《電氣控制綜合實(shí)訓(xùn)》-混料過(guò)程變頻控制 課件

職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)知識(shí)與能力目標(biāo)12熟練掌握模擬量模塊的性能指標(biāo)、接線、校準(zhǔn)及配置34能用變頻器的外部端子和參數(shù)實(shí)現(xiàn)變頻器的多段速控制5熟悉PLC外部端子的分布，掌握PLC的I/O端子的連接方法了解配料系統(tǒng)組成及各部分的功能

項(xiàng)目三配料系統(tǒng)控制熟練編制手動(dòng)子程序，配合觸摸屏調(diào)試硬件系統(tǒng)

職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)

任務(wù)一：配料系統(tǒng)構(gòu)成任務(wù)二：PLC配料控制任務(wù)二子任務(wù)任務(wù)三：混料過(guò)程變頻控制項(xiàng)目三

配料系統(tǒng)控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)認(rèn)識(shí)MM420變頻器變頻器多段速度控制1.實(shí)訓(xùn)的目的與要求（1）目的任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）要求熟悉MM420變頻器外接端子的連接使用變頻器基本操作面板運(yùn)行參數(shù)設(shè)置用外接數(shù)字端子（DIN1、DIN2、DIN3），完成五種不同頻率控制的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)設(shè)置起動(dòng)和停止的斜坡時(shí)間任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)變頻器主要用于交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，是理想的調(diào)速方案。變頻調(diào)速以其自身所具有的調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)，在許多需要精確速度控制的應(yīng)用中發(fā)揮著提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的作用。2.基本原理任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（1）使用變頻器的目的本自動(dòng)混合生產(chǎn)線中需要用到變頻調(diào)速的設(shè)備是反應(yīng)釜的攪拌電機(jī)，攪拌器的運(yùn)行頻率與反應(yīng)釜的溫度有關(guān)，運(yùn)行頻率的調(diào)節(jié)需要讓電機(jī)通過(guò)變頻器的調(diào)節(jié)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)。用于提高設(shè)備利用率，滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí)的攪拌速度調(diào)整，利用變頻器的軟起動(dòng)特性，達(dá)到反應(yīng)攪拌平滑，緩慢均勻的工藝要求。。變頻器的選用任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）變頻調(diào)速的原理變頻調(diào)速是通過(guò)改變異步電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率f來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的。其原理如圖1所示。圖1變頻器的功用任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（3）變頻器工作原理變頻器的工作原理是把市電（380V，50Hz）整流成直流后再逆變成頻率、電壓可變的交流電源的專用裝置。圖2變頻器的工作原理任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（4）變頻器的特點(diǎn)：無(wú)級(jí)調(diào)速；啟動(dòng)平穩(wěn)，速度平穩(wěn)上升，停止平穩(wěn)，速度平滑下降，沒(méi)有沖擊；

它具備多種信號(hào)輸入輸出端口，接收和輸出模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)，電流、電壓信號(hào)。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)型號(hào)特點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)合備注MM410緊湊型、迷你型三相電動(dòng)機(jī)的調(diào)速200、LOGOMM420通用型、基本型調(diào)速，網(wǎng)絡(luò)控制200/300/400MM430風(fēng)機(jī)水泵專用型節(jié)能MM440矢量型、功能型高精度調(diào)速、力矩張力控制等任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)變頻器電源接線端：

L1、L2、L3

變頻器輸出接線端：

U、V、W

變頻器配線端子介紹任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)1：+10V直流電壓輸出2:0V（即10V直流電壓的地）3：模擬量輸入的正電壓接線端4：模擬量輸入的負(fù)電壓接線端5、6、7：數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入接線端8：+24V直流電壓輸出9：0V（即24V直流電壓的地）10、11：開(kāi)關(guān)量輸出接線端12、13：模擬量輸出接線端14、15：RS485串行通信接口任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)1）操作面板控制方式。這是通過(guò)操作面板上的按鈕手動(dòng)設(shè)置輸出頻率的一種操作方式。具體操作又有兩種方法：一是按面板上頻率上升或頻率下降的按鈕，調(diào)節(jié)輸出頻率；另一種方法是通過(guò)直接設(shè)定頻率數(shù)值調(diào)節(jié)輸出頻率。2）外輸入端子數(shù)字量頻率選擇操作方式。變頻器常設(shè)有多段頻率選擇功能。各段頻率值通過(guò)功能碼設(shè)定，頻率段的選擇通過(guò)外部端子選擇。變頻器通常在控制端子中設(shè)置一些控制端，如圖3-52中的端子DINl、DIN2、DIN3，它們的7種組合可選定7種工作頻率值。這些端子的接通組合可通過(guò)機(jī)外設(shè)備，如PLC控制實(shí)現(xiàn)。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制輸出頻率控制方式職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)3）外輸入端子模擬量頻率選擇操作方式。為了方便與輸出量為模擬電流或電壓的調(diào)節(jié)器、控制器的連接，變頻器還設(shè)有模擬量輸入端，如圖中的AIN+端為電壓模擬量的正極，AIN-為電壓模擬量的負(fù)極。L1、L2、L3端為三相電壓輸入端，當(dāng)接在這些端口上的電流或電壓量在一定范圍內(nèi)平滑變化時(shí)，變頻器的輸出頻率在一定范圍內(nèi)平滑變化。圖3模擬量給定方式任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)4）通信數(shù)字量操作方式。

