S7-200PLC的變頻器.ppt

1、第9章 S7-200PLC的變頻器控制技術(shù), MM420系列變頻器簡介及調(diào)試操作 PLC和變頻器的聯(lián)機控制及訓(xùn)練 PLC的變頻器控制指令USS應(yīng)用及實訓(xùn),9.1 MICROMASTER420變頻器簡介,MICROMASTER420（MM420）是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。該系列有多種型號，從單相電源電壓AC200240V，額定功率120W 到三相電源電壓AC200240V/AC380480V，額定功率11KW。 變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是

2、可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。 MM 420 既可用于單機驅(qū)動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。MM 420有多種可選件供用戶選用：用于與PC通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP），高級操作面板（AOP），用于進行現(xiàn)場總線通訊的 PROFIBUS通訊模塊。,9.1.1 MM420系列變頻器的配線,變頻器可以通過外部模擬量輸入接口（3、4）， 3點開關(guān)量輸入信號（5、6、7） 1點開關(guān)量輸出信號（10、11）進行控制； 12、13端子為模擬量輸出020 mA信號，其功能也是可編程的，用于輸出顯示運行頻率、電流等。 變頻器有兩路頻率設(shè)定通道，

3、開環(huán)控制時只用AIN1通道，閉環(huán)控制時使用AIN2通道作為反饋輸入，兩路模擬設(shè)定進行疊加。 14、15為通信接口端子，是一個標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口。S7-200系列PLC通過此通信接口，可以實現(xiàn)對變頻器的遠(yuǎn)程控制，,模擬輸入回路可以另行組態(tài)，用以提供一個附加的數(shù)字輸入（DIN4）,9.1.2 MM420變頻器的調(diào)試及參數(shù)簡介,1. MM420變頻器操作面板的介紹,利用 SDP 和制造廠的默認(rèn)設(shè)置值，就可以使變頻器成功地投入運行 如果工廠的默認(rèn)設(shè)置值不適合用戶的設(shè)備情況，可以利用基本操作板（BOP），或高級操作板（AOP）修改參數(shù)。,2.BOP面板基本操作方法,2.BOP面板基本操作方法,2.B

4、OP面板基本操作方法,3.MM420變頻器參數(shù)簡介,（1）MM420變頻器參數(shù)分類。 MM420變頻器參數(shù)可以分為顯示參數(shù)和設(shè)定參數(shù)兩大類。 顯示參數(shù)為只讀參數(shù)，以r表示，典型的顯示參數(shù)為頻率給定值、實際輸出電壓、實際輸出電流等。 設(shè)定參數(shù)為可讀寫的參數(shù)，以p表示。 設(shè)定參數(shù)可以用基本操作面板、高級操作面板或通過串行通信接口進行修改，使變頻器實現(xiàn)一定的控制功能。 變頻器的參數(shù)有三個用戶訪問級，“1”標(biāo)準(zhǔn)級、“2”擴展級和“3”專家級。 訪問的等級由參數(shù)P0003來選擇，對于大多數(shù)應(yīng)用對象，只要訪問標(biāo)準(zhǔn)級（P0003=1)和擴展級（P0003=2)參數(shù)就足夠了。 第四級的參數(shù)只是用于內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)

5、置，是不能修改的。第四訪問級參數(shù)只有得到授權(quán)的人員才能修改。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0003：用于定義用戶訪問級，P0003的設(shè)定值如下： P0003=1：標(biāo)準(zhǔn)級，可以訪問最經(jīng)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(quán)的維修人員使用，具有密碼保護。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0004：參數(shù)過濾器，用于過濾參數(shù)，按功能的要求篩選（過濾）出與該功能相關(guān)的參數(shù)，這樣可以更方便地進行調(diào)試。P0004的訪問級為1。參數(shù)過濾器P0004的設(shè)定值如下： P00040 全部參數(shù)。 P00042 變頻器參

6、數(shù)。 P00043 電動機參數(shù)。 P00047 命令，二進制 I/O P00048 ADC（模 - 數(shù)轉(zhuǎn)換）和 DAC（數(shù) - 模轉(zhuǎn)換）。 P000410 設(shè)定值通道 / RFG（斜坡函數(shù)發(fā)生器）。 P000412 驅(qū)動裝置的特征。 P000413 電動機的控制 。 P000420 通訊。 P000421 報警 / 警告 / 監(jiān)控。 P000422 工藝參量控制器（例如 PID）。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0010：變頻器工作方式的選擇，P0010的訪問級為P0003=1。 P0010=0為運行， P0010=1為快速調(diào)試， P0010=30恢復(fù)工廠默認(rèn)的的設(shè)置值。 在P0010 = 1

7、時，變頻器的調(diào)試可以非?？焖俸头奖愕赝瓿伞＿@時，只可以設(shè)置一些重要的參數(shù)（例如P0304，P0305 等）。這些參數(shù)設(shè)置完成時，當(dāng)P3900設(shè)定為 13時，快速調(diào)試結(jié)束后立即開始變頻器參數(shù)的內(nèi)部計算。然后自動把參數(shù)P0010 復(fù)位為0。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0100：本參數(shù)用于確定功率設(shè)定值的單位是“kW” 還是“hp”以及電動機銘牌的額定頻率。P0100只有在快速調(diào)試P0010=1時才能被修改，參數(shù)的訪問級為P0003=1?？赡艿脑O(shè)定值： P0100=0 功率設(shè)定值的單位為kW， 頻率默認(rèn)值50 Hz。（我國適用）。 P0100=1 功率設(shè)定值的單位為hp， 頻率默認(rèn)值60 Hz。

