現(xiàn)代變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.西安科技大學(xué)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告20152016學(xué)年 第 2學(xué)期 題 目 現(xiàn)代變頻調(diào)速控制實(shí)驗(yàn) 院 （系、部) 電氣與控制工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè) 及 班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 完成日期： 20 16 年 3 月 10 日；.目錄實(shí)驗(yàn)一 變頻器的操作面板的使用11實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2實(shí)驗(yàn)原理13.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1實(shí)驗(yàn)二 變頻器的外部端子控制實(shí)驗(yàn)31. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2. 實(shí)驗(yàn)原理42.1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口43. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟5實(shí)驗(yàn)三 變頻器的多段速控制實(shí)驗(yàn)81實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2實(shí)驗(yàn)原理83實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟9實(shí)驗(yàn)四 PLC控制變頻器實(shí)驗(yàn)101實(shí)驗(yàn)?zāi)康?02實(shí)驗(yàn)原理103. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟11 3.1 按要求接線11

2、 3.2 變頻器參數(shù)設(shè)定113.3 PLC程序編寫(xiě)11實(shí)驗(yàn)心得13；. 現(xiàn)代變頻調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 變頻器的操作面板的使用1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 熟悉變頻器的操作面板的使用方法；1.2 熟悉變頻器的功能參數(shù)設(shè)置；1.3 掌握變頻器的正反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)以及頻率調(diào)節(jié)的方法。2實(shí)驗(yàn)原理變頻器MM420系列（MICROMASTER 420）采用高性能的V/f控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)具有很強(qiáng)的過(guò)載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)于變頻器的應(yīng)用，必須先熟悉變頻器的操作面板，再根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)變頻器的各種功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟電梯系統(tǒng)的異步電機(jī)的參數(shù)為：額定電壓220V、額定電

3、流0.38A、額定功率40W、額定頻率50Hz、額定轉(zhuǎn)速1350rpm。3.1 參數(shù)設(shè)置 由于變頻器參數(shù)繁多，在實(shí)驗(yàn)之前先將變頻器的全部參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)置值，已避免之前實(shí)驗(yàn)改動(dòng)參數(shù)值。設(shè)置方法為： 設(shè)定P0010=30； 設(shè)定P0970=1。（1） 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，需要設(shè)置電動(dòng)機(jī)參數(shù)。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表1-2。電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)定完成后，設(shè)P0010=0，變頻器當(dāng)前處于準(zhǔn)備狀態(tài)，可正常運(yùn)行，以異步電機(jī)為例。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō)明P000311設(shè)定用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P001001快速調(diào)試P010000功率以KW表示，頻率為50HzP0304230220電動(dòng)機(jī)額定電壓（

4、V）P03053.250.38電動(dòng)機(jī)額定電流（A）P03070.750.04電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）P03105050電動(dòng)機(jī)額定頻率（Hz）P031101350電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）P390003只進(jìn)行電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)的計(jì)算表1-2 電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)置（2）設(shè)置面板操作控制參數(shù)。表1-3列出需設(shè)置的相關(guān)參數(shù)，填寫(xiě)下表設(shè)置值，使變頻器按操作面板控制，實(shí)現(xiàn)下述運(yùn)行操作。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō)明P000312設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P001000正確地進(jìn)行運(yùn)行命令的初始化P000400命令和數(shù)字I/OP070021由鍵盤(pán)輸入設(shè)定值（選擇命令源）P100023由鍵盤(pán)（電動(dòng)電位計(jì)）輸入設(shè)定值P1080010電動(dòng)機(jī)運(yùn)

