《電氣控制綜合實訓》-混料過程變頻控制 課件

職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫知識與能力目標12熟練掌握模擬量模塊的性能指標、接線、校準及配置34能用變頻器的外部端子和參數(shù)實現(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

項目三配料系統(tǒng)控制熟練編制手動子程序，配合觸摸屏調試硬件系統(tǒng)

職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫

任務一：配料系統(tǒng)構成任務二：PLC配料控制任務二子任務任務三：混料過程變頻控制項目三

配料系統(tǒng)控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫認識MM420變頻器變頻器多段速度控制1.實訓的目的與要求（1）目的任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（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行參數(shù)設置用外接數(shù)字端子（DIN1、DIN2、DIN3），完成五種不同頻率控制的電動機轉速調節(jié)設置起動和停止的斜坡時間任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫變頻器主要用于交流電動機轉速的調節(jié)，是理想的調速方案。變頻調速以其自身所具有的調速范圍廣、調速精度高、動態(tài)響應好等優(yōu)點，在許多需要精確速度控制的應用中發(fā)揮著提高產品質量和生產效率的作用。2.基本原理任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（1）使用變頻器的目的本自動混合生產線中需要用到變頻調速的設備是反應釜的攪拌電機，攪拌器的運行頻率與反應釜的溫度有關，運行頻率的調節(jié)需要讓電機通過變頻器的調節(jié)頻率來實現(xiàn)。用于提高設備利用率，滿足生產不同產品時的攪拌速度調整，利用變頻器的軟起動特性，達到反應攪拌平滑，緩慢均勻的工藝要求。。變頻器的選用任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（2）變頻調速的原理變頻調速是通過改變異步電動機供電電源的頻率f來實現(xiàn)無級調速的。其原理如圖1所示。圖1變頻器的功用任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（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三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（4）變頻器的特點：無級調速；啟動平穩(wěn)，速度平穩(wěn)上升，停止平穩(wěn)，速度平滑下降，沒有沖擊；

它具備多種信號輸入輸出端口，接收和輸出模擬信號、數(shù)字信號，電流、電壓信號。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫型號特點應用場合備注MM410緊湊型、迷你型三相電動機的調速200、LOGOMM420通用型、基本型調速，網絡控制200/300/400MM430風機水泵專用型節(jié)能MM440矢量型、功能型高精度調速、力矩張力控制等任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫變頻器電源接線端：

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三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫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：模擬量輸入的負電壓接線端5、6、7：數(shù)字量（開關量）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：開關量輸出接線端12、13：模擬量輸出接線端14、15：RS485串行通信接口任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫1）操作面板控制方式。這是通過操作面板上的按鈕手動設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，調節(jié)輸出頻率；另一種方法是通過直接設定頻率數(shù)值調節(jié)輸出頻率。2）外輸入端子數(shù)字量頻率選擇操作方式。變頻器常設有多段頻率選擇功能。各段頻率值通過功能碼設定，頻率段的選擇通過外部端子選擇。變頻器通常在控制端子中設置一些控制端，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機外設備，如PLC控制實現(xiàn)。任務三混料過程變頻控制輸出頻率控制方式職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫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節(jié)器、控制器的連接，變頻器還設有模擬量輸入端，如圖中的AIN+端為電壓模擬量的正極，AIN-為電壓模擬量的負極。L1、L2、L3端為三相電壓輸入端，當接在這些端口上的電流或電壓量在一定范圍內平滑變化時，變頻器的輸出頻率在一定范圍內平滑變化。圖3模擬量給定方式任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫4）通信數(shù)字量操作方式。

為了方便與網絡接口，變頻器一般都設有網絡接口，都可以通過通信方式，接收頻率變化指令，不少變頻器生產廠家還為自己的變頻器與PLC通信設計了專用的協(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。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（1）三種操作面板利用狀態(tài)顯示板（SDP）和制造廠的默認設置值，就可以使變頻器投入運行；如果工廠的默認設置值不適合所控對象的情況，可以利用基本操作面板（BOP），或高級操作面板（AOP）進行參數(shù)修改。任務三混料過程變頻控制變頻器操作面板職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（2）BOP面板的按鍵功能顯示/按鈕功能功能的說明狀態(tài)顯示LCD顯示變頻器當前的設定值起動變頻器按此鍵起動變頻器。默認值運行時此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效，應設定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。默認值運行時此鍵禁用的；為了允許此鍵操作，應設定

P0700=1。OFF2：按此鍵兩次（或一次，但時間較長）電動機將在慣性作用下自由停車。此功能總是“使能”的。改變電動機的轉動方向按此鍵可以改變電動機的轉動方向。電動機的反向用負號（－）表示或用閃爍的小數(shù)點表示。默認值運行時此鍵是禁用的，為了使此鍵的操作有效，應設定

P0700=1。電動機點動在變頻器無輸出的情況下按此鍵，將使電動機起動，并按預設定的點動頻率運行。釋放此鍵時，變頻器停車。如果變頻器/電動機正在運行，按此鍵將不起作用。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫顯示/按鈕功能功能的說明功能鍵1.此鍵用于瀏覽輔助信息。變頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時按下此鍵并保持不動