8、 P0100=2 功率設(shè)定值的單位為kW 頻率缺省值 60 Hz。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0300： 選擇電動機的類型，P0100只有在快速調(diào)試P0010=1時才能被修改，參數(shù)的訪問級為P0003=2?？赡艿脑O(shè)定值： P0300=1 異步電動機。 P0300=2 同步電動機。 P0304：電動機的額定電壓（V），應(yīng)根據(jù)所選用電動機銘牌上的額定電壓設(shè)定。本參數(shù)的訪問級為1，只有在快速調(diào)試P0010=1時才能被修改。 P0305：電動機額定電流（A），根據(jù)電動機銘牌數(shù)據(jù)的額定電流設(shè)定，本參數(shù)只能在 P0010= 1（快速調(diào)試）時進行修改，訪問級為1。 P0307：電動機額定功率，應(yīng)根據(jù)電動

9、機銘牌數(shù)據(jù)的額定功率（kW / hp）設(shè)定。 P0100 = 0（功率的單位為KW，頻率缺省值 50 Hz）時，本參數(shù)的單位為KW 。本參數(shù)只能在 P0010= 1（快速調(diào)試）時才可以修改。訪問級為1。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0308：電動機的額定功率因數(shù)，根據(jù)電動機銘牌數(shù)據(jù)的額定功率因數(shù)設(shè)定， 本參數(shù)只能在 P0010= 1（快速調(diào)試）時進行修改，而且只能在 P0100= 0 或 2（輸入的功率以kW為單位）時才能見到。但參數(shù)的設(shè)定值為0時，將由變頻器內(nèi)部來計算功率因數(shù)（見 r0332）。本參數(shù)的訪問級為2。 P0310：電動機的額定頻率，設(shè)定值的范圍為12650Hz，默認(rèn)值是50H

10、z, 根據(jù)電動機銘牌數(shù)據(jù)的額定頻率設(shè)定。本參數(shù)只能在 P0010= 1（快速調(diào)試）時進行修改。訪問級為1。 P0311：電動機的額定速度（r/min），本參數(shù)只能在 P0010= 1（快速調(diào)試）時進行修改。參數(shù)的設(shè)定值為 0 時，將由變頻器內(nèi)部來計算電動機的額定速度。 對于帶有速度控制器的矢量控制和 V/f 控制方式，必須有這一參數(shù)值。如果這一參數(shù)進行了修改，變頻器將自動重新計算電動機的極對數(shù)。訪問級為1。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0700：選擇命令源，即變頻器運行控制指令的輸入方式。訪問級為1?？赡艿脑O(shè)定值： 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

11、 P0700=2 由變頻器的開關(guān)量輸入端（DIN1DIN4）進行控制，DIN1DIN4的控制功能通過參數(shù)P0701P0704定義。 P0700=4 通過 BOP 鏈路的USS 設(shè)置 P0700=5 通過 COM 鏈路的USS 設(shè)置 P0700=6 通過 COM 鏈路的通訊板（CB）設(shè)置 改變這一參數(shù)時，同時也使所選項目的全部設(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，所有的數(shù)字輸入都將復(fù)位為缺省的設(shè)置值。 P0701：數(shù)字輸入DIN 1的功能 P0702：數(shù)字輸入DIN 2的功能 P0703：數(shù)字輸入DIN 3的功能 P0704：數(shù)字輸入DIN 4的功能,（2）變頻器

12、常用的設(shè)定參數(shù),P0701P0704的訪問級為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：ON reverse /OFF1（接通反轉(zhuǎn) / 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(rèn)。 10：正向點動。 11：反向點動。 12：反轉(zhuǎn)。 13：MOP（電動電位計）升速 （增加頻率）。 14：MOP 降速（減少頻率）。 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（二進制編碼的十進制數(shù)（BCD

13、 碼）選擇 + ON 命令）。 21：機旁/遠(yuǎn)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(shè)定值。 99：使能 BICO 參數(shù)化（僅用于特殊用途）。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P0970：工廠復(fù)位。P0970 = 1 時所有的參數(shù)都復(fù)位到它們的缺省值。工廠復(fù)位前，首先要設(shè)定 P0010= 30（工廠設(shè)定值），且變頻器停車。訪問級為1。 可能的設(shè)定值： P0970 = 0 禁止復(fù)位 P0970 = 1 參數(shù)復(fù)位,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P1000：頻率設(shè)定值的選擇 。訪問級為1。常用的設(shè)定值： P1000=1 MOP 設(shè)定值 P1000=2 模擬設(shè)定值 P

14、1000=3 固定頻率 P1000=4 通過BOP 控制面板，由連接總線以USS串行通信協(xié)議設(shè)定 P1000=5 通過 COM 鏈路的USS 設(shè)定，即由RS485接口通過連接總線以USS串行通信協(xié)議，由PLC設(shè)定。 P1000=6 通過COM鏈路的CB設(shè)定，即由通信接口模塊通過連接總線進行設(shè)定。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P1001P1007：定義固定頻率17 的設(shè)定值。訪問級為2。為了使用固定頻率功能，需要用 P1000=3 選擇固定頻率的操作方式。 有三種選擇固定頻率的方法： （1）直接選擇（P0701 - P0703 = 15） （2）直接選擇 + ON 命令（P0701 - P070

