文明生产规程，扣 操作安全规范、环境整洁 20 4 安全文明生产 5-10分 五、巩固练习 1(电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为40Hz，DIN3端口设为在正转控制。画出变频器外部接线图，并进行参数设置、操作调试。 2(利用变频器外部端子实现电动机正转、反转和点动的功能，电动机加减速时间为4s，点动频率为10Hz。 DIN5端口设为正转控制，DIN6端口设为反转控制，进行

18、参数设置、操作调试。 任务3 变频器的模拟信号操作控制 任务目的: 1(掌握MM420变频器的模拟信号控制; 2(掌握MM420变频器基本参数的输入方法; 3(熟练掌握MM420变频器的运行操作过程。 任务引入: MM420变频器可以通过3个数字输入端口对电动机进行正反转运行、正反转点动运行方向控制.可通过基本操作板,按频率调节按键可增加和减少输出频率,从而设置正反向转速的大小。也可以由模拟输入端控制电动机转速的大小。本任务的目的就是通过模拟输入端的模拟量控制电动机转速的大小。 相关知识点: MM420变频器的“1”、“2”输出端为用户的给定单元提供了一个高精度的+10V直流稳压电源。可利用转

19、速调节电位器串联在电路中,调节电位器, 改变输入端口AIN1+给定的模拟输入电压,变频器的输入量将紧紧跟踪给定量的变化,从而平滑无极地调节电动机转速的大小。 MM420变频器为用户提供了模拟输入端口，即端口“3”、“4”，通过设置P0701的参数值，使数字输入“5”端口据有正转控制功能;通过设置P0702的参数值，使数字输入“6”端口具有反转控制功能;模拟输入“3”、“4”端口外接电位器，通过“3”端口输入大小可调的模拟电压信号，控制电动机转速的大小。即由数字输入端控制电动机转速的方向，由模拟输入端控制转速的大小。 任务训练: 一、训练内容 用自锁按钮SB1控制实现电动机起停工能，由模拟输入端

20、控制电动机转速的大小。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器一台、三相异步电动机、电位器一个、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、通用电工工具一套、导线若干等。 三、操作方法和步骤 1(按要求接线 变频器模拟信号控制接线如图2-3所示。检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。 图2-3 MM420变频器模拟信号控制接线图 2. 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。 (2)设置电动机参数，电动机参数设置见表2-7。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。 表2-7 电动机参数设置 参数号

21、 出厂值 设置值 说明 P0003 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:功率以KW表示，频率为50Hz P0304 230 230 电动机额定电压(V) P0305 3.25 0.9 电动机额定电流(A) P0307 0.75 0.4 电动机额定功率(KW) P0308 0 0.8 电动机额定功率(COS,) P0310 50 50 电动机额定频率(Hz) P03111 0 1400 电动机额定转速(r/min) (3)设置模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置见表2-8。 表2-8 模拟信号操作控制参数 参数号 出厂值 设置值 说

22、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) 3. 变频器运行操作 (1)电动机正转与调速 按下电动机正

23、转自锁按钮SB1,数字输入端口DINI为”ON”,电动机正转运行,转速由外接电位器RP1来控制,模拟电压信号在010V之间变化，对应变频器的频率在050Hz之间变化，对应电动机的转速在01500 r?min之间变化。当松开带锁按钮SB1时，电动机停止运转。 (2)电动机反转与调速 按下电动机反转自锁按钮SB2，,数字输入端口DIN2为”ON”,电动机反转运行,与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器来调节。当松开带锁按钮SB2时，电动机停止运转。 四、成绩评价表 成绩评价见表2-9。 表 2-9 成绩评价表 序号 配扣得主要内容 考核要求 评分标准 分 分 分 能正确使用工具和仪表，按1

24、.接线按照不规范，每处扣5-1030 照电路图正确接线 分 1 接线 2.接线错误，扣20分 能根据任务要求正确设置 1.参数设置不全，每处扣5分 30 2 参数设置 变频器参数 2.参数设置错误，每处扣5分 1.变频器操作错误，扣10分 操作调试过程正确 20 3 操作调试 2.调试失败，扣20分 违反安全文明生产规程，扣 操作安全规范、环境整洁 20 4 安全文明生产 5-10分 五、巩固练习 通过模拟输入端口“10”、“11”，利用外部接入的电位器，控制电动机转速的大小。连接线路，设置端口功能参数值。 任务4 变频器的多段速运行操作 任务目的: 1(掌握变频器多段速频率控制方式。 2(熟