2秒鐘，將顯示以下參數(shù)值（在變頻器運行中，從任何一個參數(shù)開始）：（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（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.跳轉功能在顯示任何一個參數(shù)（rXXXX

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

r0000后，按此鍵將返回原來的顯示點。訪問參數(shù)按此鍵即可訪問參數(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三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫P0003用戶訪問級

P0003的設定值與對應的功能如下：P0003=1標準級，可以訪問最經常使用的參數(shù)。P0003=2擴展級，允許擴展訪問參數(shù)的范圍。P0003=3專家級，只供專家使用。P0003=4維修級，只供授權的維修人員使用，具有密碼保護。訪問的等級由參數(shù)P0003來選擇，對于大多數(shù)應用對象，只要訪問標準級（P0003=1)和擴展級（P0003=2)參數(shù)就足夠了。第4級的參數(shù)只是用于內部的系統(tǒng)設置，是不能修改的。第四訪問級參數(shù)只有得到授權的人員才能修改。任務三混料過程變頻控制變頻器參數(shù)介紹職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫更改參數(shù)方法任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫P0010變頻器工作方式P0010的訪問級為1，即在P0003=1時，可以訪問和設置P0010的值。

P0010的設定值與對應的功能如下：P0010=0為變頻器運行工作方式。P0010=1為變頻器快速調試工作方式。P0010=30將變頻器恢復為工廠默認的設置值。在P0010=1時，變頻器的調試可以非?？焖俸头奖愕赝瓿?。這時可以設置一些常用的參數(shù)（例如P0304電機的額定電壓，P0305電機的額定電流等）。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫電動機參數(shù)此時P0010=1，否則修改不了電動機參數(shù)以上參數(shù)設定結束后，需將P0010改為0，否則變頻器無法運行（除快速調試外）。P0300：選擇電動機類型P0304：電動機額定電壓P0305：電動機額定電流P0307：電動機額定功率P0308：電動機額定功率因數(shù)P0310：電動機額定頻率P0311：電動機額定速度任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫

P0700選擇命令源訪問級為1P0700的設定值與對應的功能如下：P0700=0工廠的缺省設置P0700=1由變頻器的基本面板BOP設置P0700=2由變頻器的開關量輸入端（DIN1~DIN4）進行控制，DIN1~DIN4的控制功能通過參數(shù)P0701~P0704定義。P0700=4通過BOP鏈路的USS設置P0700=5通過COM鏈路的USS設置P0700=6通過COM鏈路的通訊板（CB）設置改變這一參數(shù)時，同時也使所選項目的全部設置值復位為工廠的缺省設置值。例如：把它的設定值由1改為2時，所有的數(shù)字輸入都將復位為缺省的設置值。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫P0701~P0704數(shù)字輸入DIN1~DIN4的功能P0701~P0704的訪問級為2，設定值如下：0：禁止數(shù)字輸入即不使用該端子。1：ON/OFF1（接通正轉/停車命令1）。2：ONreverse/OFF1（接通反轉/停車命令1）。3：OFF2（停車命令2），電動機按慣性自由停車。4：OFF3（停車命令3），電動機快速停車。9：故障確認。10：正向點動。11：反向點動。12：反轉。13：MOP（電動電位計）升速（增加頻率）。14：MOP降速（減少頻率）。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫P0701~P0704數(shù)字輸入DIN1~DIN4的功能15：固定頻率設定值（直接選擇）。16：固定頻率設定值（直接選擇+ON命令）。17：固定頻率設定值（二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇+ON命令）。21：機旁/遠程控制。25：直流注入制動。29：由外部信號觸發(fā)跳閘。33：禁止附加頻率設定值。99：使能BICO參數(shù)化（僅用于特殊用途）。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫3.實訓的內容(1)變頻器的安裝、硬件接線(2)變頻器參數(shù)設置(3)運行、調試

任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（1）選擇11KW三相MM420變頻器安裝到導軌上。圖4

變頻器安裝任務三混料過程變頻控制4.操作步驟職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（2）電路接線按圖5所示電路進行接線操作。

圖5變頻器接線圖

任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（3）變頻器參數(shù)設置

恢復變頻器工廠默認值：設定P0010＝30和P0970＝1，按下P鍵，開始復位，復位過程大約為3min，這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復到工廠默認值。設置電動機參數(shù)：為了使電動機與變頻器相匹配，需設置電動機參數(shù)，電動機參數(shù)設置見表3-10。電動機參數(shù)設置完成后，設P0010＝0，變頻器當前處于準備狀態(tài)，可正常運行。任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫（3）變頻器參數(shù)設置

圖30變頻器參數(shù)設定參數(shù)號設置值說明P00032設用戶訪問級為擴展級P00101快速調試P0304380電動機額定電壓（V）P03050.6電動機額定電流（A）P03070.18電動機額定功率（kW）P031050電動機額定頻率（Hz）P03111400電動機額定轉速（r／min）電動機參數(shù)設置表任務三混料過程變頻控制職業(yè)教育機電一體化專業(yè)教學資源庫