15、3 = 16） （3）二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇 + ON 命令（P0701 - P0703 = 17）,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),直接選擇 （1）直接選擇（P0701 - P0703 = 15） （2）在這種操作方式下，一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率，還需要一個ON命令才能使變頻器投入運行。 （3）如果有幾個固定頻率輸入同時被激活即：數(shù)字輸入端接通，為1，選定的頻率是它們的總和。 例如： FF1 + FF2 + FF3,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),直接選擇 + ON 命令（P0701 - P0703 = 16） （1）選擇固定頻率時，既有選定的固定頻率，又帶有 ON 命令，把它們組

16、合在一起。 （2）在這種操作方式下，一個數(shù)字輸入選擇一個固定頻率。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和。 例如： FF1 + FF2 + FF3,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇 + ON 命令（P0701 - P0703 = 17） 使用這種方法最多可以選擇7 個固定頻率。,表9-2 二進制編碼的十進制數(shù)（BCD碼）選擇 + ON 命令的七段頻率設(shè)定,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P1080：變頻器輸出的最低頻率（Hz）。其范圍為0.00650.00 Hz，工廠默認(rèn)值為0 Hz。本參數(shù)訪問級為1。 P1082：變頻器輸出的最高頻率（Hz）。其

17、范圍為0.00650.00 Hz，工廠默認(rèn)值為50 Hz。本參數(shù)訪問級為1。 P1120：斜坡上升時間（即電動機從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最高頻率P1082設(shè)定值所用的時間），其設(shè)定范圍0650s，工廠默認(rèn)值是10s，本參數(shù)的用戶訪問級為1。 P1121：斜坡下降時間（即電動機從最高頻率P1082設(shè)定值減速到靜止?fàn)顟B(tài)所用的時間），其設(shè)定范圍0650s，工廠默認(rèn)值是10s，如果設(shè)定的斜坡下降時間太短，就有可能導(dǎo)致變頻器跳閘。本參數(shù)訪問級為1。,（2）變頻器常用的設(shè)定參數(shù),P1300：變頻器的控制方式，控制電動機的速度和變頻器的輸出電壓之間的相對關(guān)系，當(dāng)p1300=0時為線性特性的 V/f 控制。本參數(shù)訪問

18、級為2。 P3900：結(jié)束快速調(diào)試，本參數(shù)只是在 P0010= 1（快速調(diào)試）時才能改變。本參數(shù)訪問級為2?？赡艿脑O(shè)定值： P3900=0 不用快速調(diào)試 P3900=1 結(jié)束快速調(diào)試，并按工廠設(shè)置使參數(shù)復(fù)位 P3900=2 結(jié)束快速調(diào)試 P3900=3 結(jié)束快速調(diào)試，只進行電動機數(shù)據(jù)的計算,（3）變頻器的參數(shù)恢復(fù)為出廠默認(rèn)參數(shù)。,當(dāng)變頻器的參數(shù)設(shè)定錯誤，將影響變頻器的正常運行，可以使用基本面板或高級面板操作，將變頻器的所有參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值，步驟如下： 設(shè)定 P0010 = 30 ， 設(shè)定 P0970 = 1， 完成復(fù)位過程至少要3 分鐘。,1.實訓(xùn)目的 （1）掌握MM420變頻器基本參數(shù)輸

19、入的方法。 （2）掌握MM420變頻器參數(shù)恢復(fù)為出廠默認(rèn)值的方法。 （3）掌握快速調(diào)試的內(nèi)容及方法。 2.實訓(xùn)內(nèi)容 （1）用基本操作面板（BOP）更改參數(shù)的數(shù)值。下面說明如何改變P0003“訪問級”的數(shù)值。操作步驟見表9-3。,9.1.3 變頻器的調(diào)試實訓(xùn),表9-3 修改訪問級參數(shù)P0003的步驟,（2）改變參數(shù)數(shù)值的操作,為了快速修改參數(shù)的數(shù)值，可以一個個地單獨修改顯示出的每個數(shù)字，操作步驟如下： 當(dāng)已處于某一參數(shù)數(shù)值的訪問級（參看“用 BOP 修改參數(shù)”）。 1）按 （功能鍵），最右邊的一個數(shù)字閃爍。 2）按 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。 3）再按 （功能鍵），相鄰的下一位數(shù)字閃爍。 4）執(zhí)

20、行 2 至 4 步，直到顯示出所要求的數(shù)值。 5）按 ，退出參數(shù)數(shù)值的訪問級。,（3） 快速調(diào)試（P0010=1）,利用快速調(diào)試功能使變頻器與實際使用的電動機參數(shù)相匹配，并對重要的技術(shù)參數(shù)進行設(shè)定。 在快速調(diào)試的各個步驟都完成以后，應(yīng)選定 P3900，如果它置 1，將執(zhí)行必要的電動機計算，并使其他所有的參數(shù)（P0010=1 不包括在內(nèi)）恢復(fù)為出廠默認(rèn)設(shè)置值。 只有在快速調(diào)試方式下才進行這一操作。 快速調(diào)試的操作步驟如表9-4所示。,表9-4 快速調(diào)試步驟,P0100的設(shè)定值 0應(yīng)該用DIP關(guān)來更改，使其設(shè)定的值固定 不變。,表9-4 快速調(diào)試步驟,表9-4 快速調(diào)試步驟,表9-4 快速調(diào)試步驟