為了方便與網(wǎng)絡(luò)接口，變頻器一般都設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口，都可以通過(guò)通信方式，接收頻率變化指令，不少變頻器生產(chǎn)廠家還為自己的變頻器與PLC通信設(shè)計(jì)了專用的協(xié)議，如西門子公司的USS協(xié)議即是MM420系列變頻器的專用通信協(xié)議，P+和N-與485線相接。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（1）三種操作面板利用狀態(tài)顯示板（SDP）和制造廠的默認(rèn)設(shè)置值，就可以使變頻器投入運(yùn)行；如果工廠的默認(rèn)設(shè)置值不適合所控對(duì)象的情況，可以利用基本操作面板（BOP），或高級(jí)操作面板（AOP）進(jìn)行參數(shù)修改。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制變頻器操作面板職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）BOP面板的按鍵功能顯示/按鈕功能功能的說(shuō)明狀態(tài)顯示LCD顯示變頻器當(dāng)前的設(shè)定值起動(dòng)變頻器按此鍵起動(dòng)變頻器。默認(rèn)值運(yùn)行時(shí)此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定P0700=1。停止變頻器OFF1：按此鍵，變頻器將按選定的斜坡下降速率減速停車。默認(rèn)值運(yùn)行時(shí)此鍵禁用的；為了允許此鍵操作，應(yīng)設(shè)定

P0700=1。OFF2：按此鍵兩次（或一次，但時(shí)間較長(zhǎng)）電動(dòng)機(jī)將在慣性作用下自由停車。此功能總是“使能”的。改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向按此鍵可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。電動(dòng)機(jī)的反向用負(fù)號(hào)（－）表示或用閃爍的小數(shù)點(diǎn)表示。默認(rèn)值運(yùn)行時(shí)此鍵是禁用的，為了使此鍵的操作有效，應(yīng)設(shè)定

P0700=1。電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)在變頻器無(wú)輸出的情況下按此鍵，將使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并按預(yù)設(shè)定的點(diǎn)動(dòng)頻率運(yùn)行。釋放此鍵時(shí)，變頻器停車。如果變頻器/電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行，按此鍵將不起作用。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)顯示/按鈕功能功能的說(shuō)明功能鍵1.此鍵用于瀏覽輔助信息。變頻器運(yùn)行過(guò)程中，在顯示任何一個(gè)參數(shù)時(shí)按下此鍵并保持不動(dòng)

2秒鐘，將顯示以下參數(shù)值（在變頻器運(yùn)行中，從任何一個(gè)參數(shù)開(kāi)始）：（1）

直流回路電壓（用

d表示，

單位：V）（2）

輸出電流（A）（3）

輸出頻率（Hz）（4）

輸出電壓（用

o表示

，

單位：V）（5）

由

P0005選定的數(shù)值（如果

P0005選擇顯示上述參數(shù)中的任何一個(gè)（3，4，或

5），這里將不再顯示）。連續(xù)多次按下此鍵，將輪流顯示以上參數(shù)。2.跳轉(zhuǎn)功能在顯示任何一個(gè)參數(shù)（rXXXX

或PXXXX）時(shí)短時(shí)間按下此鍵，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000，如果需要的話，可以接著修改其他的參數(shù)。跳轉(zhuǎn)到

r0000后，按此鍵將返回原來(lái)的顯示點(diǎn)。訪問(wèn)參數(shù)按此鍵即可訪問(wèn)參數(shù)增加數(shù)值按此鍵即可增加面板上顯示的參數(shù)數(shù)值減少數(shù)值按此鍵即可減少面板上顯示的參數(shù)數(shù)值（2）BOP面板的按鍵功能任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)P0003用戶訪問(wèn)級(jí)

P0003的設(shè)定值與對(duì)應(yīng)的功能如下：P0003=1標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，可以訪問(wèn)最經(jīng)常使用的參數(shù)。P0003=2擴(kuò)展級(jí)，允許擴(kuò)展訪問(wèn)參數(shù)的范圍。P0003=3專家級(jí)，只供專家使用。P0003=4維修級(jí)，只供授權(quán)的維修人員使用，具有密碼保護(hù)。訪問(wèn)的等級(jí)由參數(shù)P0003來(lái)選擇，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用對(duì)象，只要訪問(wèn)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)（P0003=1)和擴(kuò)展級(jí)（P0003=2)參數(shù)就足夠了。第4級(jí)的參數(shù)只是用于內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)置，是不能修改的。第四訪問(wèn)級(jí)參數(shù)只有得到授權(quán)的人員才能修改。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制變頻器參數(shù)介紹職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)更改參數(shù)方法任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)P0010變頻器工作方式P0010的訪問(wèn)級(jí)為1，即在P0003=1時(shí)，可以訪問(wèn)和設(shè)置P0010的值。

