西门子MM440变频器实训指导教材.docx
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西门子MM440变频器实训指导教材
变频器实训指导书
（西门子MM440）
任务1变频器的面板操作与运行
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。
变频器MM440系列（MicroMaster440）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，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。
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
MM440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
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MM440变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。
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，
合上主电源开关QS。
图2-1变频调速系统电气图
2．参数设置
（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
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。
（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。
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
1．掌握MM440变频器基本参数的输入方法。
2．掌握MM440变频器输入端子的操作控制方式。
3．熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。
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。
一．MM440变频器的数字输入端口
MM440变频器有6个数字输入端口，具体如图2-2所示。
图2-2MM440变频器的数字输入端口
二．数字输入端口功能
MM440变频器的6个数字输入端口（DIN1~DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，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P0701~P0706为与端口数字输入1功能至数字输入6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2-5。
表2-5MM440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
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
一、训练内容
用自锁按钮SB1和SB2，外部线路控制MM440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MM440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”
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
*P0704
15
11
反转点动
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
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。
（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
1）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P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行。
2）反向点动运行：
当按下带锁按钮SB4时，变频器数字端口“8”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P1059所设置的10Hz对应。
放开按钮SB4，变频器数字端口“8”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。
（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。
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，进行参数设置、操作调试。
任务3变频器的模拟信号操作控制
1．掌握MM440变频器的模拟信号控制；
2．掌握MM440变频器基本参数的输入方法；
3．熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。
MM440变频器可以通过6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。
MM440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。
MM440变频器为用户提供了两对模拟输入端口，即端口“3”、“4”和端口“10”、“11”，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。
一、训练内容
用自锁按钮SB1控制实现电动机起停工能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。
二、训练工具、材料和设备
西门子MM440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2-3MM440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
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
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（COS￠）
P0310
50
50
电动机额定频率（Hz）
P03111
0
2800
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。
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。
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
1．掌握变频器多段速频率控制方式。
2．熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。
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。
MM440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-P0706=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端子与参数设置对应表
端子编号
对应参数
对应频率设置值
说明
5
P0701
P1001
1.频率给定源P1000必须设置为3。
2.当多个选择同时激活时，选定的频率是它们的总和。
6
P0702
P1002
7
P0703
P1003
8
P0704
P1004
16
P0705
P1005
17
P0706
P1006
2.直接选择+ON命令（P0701-P0706=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-P0704=17）
MM440变频器的六个数字输入端口（DIN1~DIN6），通过P0701~P0706设置实现多频段控制。
每一频段的频率分别由P1001~P1015参数设置，最多可实现15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
DIN4
DIN3
DIN2
DIN1
P1OO1
0
0
0
1
P1OO2
0
0
1
0
P1OO3
0
0
1
1
P1OO4
0
1
0
0
P1OO5
0
1
0
1
P1OO6
0
1
1
0
P1OO7
0
1
1
1
P1OO8
1
0
0
0
P1OO9
1
0
0
1
P1O10
1
0
1
0
P1O11
1
0
1
1
P1O12
1
1
0
0
P1O13
1
1
0
1
P1O14
1
1
1
0
P1O15
1
1
1
1
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MM440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。
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
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（COS￠）
P0310
50
50
电动机额定频率（Hz）
P03111
0
2800
电动机额定转速（r/min）
（3）设置变频器3段固定频率控制参数，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
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，变频器数字输入端口“5”、“6”均为“ON”，变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3频段上。
（4）电动机停车。
当SB1、SB2按钮开关都断开时，变频器数字输入端口“5”、“6”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“7”为“OFF”，电动机也能停止运行。
注意的问题。
3个频段的频率值可根据用户要求P1001、P1002和P1003参数来修改。
当电动机需要反向运行时，只要将向对应频段的频率值设定为负就可以实现。
五、巩固练习
用自锁按钮控制变频器实现电动机12段速频率运转。
10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-15Hz；第5段输出频率为-5Hz；第6段输出频率为-20Hz；第7段输出频率为25Hz；第8段输出频率为40Hz；第9段输出频率为50Hz；第10段输出频率为30Hz；第11段输出频率
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