5、行的最低頻率(Hz)P10825020電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率(Hz)P1040520設(shè)定鍵盤(pán)控制的頻率值(Hz)P1058510正向點(diǎn)動(dòng)頻率(Hz)P10595反向點(diǎn)動(dòng)頻率(Hz)P106010點(diǎn)動(dòng)斜坡上升時(shí)間（s）P106110點(diǎn)動(dòng)斜坡下降時(shí)間（s）表1-3 面板基本操作控制參數(shù)實(shí)驗(yàn)二 變頻器的外部端子控制實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 掌握MM420變頻器基本參數(shù)的輸入方法；1.2 掌握MM420變頻器輸入端子的操作控制方式。2. 實(shí)驗(yàn)原理變頻器在實(shí)際使用中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常要根據(jù)各類(lèi)機(jī)械的某種狀態(tài)而進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)等運(yùn)行，變頻器的給定頻率信號(hào)、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)信號(hào)等都是通過(guò)變頻器控制端子給出，即變頻器

6、的外部運(yùn)行操作，這樣可大大提高了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度。2.1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口（1） MM420變頻器有3個(gè)數(shù)字輸入端口，具體如圖2-1所示。圖2-1 MM420變頻器的數(shù)字輸入端口（2） 數(shù)字輸入端口功能MM420變頻器的3個(gè)數(shù)字輸入端口（DIN1-DIN3），即端口“5”、“6”、“7”，每一個(gè)數(shù)字輸入端口功能很多，根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置（見(jiàn)附錄1）。參數(shù)號(hào)P0701-P0703為與端口數(shù)字輸入1功能至數(shù)字輸入3功能，每一個(gè)數(shù)字輸入功能設(shè)置參數(shù)值范圍均為0-99，出廠默認(rèn)值均為1。以下列出其中幾個(gè)常用的參數(shù)值，各數(shù)值的具體含義見(jiàn)表2-1。參數(shù)值功能說(shuō)明0禁止數(shù)字輸入1ON/OFF1

7、（接通正轉(zhuǎn)、停車(chē)命令1）2ON/OFF1(接通反轉(zhuǎn)、停車(chē)命令1)3OFF2（停車(chē)命令2），按慣性自由停車(chē)4OFF3（停車(chē)命令3），按斜坡函數(shù)曲線快速降速9故障確認(rèn)10正向點(diǎn)動(dòng)11反向點(diǎn)動(dòng)12反轉(zhuǎn)表2-1 MM420數(shù)字輸入端口功能設(shè)置表3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟3.1 按要求接線變頻器外部運(yùn)行操作接線如圖2-1所示。3.2 參數(shù)設(shè)置用自鎖按鈕SB1和SB2，外部線路控制MM420變頻器的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制，SB3實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)功能。其中端口“5”（DIN1）設(shè)為正轉(zhuǎn)控制，端口“6”（DIN2）設(shè)為反轉(zhuǎn)控制，端口“7”（DIN3）設(shè)為正向點(diǎn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)的功能分別由P0701、 P0702和P0

8、703的參數(shù)值設(shè)置。接通斷路器QS，在變頻器在通電的情況下（變頻器沒(méi)有主電源開(kāi)關(guān)，因此當(dāng)電源電壓接通時(shí)變頻器就已帶電），完成相關(guān)參數(shù)設(shè)置，具體設(shè)置見(jiàn)表2-2。參數(shù)號(hào)出廠值設(shè)置值說(shuō)明P000311設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)P000407命令和數(shù)字I/OP070022命令源選擇“由端子排輸入”P(pán)000312設(shè)用戶訪問(wèn)級(jí)為擴(kuò)展級(jí)P000407命令和數(shù)字I/OP070111ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P070212ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止P0703910正向點(diǎn)動(dòng)表2-2 變頻器參數(shù)設(shè)置3.3 變頻器運(yùn)行操作（1） 正向運(yùn)行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB1時(shí)，變頻器數(shù)字端口“5”為ON，電動(dòng)機(jī)按P1120所設(shè)置的5S斜坡上

