西门子变频器操作培训 西门子变频器概述 实验台所用部件介绍 BOP 操作过程 项目一 : MM420 模拟量与数字 I/O 控制 项目二 : MM420 的 PROFIBUS 网络控制 小结 其它
西门子变频器概述
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西门子标准传动 : 型号特点应用场合备注 MM410 紧凑型 迷你型 三相电动机的调速 200 LOGO MM420 通用型 基本型 调速, 网络控制 200/300/400 MM430 风机水泵专用型 节能 MM440 矢量型 功能型 高精度调速 力矩 张力控制等 SIMOVERT MASTERDRIVES 工程型变频器 : 矢量型 VC 和运动控制型 MC SINAMICS 系列变频器 : 变频器新家族, 模块化结构 ;G 系列用于标准传动 G110/G120/G130/G150;S 系列满足高的伺服控制要求 S120/S150; 高压系列 GM150/SM150
状态显示屏 (SDP) 基本操作板 (BOP)
实验台所用部件介绍 总电源空气开关 ; 总电源钥匙开关 ; 变频器 MM420; 变频器电源开关 ; 直流稳压电源开关 ; 直流电源 0~10( 可调 ); 直流电压表 ( 内接指示 ); 直流可调恒流源 ; 直流电流表 ( 外接输入 ); I/O 模块扩展盒 ; S7 300 PLC(CPU 313C-2DP);PC(STEP 7) PROFIBUS 电缆 ( 紫色 ); PC Adapter USB 下载电缆 ( 黑色 )
BOP 操作过程
项目一 MM420 模拟量与数字 I/O 控制 项目要求 : 采用表 1 设备, 以 0~10V 信号调节电动机转速, 自锁式按钮开关控制电动机的 起 / 停 正 / 反转 和变频器的 故障复位, 并将变频器的输出频率信号以 0~20mA 电流信号显示出来 完成用 BOP 实现变频器的参数设置, 电气接线, 电动机的正常控制运转 表 1 示例设备规格参数 名称 变频器 型号 MICROMASTER 420 (B) 规格参数 1.50KW; 输入 :1φAC,220V,14.4A; 输出 :3φAC, 7.4A,0-650Hz; 含基本操作面板 (BOP) 和 PROFIBUS 模块 电动机 YS6324 0.25KW;380V/50Hz;1.0A; 额定转速 1400r/min
1 机械安装 电气接线 ( 实验台已完成 ) 2 安装 BOP 面板拆掉变频器原有 SDP 面板, 换上 BOP 面板, 确认合上主电源空气开关 QS, 打开实验台钥匙开关, 打开变频器电源
3 用 BOP 复位为出厂时变频器的缺省设置值 如表 5 所示 设置完成后, 开始复位,BOP 出现 P--- 字样, 复位大约需要 1 分钟 这样就保证了变频器的参数均回到工厂默认值 表 5 复位为出厂时变频器的缺省设置值 参数号 出厂缺省值 设置值 说 明 P0010 0 30 出厂缺省值 P0970 0 1 参数复位
4 用 BOP 设置电动机参数 为了使电动机与变频器相匹配, 需设置电动机参数 电动机采用上海银达防爆电机厂一分厂型号为 YS6324 三相异步电动机 电动机参数设置如表 6 所示 表 6 设置电动机参数表参数号缺省值设置值说明 P0003 1 1 用户访问级为标准级 P0010 0 1 开始快速调试 P0100 0 0 选择工作地区, 功率以 KW 表示, 频率 50Hz P0304 230 380 根据铭牌设定电动机额定电压 (V) P0305 7.4 1.00 根据铭牌设定电动机额定电流 (A) P0307 1.5 0.25 根据铭牌设定电动机额定功率 (KW) P0310 50 50 电动机的额定频率 (Hz) P0311 1425 1400 电动机的额定速度 (r/min) P3900 0 1 结束快速调试,BOP 显示屏出现 P--- 字样几秒钟, 进行电动机计算和复位为工厂设置值 变频器自动进入 运行准备就绪 状态,P0010=0