21、,表9-4 快速調(diào)試步驟,表9-4 快速調(diào)試步驟,9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),（1）1.實訓(xùn)目的 學(xué)會MM420變頻器基本參數(shù)的設(shè)置。 （2）學(xué)會用MM420變頻器輸入端子DIN1、DIN2對電動機正反轉(zhuǎn)控制。 （3）通過BOP面板觀察變頻器的運行過程。,2.實訓(xùn)內(nèi)容 用開關(guān)S1和S2，控制MM420變頻器，實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能，電動機加減速時間為5S。DIN1端口設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，DIN2端口設(shè)為反轉(zhuǎn)控制。 （1）電路接線如圖所示。檢查無誤后合上QS。,9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),（2）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。設(shè)定P0010=30和P09

22、70=1，按下P鍵，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約為3min，這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。 （3）設(shè)置電動機的參數(shù)。為了使電動機與變頻器相匹配，需要設(shè)置電動機的參數(shù)。電動機用型號WDJ24（實驗室配置），其額定參數(shù)如下： 額定功率為40瓦，額定電壓380V，額定電流0.2A，額定頻率50Hz，轉(zhuǎn)速1430r/min，三角型接法。 電動機參數(shù)設(shè)置見表9-5。 電動機參數(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)，可正常運行。,9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),表9-5 電動機參數(shù)設(shè)置,（4）設(shè)置數(shù)字輸入

23、控制端口參數(shù)，如表9-6所示。,（5）操作控制 1）電動機正向運行。當(dāng)接通S1時，變頻器數(shù)字輸入端口DIN1為“ON”，電動機按P1120所設(shè)置的15s斜坡上升時間正向啟動，經(jīng)5s后穩(wěn)定運行在1144r/min的轉(zhuǎn)速上。此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的40Hz頻率對應(yīng)。斷開開關(guān)S1，數(shù)字輸入端口DIN1為“OFF”，電動機按P1121所設(shè)置的5s斜坡下降時間停車，經(jīng)5s后電動機停止運行。 2）電動機反向運行。接通開關(guān)S2，變頻器輸入端口DIN2為“ON”，電動機按P1120所設(shè)置的5s斜坡上升時間反向啟動，經(jīng)過5s后穩(wěn)定運行在1144r/min的轉(zhuǎn)速上。此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的40Hz頻率相對應(yīng)。

24、斷開開關(guān)S2，數(shù)字輸入端口DIN2為“OFF”，電動機按P1121所設(shè)置的 5s斜坡下降時間停車，經(jīng)15s后電動機停止運行。 3）在上述的操作中通過BOP面板，操作功能鍵 觀察電動機運行的頻率。,9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),3.訓(xùn)練題 （1）利用變頻器外部端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)及點動控制，設(shè)置DIN1為點動控制，DIN2為正轉(zhuǎn)，DIN3為反轉(zhuǎn)，加減速時間為5s。要求點動運行的頻率為10Hz,正轉(zhuǎn)頻率為20Hz，反轉(zhuǎn)頻率為30Hz,。畫出外部接線圖，寫出參數(shù)設(shè)置。 （2）利用變頻器的基本操作面板（BOP）實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)及電動的控制，按BOP面板上的 或 鍵控制電動

25、機運行的頻率。寫出參數(shù)設(shè)置。,9.1.4用變頻器的輸入端子實現(xiàn)電動機的正反轉(zhuǎn)控制實訓(xùn),9.1.5變頻器的模擬信號操作控制實訓(xùn),1.實訓(xùn)目的 （1）學(xué)會用MM420變頻器的模擬信號輸入端對電動機轉(zhuǎn)速的控制。 （2）掌握MM420變頻器基本參數(shù)的設(shè)置的方法。 （3）通過BOP面板觀察變頻器頻率的變化。,2.實訓(xùn)內(nèi)容 用開關(guān)S1和S2控制MM420變頻器，實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)功能，由模擬輸入端控制電動機轉(zhuǎn)速的大小。DIN1端口設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，DIN2端口設(shè)為反轉(zhuǎn)控制。 （1）電路接線如圖9-4所示。MM420變頻器的“1”（+10V）、“2”（0V）輸出端為用戶的給定單元提供了一個高精度的+10V直流

26、穩(wěn)壓電源。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電位器RPl串接在電路中，調(diào)節(jié)RPl時，輸入端口AINI+給定的模擬輸入電壓改變，變頻器的箱出量緊緊限蹤給定量的變化，從而平滑無級地調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的大小。MM420變頻器為用戶提供了一對模擬輸入端口AINl+、AINl-，即端口“3”、“4”，如圖9-4所示。 按圖9-4所示連接電路。檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。,9.1.5變頻器的模擬信號操作控制實訓(xùn),（2）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。設(shè)定P0010=30和P0970 =1，按下P健，開始復(fù)位，復(fù)位過程大約為3min，這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。 （3）設(shè)置電動機參數(shù)。電動機參數(shù)設(shè)置同表9-5。設(shè)置完成后