9、升時(shí)間正向啟動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運(yùn)行在540r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz對(duì)應(yīng)。放開(kāi)按鈕SB1，變頻器數(shù)字端口“5”為OFF，電動(dòng)機(jī)按P1121所設(shè)置的5S斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行；（2） 反向運(yùn)行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB2時(shí)，變頻器數(shù)字端口“6”為ON，電動(dòng)機(jī)按P1120所設(shè)置的5S斜坡上升時(shí)間正向啟動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運(yùn)行在540r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1040所設(shè)置的20Hz對(duì)應(yīng)。放開(kāi)按鈕SB2，變頻器數(shù)字端口“6”為OFF，電動(dòng)機(jī)按P1121所設(shè)置的5S斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行；（3） 電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行：正向點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行：當(dāng)按下帶鎖按鈕SB3時(shí)，變頻器數(shù)字端口“7”為ON

10、，電動(dòng)機(jī)按P1060所設(shè)置的5S點(diǎn)動(dòng)斜坡上升時(shí)間正向啟動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)5S后穩(wěn)定運(yùn)行在270r/min的轉(zhuǎn)速上，此轉(zhuǎn)速與P1058所設(shè)置的10Hz對(duì)應(yīng)。放開(kāi)按鈕SB3，變頻器數(shù)字端口“7”為OFF，電動(dòng)機(jī)按P1061所設(shè)置的5S點(diǎn)動(dòng)斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行；（4）電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)分別更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作過(guò)程，就可以改變電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行速度和正、反向點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行速度。實(shí)驗(yàn)三 變頻器的多段速控制實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 掌握變頻器多段速頻率控制方式；1.2 熟練掌握變頻器的多段速運(yùn)行操作過(guò)程。2實(shí)驗(yàn)原理 多段速功能，也稱(chēng)作固定頻率，在有些工業(yè)生產(chǎn)中需要幾段固定頻率的設(shè)定，本變頻器提供

11、了7個(gè)固定頻率供用戶選擇。在設(shè)置參數(shù)P1000=3的條件下，用開(kāi)關(guān)量端子選擇固定頻率的組合，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)多段速度運(yùn)行模式。選擇固定頻率的辦法：2.1 直接選擇（P0701 - P0703 = 15） 在這種操作方式下，一個(gè)數(shù)字輸入選擇一個(gè)固定頻率。如果有幾個(gè)固定頻率輸入同時(shí)被激活，選定的頻率是它們的總和，例如：FF1+FF2+FF3；2.2 直接選擇+ON命令（P0701-P0703=16） 選擇固定頻率時(shí)，既有選定的固定頻率，又帶有ON命令，把它們組合在一起。在這種操作方式下，一個(gè)數(shù)字輸入選擇一個(gè)固定頻率。如果有幾個(gè)固定頻率輸入同時(shí)被激活，選定的頻率是它們的總和，例如：FF1+FF2+FF3；

12、2.3 二進(jìn)制編碼十進(jìn)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(gè)固定頻率。各個(gè)固定頻率的數(shù)值根據(jù)下表3-1選擇：DIN1DIN2DIN3不激活不激活不激活OFF激活不激活不激活FF1P1001不激活激活不激活FF2P1002激活激活不激活FF3P1003不激活不激活激活FF4P1004激活不激活激活FF5P1005不激活激活激活FF6P1006激活激活激活FF7P1007為了使用固定頻率功能，需要用P1000選擇固定頻率的操作方式。3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟 在“直接選擇”的操作方式（P0701-P0703=15）下，還需要一個(gè)ON命令才能使變頻器運(yùn)行，

13、這里以（P0701-P0703=17）“二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)（BCD碼）選擇+ON命令”。 恢復(fù)出廠設(shè)置，并進(jìn)行快速調(diào)試（P0010=1）根據(jù)電動(dòng)機(jī)銘牌寫(xiě)入相關(guān)參數(shù)； P1001設(shè)定為10Hz，P1002設(shè)定為15Hz，P1003設(shè)定為20Hz，P1004設(shè)定為25Hz，P1005設(shè)定為30Hz，P1006設(shè)定為35Hz，P1007設(shè)定為40Hz（附錄3參數(shù)說(shuō)明表P1001-P1007）； 閉合數(shù)字輸入端的開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)將10Hz（P1001=10）的頻率下運(yùn)行，可以通過(guò)3個(gè)數(shù)字輸入端上的開(kāi)關(guān)閉合和斷開(kāi)的不同排列調(diào)出七種不同的速度； 將數(shù)字輸入端、分別設(shè)定為低速，中速，高速（頻率自行設(shè)定），其頻