5 安装 SDP 关闭变频器电源, 拆掉 BOP 面板, 换上 SDP 面板, 打开变频器电源 6 电气接线 ~220V 自锁式按钮 QS SB1 起动 / 停车 DIN1 5 1 SB2 SB3 反向 故障复位 DIN2 DIN3 +24V 2 6 3 7MM420 4 8 + 0~10V - - 9 U V W M 3~
7 起动调试直流稳压电源 电源开关 打开, 直流电压表 内接指示, 电压调节旋钮旋转至比较小的位置, 约 2V 左右 将电机三相输入线接入变频器输出 U V W, 按下 I/O 模块扩展按钮 1( 接变频器 5 端子 ) 电机运转, 调节电压 (0~10V) 电机将变速运行 ; 按下按钮 2( 接变频器 6 端子 ), 电机将反向运行 ; 按钮 1 弹出, 电机停止 ; 按下按钮 3( 接变频器 7 端子 ) 为故障复位 LED 指示灯状态 绿色指示灯 黄色指示灯 OFF OFF 电源未接通 表 7 用 SDP 调试变频器运行状态指示 ON ON 运行准备就绪, 等待投入运行 ON OFF 变频器正在运行 表 8 用 SDP 进行操作的缺省设置 变频器运行状态 数字输入端子号参数的设置值缺省的操作 DIN1 5 P0701 = 1 运行 / 停止 DIN 2 6 P0702 = 12 反向运行 DIN 3 7 P0703 = 9 故障确认 模拟输入 3/4 P0700 = 0 频率设定值 模拟输出 12/13 P0771 = 21 输出频率 1/2 模拟输入电源
注意事项 变频器参数按电机铭牌设置
注意事项 输入变频器的电动机铭牌数据必须与电动机的接线 ( 三角形或星形 ) 相一致 即如果电动机采取三角形接线, 就必须输入三角形接线铭牌数据
项目二 MM420 变频器的 PROFIBUS 网络控制 项目要求 : 采用西门子 313C-2DP 型号的 PLC 通过 PROFIBUS 现场总线与智能从站 MM420 变频器实现通讯,PLC 和变频器的 PROFIBUS 地址分别为 2 和 4, 发送 起 / 停 正 / 反转 和 速度设定值 等指令, 变频器运行速度参数返回给 PLC 通过 STEP 7 在线监控 完成变频器参数设置 电气接线 PLC 编程监控
1 机械安装 电气接线 ( 实验台已完成 ) 2 安装 BOP 面板 3 用 BOP 复位为出厂时变频器的缺省设置值 4 用 BOP 设置电动机参数 参数号出厂缺省值设置值说明 P0003 1 1 用户访问级为标准级 P0010 0 1 开始快速调试 P0100 0 0 选择工作地区, 功率以 KW 表示, 频率 50Hz P0304 230 380 根据铭牌设定电动机额定电压 (V) P0305 7.4 1.00 根据铭牌设定电动机额定电流 (A) P0307 1.5 0.25 根据铭牌设定电动机额定功率 (KW) P0310 50 50 电动机的额定频率 (Hz) P0311 1425 1400 电动机的额定速度 (r/min) P0700 2 6 选择命令源为 COM 链路的通讯板 (CB) 设置 P1000 2 6 频率设定值的选择为通过 COM 链路的 CB 设定 P3900 0 1 P0003 1 2 用户访问级为扩展级 P0918 3 4 结束快速调试,BOP 显示屏出现 P--- 字样几秒钟, 进行电动机计算和复位为工厂设置值 变频器自动进入 运行准备就绪 状态,P0010=0 指定 CB( 通讯板 ) 地址 本例变频器指定 3 可设定的地址 1~125 注意 :Profibus 模板 DIP 需设定全 0