27、，設(shè)P0010 =0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運行。 （4）按表9-7設(shè)置模擬信號操作控制參數(shù)。,9.1.5變頻器的模擬信號操作控制實訓(xùn),9.1.5變頻器的模擬信號操作控制實訓(xùn),表9-7 模擬信號操作控制參數(shù),（5）操作控制圖9-4 模擬信號輸入端對電動機轉(zhuǎn)速的控制 1）電動機正轉(zhuǎn)。按下電動機正轉(zhuǎn)開關(guān)S1，數(shù)字輸入端口DIN1為“ON”，電動機正轉(zhuǎn)運行，轉(zhuǎn)速由外接電位器RP1來控制，模擬電壓信號在010V之間變化，對應(yīng)變頻器的頻率在050Hz之間變化（通過BOP面板觀察），對應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速在0額定轉(zhuǎn)速之間變化。當(dāng)松開Sl時，電動機停止運轉(zhuǎn)。 2）電動機反轉(zhuǎn)。按下電動機反轉(zhuǎn)開關(guān)S2，數(shù)字輸

28、入端口DIN2為“ON”，電動機反轉(zhuǎn)運行，其他操作與電動機正轉(zhuǎn)相同。,9.1.5變頻器的模擬信號操作控制實訓(xùn),1.實訓(xùn)目的 （1）學(xué)會變頻器多段速頻率控制方式。 （2）熟練掌握變頻器的運行操作過程。 2.實訓(xùn)內(nèi)容 利用MM420變頻器控制實現(xiàn)電動機三段速頻率運轉(zhuǎn)。 DIN3端口設(shè)為電動機起?？刂?， DIN1和DIN2端口設(shè)為三段速頻率輸入選擇， 三段速度設(shè)置如下： 第一段：輸出頻率為20Hz； 第二段：輸出頻率為30 Hz； 第三段：輸出頻率為50 Hz。,9.1.6變頻器的多段速頻率控制實訓(xùn),（1）電路接線如圖所示。檢查電路正確無誤后，合上主電源開關(guān)QS。,9.1.6變頻器的多段速頻率控制實

29、訓(xùn),（2）參數(shù)設(shè)置。 1）恢復(fù)變頻器工廠默認(rèn)值。設(shè)定P0010=30和P0970=1，按下P鍵,開始復(fù)位,復(fù)位過程大約為3min,這樣就保證了變頻器的參數(shù)恢復(fù)到工廠默認(rèn)值。 2）設(shè)置電動機參數(shù)。電動機參數(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),可正常運行。 3）設(shè)置三段固定頻率控制參數(shù)，如表9-8。 MM420變頻器的三個數(shù)字輸入端口（DIN1DIN3），可以通過P0701P0703設(shè)置實現(xiàn)多頻段控制。 每一頻段的頻率可分別由P1001P1007設(shè)置，最多可實現(xiàn)7段頻率控制。 在多段頻率控制中，電動機的轉(zhuǎn)速方向是由P1001P1007參數(shù)所設(shè)置的頻率正負(fù)決定的。 三個數(shù)字輸入端口

30、，哪一個作為電動機運行、停止控制，哪些作為多段頻率控制，是可以由用戶任意確定的。 一旦確定了某一數(shù)字輸入端口的控制功能，其內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置值必須與端口的控制功能相對應(yīng)。,9.1.6變頻器的多段速頻率控制實訓(xùn),9.1.6變頻器的多段速頻率控制實訓(xùn),表9-8 三段固定頻率控制參數(shù)表,（3）操作控制。當(dāng)按下開關(guān)S3時，數(shù)字輸入端口DIN3為“ON”，允許電動機運行。 1）第1段控制。當(dāng)開關(guān)S1接通、S2斷開時，變頻器數(shù)字輸入端口DIN1為“ON”，端口DIN2為“OFF”，變頻器工作在由P1001參數(shù)所設(shè)定的頻率為20Hz的第1段上，電動機運行在與此頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上。 2）第2段控制。當(dāng)開關(guān)S1斷開、

31、S2接通時，變頻器數(shù)字輸入端口DIN1為“OFF”，端口DIN2為“ON”，變頻器工作在由P1002參數(shù)所設(shè)定的頻率為30Hz的第2段上，電動機運行在與此頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上。 3）第3段控制。當(dāng)按鈕S1接通、按鈕S2接通時，變頻器數(shù)字輸入端口DIN1為“ON”，端口DIN2為“ON”，變頻器工作在由P1003參數(shù)所設(shè)定的頻率為50Hz的第3段上，電動機以額定轉(zhuǎn)速運行。 4） 電動機停車。當(dāng)按鈕SB1、SB2都斷開時，變頻器數(shù)字輸入端口DIN1、DIN2均為“OFF”，電動機停止運行。或在電動機正常運行的任何頻段，將SB3斷開使數(shù)字輸入端口DIN3為“OFF”，電動機也能停止運行。,9.1.6變頻