25、练掌握变频器的多段速运行操作过程。 任务引入: 由于现场工艺上的要求，很多生产机械在不同的转速下运行。为反方便这种负载，大多数变频器决提供了多挡频率控制功能。用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率，实现不同转速下运行的目的。 相关知识点: MM420变频器的多段速控制功能及参数设置 多段速功能，也称作固定频率，就是设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现: 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，端子与参数设置对应见表2-10。 表2-10 端子与参

26、数设置对应表 端子编号 对应参数 对应频率设置值 说 明 1.频率给定源P1000必5 P0701 P1001 须设置为 3。 6 P0702 P1002 2.当多个选择同时激活时，选定的频率是它们的总7 P0703 P1003 和。 2. 直接选择 + ON 命令(P0701 - P0703 = 16) 在这种操作方式下，数字量输入既选择固定频率(见表2-10)，又具备起动功能。 3. 二进制编码选择 + ON 命令(P0701 - P0703 = 17) MM420变频器的3个数字输入端口(DIN1 DIN3)，通过P0701P0703设置实现多频段控制。每一频段的频率分别由P1001P1

27、007参数设置，最多可实现7频段控制，各个固定频率的数值选择见表2-11。在多频段控制中，电动机的转速方向是由P1001P1007参数所设置的频率正负决定的。3个数字输入端口，哪一个作为电动机运行、停止控制，哪些作为多段频率控制，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，其内部的参数设置值必须与端口的控制功能相对应。 表2-11 固定频率选择对应表 频率设定 DIN3 DIN2 DIN1 P1OO1 0 0 1 P1OO2 0 1 0 P1OO3 0 1 1 P1OO4 1 0 0 P1OO5 1 0 1 P1OO6 1 1 0 P1OO7 1 1 1 任务训练: 一、训练

28、内容 实现3段固定频率控制，连接线路，设置功能参数，操作三段固定速度运行。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮四个、导线若干、通用电工工具一套等。 三、操作方法和步骤 1. 按要求接线 按图2-4连接电路，检查线路正确后，合上变频器电源空气开关QS。 220VQSL1 L2 L3 SB15MM440SB26SB37UM V3,8W图2-4三段固定频率控制接线图 2(参数设置 (1)恢复变频器工厂缺省值，设定P0010=30，P0970=1。按下“P”键,变频器开始复位到工厂缺省值。 (2)设置电动机参数，见表2-12。电动

29、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。 表2-12电动机参数设置 参数号 出厂值 设置值 说明 P0003 1 1 设用户访问级为标准级 P0010 0 1 快速调试 P0100 0 0 工作地区:功率以KW表示，频率为50Hz P0304 230 230 电动机额定电压(V) P0305 3.25 0.9 电动机额定电流(A) P0307 0.75 0.4 电动机额定功率(KW) P0308 0 0.8 电动机额定功率(COS,) P0310 50 50 电动机额定频率(Hz) P03111 0 1400 电动机额定转速(r/min) (3)设置变频器3段固

30、定频率控制参数，见表2-13。 表2-13 变频器3段固定频率控制参数设置 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L/O P0700 2 2 命令源选择由端子排输入 P0003 1 2 设用户访问级为拓展级 P0004 0 7 命令和数字L/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 2 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 设用户访问级为拓展级

31、 P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器 P1001 0 20 选择固定频率1(Hz) P1002 5 30 选择固定频率2(Hz) P1003 10 50 选择固定频率3(Hz) 3(变频器运行操作 当按下带按锁SB1时，数字输入端口“7”为“ON”，允许电动机运行。 (1)第1频段控制。当SB1按钮开关接通、SB2按钮开关断开时，变频器数字输入端口“5”为“ON”，端口“6”为“OFF”，变频器工作在由P1001参数所设定的频率为20Hz的第1频段上。 (2)第2频段控制。当SB1按钮开关断开，SB2按钮开关接通时，变频器数字输入端口“5”为“OFF”，“6”为“ON”，变频器工作在由P1002参数所设定的频率为30Hz的第2频段上。 (3)第3频段控制。当按钮SB1、SB2都接通时，变频器数字输入端