5 电气接线 数据流向
6 PLC 项目建立 1) 新建一个项目
2) 右键插入一个 300 站点
3) 硬件组态, 插入 CPU 313C-2DP,PROFIBUS 地址 2
4) 新建 PROFIBUS 网络
5)PROFIBUS DP/SIMOVERT/MICROMASTER 4, 挂接从站
6) 从站 (MM420)PROFIBUS DP 地址 4
7) 插入与变频器传输数据格式,PPO 1 型式
8) 建立符号表 变量表, 编程调试
对于本例 : PLC( 主站 ) MM440:STW PQW264,HSW PQW266 PLC( 主站 ) MM440:ZSW PIW264, HIW PIW266
变频器的控制字 (STW) 停止 47E 正转 47F 反转 C7F 0 1 1 位 00 ON( 斜坡上升 )/OFF1( 斜坡下降 ) 0 否 1 是 E 1 1 1 位 01 OFF2: 按惯性自由停车 0 是 1 否 F F 1 1 1 位 02 OFF3: 快速停车 0 是 1 否 1 1 1 位 03 脉冲使能 0 否 1 是 1 1 1 位 04 斜坡函数发生器 (RFG) 使能 0 否 1 是 7 1 1 1 位 05 RFG 开始 0 否 1 是 7 7 1 1 1 位 06 设定值使能 0 否 1 是 0 0 0 位 07 故障确认 0 否 1 是 0 0 0 位 08 正向点动 0 否 1 是 4 0 0 0 位 09 反向点动 0 否 1 是 4 C 1 1 1 位 10 由 PLC 进行控制 0 否 1 是 0 0 1 位 11 设定值反向 0 否 1 是 0 0 0 位 12 保留 0 0 0 0 位 13 用电动电位计 (MOP) 升速 0 否 1 是 0 0 0 0 0 位 14 用 MOP 降速 0 否 1 是 0 0 0 位 15 本机 / 远程控制
7 起动调试通常按默认设定再编程就可以控制 监测变频器了 在线, 用变量表设定速度设定值 MW12(0~16384) 设定起动控制字 MW10(47E 47F C7F) 停止 正转 反转变频器按设定方式运转, 并且可以看到速度反馈值 MW14 的变化 HSW:PZD 任务报文的第 2 个字是主设定值 (HSW) 这就是主频率设定值, 是由主设定值信号源提供的,( 参看参数 P1000) 数值是以十六进制数的形式发送, 即 4000H(16384) 规格化为由 P2000 设定的频率 ( 比如本例为默认值 50Hz), 那么 2000H 即规格化为 25Hz, 负数则反向
小结 原理首先要明白 电机铭牌仔细看 接线千万须谨慎 参数设置是关键 模拟控制最常见 网络控制是趋向 使用维护靠经验
分类 选型 应用 安装 维护
电流首先要满足 :IN IMN 选择原则须评估 1. 容量选择 (1) 风机 水泵 : 按说明书的配用电动机容量选择 (2) 恒转矩与恒功率负载 : 如运行中经常过载者, 应考虑加大变频器的容量 2. 型号选择 ( 专用者除外 ) (1) 对机械特性及调速范围要求不高者, 尽量采用一般通用系列 (2) 对机械特性及调速范围要求较高者, 应选用具有矢量控制功能的变频器, 一般情况下, 尽量采用无反馈矢量控制即可 (3) 对动态响应有较高要求者, 选用有反馈矢量控制模式
传动比与电动机的容量 变频器与驱动马达之间的距离一般不超过 50 米 物理环境 :1) 工作温度 2) 环境温度 3) 腐蚀性气体 4) 振动和冲击 电气环境 :1) 防止电磁波干扰 2) 防止输入端过电压 接地 防雷 恒压供水 张力控制 高速 高精度 精确定位 工业机器人 固定频率,AI/AO, 多台电机协调控制等 大柏电子科技 ( 上海 ) 有限公司 - 13916183699