32、器的多段速頻率控制實訓(xùn),3.訓(xùn)練題 用開關(guān)變頻器實現(xiàn)電動機7段速頻率運轉(zhuǎn)。7段速設(shè)置分別為:第1段輸出頻率為5Hz；第段輸出頻率為-10Hz；第3段輸出頻率為15Hz；第段輸出頻率為10Hz；第段輸出頻率為-5Hz；第6段輸出頻率為-20Hz;第7段輸出頻率為50Hz。畫出變頻器外部接線圖，寫出參數(shù)設(shè)置。,9.1.6變頻器的多段速頻率控制實訓(xùn),9.2 PLC和變頻器的聯(lián)機控制,9.2.1 PLC與變頻器的聯(lián)機方式和要求 1.PLC對變頻器的控制方式 PLC對變頻器的控制方式可以分為兩大類， （1）外部端子控制； （2）是通信控制方式。,9.2 PLC和變頻器的聯(lián)機控制,2. PLC和變頻器的聯(lián)

33、機注意事項 1）對PLC本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進行接地，而且應(yīng)注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時使兩者盡可能分開。 2）當(dāng)電源條件不太好時，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸入、輸出模塊的電源線上接入噪聲濾波器和降低噪聲用的變壓器等。另外，若有必要，在變頻器一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 3）當(dāng)把變頻器和PLC安裝于同一操作柜中時，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電線和與PLC有關(guān)的電線分開。 4）通過使用屏蔽線和雙絞線以提高抗嗓聲干擾水平。,9.2.2 PLC和變頻器的聯(lián)機正反轉(zhuǎn)控制實例及訓(xùn)練,1.實訓(xùn)目的 （1）熟練掌握PLC和變頻器聯(lián)機操作方法。 （2）熟練掌握PLC和變頻器聯(lián)機調(diào)試方法。

34、2.實訓(xùn)內(nèi)容 通過S7-224型PLC和MM420變頻器聯(lián)機，實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)控制運轉(zhuǎn)，按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2，電動機起動并運行，頻率為35Hz。按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，電動機反向運行，頻率為35Hz。按下停止按鈕SB1，電動機停止運行。電動機加減速時間為10s。,9.2.2 PLC和變頻器的聯(lián)機正反轉(zhuǎn)控制實例及訓(xùn)練,（1）IO分配 I0.0 電動機停止按鈕 Q0.0 電動機正轉(zhuǎn) I0.1 電動機正轉(zhuǎn)按鈕 Q0.1 電動機反轉(zhuǎn) I0.2 電動機反轉(zhuǎn)按鈕 （2）電路接線圖及程序如圖9-6所示。,表9-9 變頻器參數(shù)設(shè)置表,3.訓(xùn)練題 利用PLC和變頻器聯(lián)機控制實現(xiàn)電動機的延時控制，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機延

35、時10s后正向啟動，運行頻率為25Hz，電動機加速時間為8s。電動機正向運行30s后，自動反向運行，運行頻率為25Hz，電動機反向運行50s，電動機再正向運行，如此反復(fù)。在任何時刻按下反轉(zhuǎn)按鈕電動機都會反轉(zhuǎn)，按下停止按鈕電動機停止。畫出PLC和變頻器聯(lián)機接線圖，寫出PLC程序和變頻器參數(shù)設(shè)置。,9.2.2 PLC和變頻器的聯(lián)機正反轉(zhuǎn)控制實例及訓(xùn)練,9.2.3 PLC聯(lián)機多段速頻率控制實例及訓(xùn)練,1.實訓(xùn)目的 （1）掌握PLC和變頻器多段速頻率聯(lián)機操作方法。 （2）熟練掌握PLC和變頻器聯(lián)機調(diào)試方法。 2.實訓(xùn)內(nèi)容 通過S7-224型PLC和MM420變頻器聯(lián)機，實現(xiàn)電動機三段速頻率運轉(zhuǎn)控制，按

36、下起動按鈕SB1，電動機起動并運行在第一段，頻率為10Hz，延時20s后電動機運行在第二段，頻率為20Hz，再延時10s后電動機反向運行在第三段，頻率為50Hz，。按下停車按鈕，電動機停止運行。 （1）IO分配表 變頻器數(shù)字輸入DIN1、DIN2端口通過P0701、P0702參數(shù)設(shè)為三段固定頻率控制端，每一頻段的頻率可分別由P1001、P1002和P1003參數(shù)設(shè)置。變頻器數(shù)字輸入DIN3端口設(shè)為電動機運行、停止控制端，可由P0703參數(shù)設(shè)置。 I0.0 電動機停止按鈕 Q0.0 DIN1 I0.1 電動機啟動按鈕 Q0.1 DIN2 Q0.3 DIN3,（2）電路接線圖及程序如圖所示。,表9

37、-10 變頻器參數(shù)設(shè)置表,3.訓(xùn)練題 聯(lián)機控制實現(xiàn)電動機7段速頻率運轉(zhuǎn)。7段速設(shè)置分別為： 第1段輸出頻率為5Hz； 第2段輸出頻率為-10Hz； 第3段輸出頻率為15Hz； 第4段輸出頻率為20Hz； 第5段輸出頻率為-30Hz； 第6段輸出頻率為-10Hz； 第7段輸出頻率為25Hz； 畫出PLC和變頻器聯(lián)機接線圖，寫出PLC程序和變頻器參數(shù)設(shè)置。,9.3PLC的變頻器控制指令USS,通過USS協(xié)議與變頻器通訊，使用USS指令庫中已有的子程序和中斷程序使變頻器的控制更加簡便?？梢杂肬SS指令控制變頻器和讀取寫入變頻器的參數(shù)。 用于變頻器控制的編程軟件需要安裝STEP 7-Micro/WIN