14、率值通過(guò)設(shè)定P1001、P1002、P100的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。記錄下設(shè)置的參數(shù)數(shù)值。實(shí)驗(yàn)四 PLC控制變頻器實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 熟練掌握變頻器的多段速運(yùn)行操作過(guò)程；1.2 掌握PLC通過(guò)外部端子方式控制變頻器。2實(shí)驗(yàn)原理 使用PLC代替自鎖按鈕的作用，在PLC的輸入段接入兩個(gè)開(kāi)關(guān)SA1和SA2，分別用于啟動(dòng)和停止變頻器的多段速運(yùn)行程序，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變頻器的3段不同的速度。3. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3.1 按要求接線變頻器外部運(yùn)行操作接線如圖4-1所示。圖4-1 變頻器外部運(yùn)行操作接線3.2 變頻器參數(shù)設(shè)定 根據(jù)實(shí)驗(yàn)三的內(nèi)容設(shè)置變頻器的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)3個(gè)數(shù)字輸入端口使能有效。3.3 PLC程序編寫(xiě) 在PLC上

15、編寫(xiě)程序，用于實(shí)現(xiàn)三段速控制要求：按下開(kāi)關(guān)SA1，啟動(dòng)程序使變頻器開(kāi)始按照低速10Hz頻率控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，5s后加速到中速頻率20Hz運(yùn)行，5s后再加速到高速頻率30Hz運(yùn)行，5s后自由停車(chē)，運(yùn)行頻率如圖5-2所示；按下開(kāi)關(guān)SA2可使變頻器在運(yùn)行過(guò)程中停止控制電動(dòng)機(jī)。對(duì)應(yīng)的使用輸入端口為I0.0、I0.1輸出端口Q0.2、Q0.5、Q0.6，其中Q0.2是控制繼電器給變頻器供電使用的，所以通過(guò)兩個(gè)數(shù)字輸入端實(shí)現(xiàn)3段速控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。PLC程序編寫(xiě)如下，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求功能：流程圖如下：實(shí)驗(yàn)心得 為期兩周的現(xiàn)代變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)就這樣結(jié)束了，這兩周周讓我收獲了不少。實(shí)訓(xùn)讓我對(duì)變頻器原理、PLC梯形圖、指令

16、表、外部接線圖有了更好的了解，也鍛煉了我設(shè)計(jì)程序分析問(wèn)題。同時(shí)為接下來(lái)的的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。 剛開(kāi)始的時(shí)候什么都不懂，后來(lái)在同學(xué)的幫助下認(rèn)識(shí)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并配合成員完成了程序，在完成項(xiàng)目期間，我們完成了四個(gè)：第一個(gè)是變頻器的操作面板的使用，主要是熟悉實(shí)驗(yàn)器材和控制面板的使用。第二個(gè)是全變頻器的外部端子控制實(shí)驗(yàn)，完成了電機(jī)的運(yùn)行、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及停止。第三個(gè)是變頻器的多段速控制實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了變頻器的七段變頻。最后一個(gè)是 PLC控制變頻器實(shí)驗(yàn)，通過(guò)編寫(xiě)程序控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)三段變速。 實(shí)訓(xùn)期間，我主要負(fù)責(zé)報(bào)告及找資料，每天都在電腦旁邊和組員一起參與討論分析，并會(huì)不時(shí)幫助他們完成任務(wù)。這樣，我們組總的來(lái)說(shuō)，完成四個(gè)項(xiàng)目還是比較順利。這次課程設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)