P0010的設(shè)定值與對(duì)應(yīng)的功能如下：P0010=0為變頻器運(yùn)行工作方式。P0010=1為變頻器快速調(diào)試工作方式。P0010=30將變頻器恢復(fù)為工廠默認(rèn)的設(shè)置值。在P0010=1時(shí)，變頻器的調(diào)試可以非?？焖俸头奖愕赝瓿伞＿@時(shí)可以設(shè)置一些常用的參數(shù)（例如P0304電機(jī)的額定電壓，P0305電機(jī)的額定電流等）。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)此時(shí)P0010=1，否則修改不了電動(dòng)機(jī)參數(shù)以上參數(shù)設(shè)定結(jié)束后，需將P0010改為0，否則變頻器無(wú)法運(yùn)行（除快速調(diào)試外）。P0300：選擇電動(dòng)機(jī)類型P0304：電動(dòng)機(jī)額定電壓P0305：電動(dòng)機(jī)額定電流P0307：電動(dòng)機(jī)額定功率P0308：電動(dòng)機(jī)額定功率因數(shù)P0310：電動(dòng)機(jī)額定頻率P0311：電動(dòng)機(jī)額定速度任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)

P0700選擇命令源訪問(wèn)級(jí)為1P0700的設(shè)定值與對(duì)應(yīng)的功能如下：P0700=0工廠的缺省設(shè)置P0700=1由變頻器的基本面板BOP設(shè)置P0700=2由變頻器的開(kāi)關(guān)量輸入端（DIN1~DIN4）進(jìn)行控制，DIN1~DIN4的控制功能通過(guò)參數(shù)P0701~P0704定義。P0700=4通過(guò)BOP鏈路的USS設(shè)置P0700=5通過(guò)COM鏈路的USS設(shè)置P0700=6通過(guò)COM鏈路的通訊板（CB）設(shè)置改變這一參數(shù)時(shí)，同時(shí)也使所選項(xiàng)目的全部設(shè)置值復(fù)位為工廠的缺省設(shè)置值。例如：把它的設(shè)定值由1改為2時(shí)，所有的數(shù)字輸入都將復(fù)位為缺省的設(shè)置值。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)P0701~P0704數(shù)字輸入DIN1~DIN4的功能P0701~P0704的訪問(wèn)級(jí)為2，設(shè)定值如下：0：禁止數(shù)字輸入即不使用該端子。1：ON/OFF1（接通正轉(zhuǎn)/停車命令1）。2：ONreverse/OFF1（接通反轉(zhuǎn)/停車命令1）。3：OFF2（停車命令2），電動(dòng)機(jī)按慣性自由停車。4：OFF3（停車命令3），電動(dòng)機(jī)快速停車。9：故障確認(rèn)。10：正向點(diǎn)動(dòng)。11：反向點(diǎn)動(dòng)。12：反轉(zhuǎn)。13：MOP（電動(dòng)電位計(jì)）升速（增加頻率）。14：MOP降速（減少頻率）。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)P0701~P0704數(shù)字輸入DIN1~DIN4的功能15：固定頻率設(shè)定值（直接選擇）。16：固定頻率設(shè)定值（直接選擇+ON命令）。17：固定頻率設(shè)定值（二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）選擇+ON命令）。21：機(jī)旁/遠(yuǎn)程控制。25：直流注入制動(dòng)。29：由外部信號(hào)觸發(fā)跳閘。33：禁止附加頻率設(shè)定值。99：使能BICO參數(shù)化（僅用于特殊用途）。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)3.實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容(1)變頻器的安裝、硬件接線(2)變頻器參數(shù)設(shè)置(3)運(yùn)行、調(diào)試

任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（1）選擇11KW三相MM420變頻器安裝到導(dǎo)軌上。圖4

變頻器安裝任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制4.操作步驟職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）電路接線按圖5所示電路進(jìn)行接線操作。

圖5變頻器接線圖

任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（3）變頻器參數(shù)設(shè)置

恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值：設(shè)定P0010＝30和P0970＝1，按下P鍵，開(kāi)始復(fù)位，復(fù)位過(guò)程大約為3min，這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)：為了使電動(dòng)機(jī)與變頻器相匹配，需設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)，電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表3-10。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置完成后，設(shè)P0010＝0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行。任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（3）變頻器參數(shù)設(shè)置

圖30變頻器參數(shù)設(shè)定參數(shù)號(hào)設(shè)置值說(shuō)明P00032設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為擴(kuò)展級(jí)P00101快速調(diào)試P0304380電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）P03050.6電動(dòng)機(jī)額定電流（A）P03070.18電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）P031050電動(dòng)機(jī)額定頻率（Hz）P03111400電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r／min）電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置表任務(wù)三混料過(guò)程變頻控制職業(yè)教育機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)