38、指令庫（Libraries），庫中的USS Protocol提供變頻器控制指令。如圖9-8所示。,USS指令使用S7-200中的下列資源：,（1）初始化USS協(xié)議將端口0指定用于USS通訊。 使用USS_INIT指令為端口0選擇USS。選擇USS協(xié)議與變頻器通訊后，不能將端口0再用于其他用途，也不能再用端口0與STEP 7-Micro/WIN通訊。 （2）在使用USS協(xié)議控制變頻器時，可以選用CPU 226、CPU 226XM或EM277 PROFIBUS與計算機中PROFIBUS CP連接的DP模塊，這樣端口0用于與變頻器的通信，端口2用于連接STEP 7-Micro/WIN，以便于運行時監(jiān)

39、控程序的運行。 （3）與端口0自由端口通訊相關(guān)的所有特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲器SM位，被用于變頻器的控制。 （4）USS指令使用14個子程序和3個中斷程序?qū)ψ冾l器進行控制。 （5）USS指令的變量要求一個400個字節(jié)V內(nèi)存塊。該內(nèi)存塊的起始地址由用戶指定，保留用于USS變量。 （6）某些USS指令也要求有一個16個字節(jié)的通訊緩沖器。 （7）執(zhí)行計算時，USS指令使用累加器AC0至AC3。,9.3.1 USS指令介紹,USS_INIT變頻器初始化指令用于啟用和初始化與變頻器的通訊。在使用任何其他USS指令之前，必須執(zhí)行USS_INIT指令，且無錯。該指令完成才能繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。指令格式如圖9-8所

40、示。,EN：“使能”輸入端，應(yīng)使用邊沿脈沖信號調(diào)用指令。輸入數(shù)據(jù)類型為“BOOL”型數(shù)據(jù)。 Mode：輸入值為“1”時，端口0啟用USS協(xié)議；輸入值為“0”，端口0用作PPI通信，并禁用USS協(xié)議。數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型數(shù)據(jù)。 Baud（波特率）：PLC與變頻器通信波特率的設(shè)定。將波特率設(shè)為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。雙字型的數(shù)據(jù)。 Active：現(xiàn)用變頻器的地址（站點號）。雙字型的數(shù)據(jù)，雙字的每一位控制一臺變頻器，位為“1”時，該位對應(yīng)的變頻器為現(xiàn)用。bit0為第1臺，bit31為第32臺。例如輸入0008H，則bit3位的對應(yīng)的變頻器

41、D3為現(xiàn)用。,Done：當(dāng)USS_INIT指令完成時，Done輸出為“1”。BOOL型數(shù)據(jù)。 Error：指令執(zhí)行錯誤代碼輸出，字節(jié)型數(shù)據(jù)。,USS_INIT變頻器初始化子程序是一個加密的帶參數(shù)的子程序，如圖9-9所示。程序中使用的都是局部變量，在使用該子程序時，需要根據(jù)圖9-9所示的局部變量表L，按照指示的數(shù)據(jù)類型對輸入（IN）/輸出（OUT）變量進行賦值。,2. USS_CTRL變頻器控制指令,USS_CTRL指令用于控制現(xiàn)用的變頻器。指令格式如圖9-10所示。已在USS_INIT指令的Acive（現(xiàn)用）參數(shù)中選擇變頻器可以使用USS_CTRL指令。每臺變頻器只能用一條USS_CTRL指令

42、。指令格式如圖9-10所示。,變頻器控制指令需要用調(diào)用已經(jīng)加密的子程序的形式進行編程，如圖9-11所示，子程序中全部使用局部變量，需要用變頻器控制指令USS_CTRL對其進行賦值，各變量的作用和數(shù)據(jù)類型參看圖9-11。,EN：指令“使能”輸入端，EN=1時，啟用USS_CTRL指令。USS_CTRL指令應(yīng)當(dāng)一直啟用，所以EN端應(yīng)一直為“1”。 RUN（運行）：變頻器運行/停止控制端。 當(dāng)RUN（運行）位=1時，變頻器按指定的速度和方向開始運行。為了使變頻器運行，該變頻器在USS_INIT中必須被選為Active（現(xiàn)用）。OFF2和OFF3必須被設(shè)為0。Fault（故障）和Inhibit（禁止）

43、必須為0。當(dāng)RUN（運行）=0時，會變頻器減速直至停止。 OFF2：用于變頻器自由停車。 OFF3：用于變頻器迅速（帶電氣制動）停止。 F_ACK（故障確認(rèn)）：用于確認(rèn)變頻器中的故障。當(dāng)變頻器已經(jīng)清除故障，F(xiàn)_ACK從0轉(zhuǎn)為1時，通過該信號清除變頻器報警。 DIR（方向）：電機轉(zhuǎn)向控制信號，通過控制該信號為“1”或“0”來改變電機的轉(zhuǎn)向。 Drive：輸入變頻器的地址。向該地址發(fā)送USS_CTRL命令。有效地址：0至31。 Type：輸入變頻器的類型。將MM 3（或更早版本）變頻器的類型設(shè)為0。將MM 4變頻器類型設(shè)為1。 Speed_SP（速度定點）：以百分比形式給出速度（頻率）的給定輸入。

44、Speed_SP的負(fù)值會使變頻器逆轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向。范圍：-200.0%至200.0%。,Resp_R（收到應(yīng)答）：確認(rèn)從變頻器收到應(yīng)答。每次S7-200從變頻器收到應(yīng)答時，Resp_R位接通后，進行一次掃描，USS_CTRL的輸出狀態(tài)被更新。 Error（錯誤）：指令執(zhí)行錯誤代碼輸出。 Stion（狀態(tài)）：是變頻器工作狀態(tài)輸出。 Speed（速度）：以百分比形式給出變頻器的實際輸出速度（頻率）。范圍：-200.0%至200.0%。 Run_EN（運行啟用）：變頻器運行、停止指示?！?”表示運行、“0”停止。 D_Dir：表示變頻器的實際轉(zhuǎn)向輸出。 Inhibit（禁止）：變頻器禁止?fàn)顟B(tài)輸出（0-不

45、禁止，1-禁止）。欲清除禁止位，“故障”位必須為0，RUN（運行）、OFF2和OFF3輸入也必須為0。 Fault（故障）：變頻器故障輸出，“0”變頻器無故障，“1”變頻器故障。,3. USS_RPM_x變頻器參數(shù)閱讀指令,變頻器參數(shù)閱讀指令共有三條：USS_RPM_W指令讀取不帶符號的字參數(shù)；USS_RPM_D指令讀取不帶符號的雙字參數(shù)；USS_RPM_R指令讀取浮點參數(shù)。指令格式如圖9-12所示。,變頻器參數(shù)閱讀指令同樣需要用調(diào)用帶參數(shù)的子程序的形式進行編程，子程序是加密的，調(diào)用該子程序需要對局部變量L進行賦值，該子程序的局部變量表如圖9-13所示。,（1）輸入變量（IN） EN：指令“使

46、能”輸入端，使能為“1”時，允許執(zhí)行變頻器參數(shù)閱讀指令。 XMT-REQ：參數(shù)閱讀請求，只能使用脈沖信號觸發(fā)，XMT_REQ輸入值為“1”，變頻器參數(shù)傳送到PLC，XMT_REQ輸入值為“0”，停止參數(shù)傳送。 Driver：變頻器的地址。單臺變頻器的有效地址是0至31。 Param（參數(shù)）：變頻器的參數(shù)號碼。 Index：變頻器參數(shù)的下標(biāo)號。 DB-Ptr：用于參數(shù)傳送的16位緩沖存儲器地址。 （2）輸出變量（OUT） Done：當(dāng)USS_RPM_x指令正確執(zhí)行完成時，“Done”輸出為“1”。 Error：指令執(zhí)行錯誤代碼輸出。 Value：變頻器的參數(shù)值。,4. USS_RPM_x變頻器參

47、數(shù)寫入指令,USS_RPM_x變頻器參數(shù)寫入指令的作用是通過PLC程序向變頻器寫入?yún)?shù)。該指令共有三條：USS_WPM_W指令寫入不帶符號的字參數(shù)；USS_WPM_D指令寫入不帶符號的雙字參數(shù)；USS_WPM_R指令寫入浮點參數(shù)。指令格式如圖9-14所示。,變頻器參數(shù)寫入指令同樣需要用調(diào)用帶參數(shù)的子程序的形式進行編程，子程序是加密的，調(diào)用該子程序需要對局部變量L進行賦值，該子程序的局部變量表如圖9-15所示。,（1）輸入變量（IN） EN：指令“使能”輸入端，輸入“1”允許執(zhí)行變頻器參數(shù)寫入指令。 XMT-REQ：參數(shù)寫入請求，“1”PLC參數(shù)寫入變頻器，“0”停止參數(shù)傳送。XMT_REQ輸入

48、應(yīng)當(dāng)通過一個邊沿脈沖信號觸發(fā)。 EEPROM： EEPROM輸入為“1”時，同時寫入到變頻器的RAM和EEPROM，為“0”時，只寫入到RAM中。 Drive：變頻器的地址。單臺變頻器的有效地址是0至31。 Param：變頻器的參數(shù)號。 Index：變頻器參數(shù)下標(biāo)號。 Value：寫入的變頻器參數(shù)值。 DB-Prt：用于參數(shù)傳送的16位緩沖存儲器地址。 （2）輸出變量（OUT） Done：當(dāng)指令正確執(zhí)行完成時，“Done”輸出為“1”。 Error：指令執(zhí)行錯誤代碼輸出,9.3.2 USS控制變頻器參數(shù)的設(shè)定,PLC以USS協(xié)議控制變頻器，變頻器需要進行如下參數(shù)的設(shè)定。 P0003=3：用戶訪問級為3。 P0700=5：變頻器運行控制指令的輸入方式選擇遠(yuǎn)程集中控制方式，并以USS串行通信協(xié)議進行控制（PLC控制方式）； P1000=5：變頻器頻率給定的輸入方式選擇遠(yuǎn)程集中控制方式，由RS-485接口通過連接總線以USS串行通信協(xié)議進行輸入（PLC控制方式） P20000：基準(zhǔn)頻率設(shè)定，訪問級為2?；鶞?zhǔn)頻率對應(yīng)十六進制4000H（32768）。,9.3.2 USS控制變頻器參數(shù)的設(shè)定,P20000：基準(zhǔn)頻