消防排风变频控制系统的装调（单元设计8-2）

1、单元标题： 项目8 变频器在消防排风变频系统的应用任务8-2消防排风变频控制系统的装调单元教学学时课次第 次班级地点周次星期节次教学目标能力目标知识目标素质目标1.能分析消防排风变频控制系统电路；2.会分析消防排风变频控制系统的软件程序、参数设置；3.能消防排风变频控制系统的电路，并调试电路。1.了解EM235功能；2.掌握变频器开关量输出设置；3.掌握变频器模拟量输出设置；4.了解变频器在消防排风中解决的实际问题。1遵守5S 制度，工具摆放整齐，调试结束能清理现场；2.具备团队协作的能力；3.学会与人沟通和团队协作；4.具有安全生产的质量意识、安全意识。难点1.EM235功能2.变频器开关量

2、输出设置3.变频器模拟量输出设置重点1. 消防排风控制电路的硬件设计2. 消防排风控制电路的软件设计3. 防排风控制电路的参数设计能力训练任务1. 方案设计2. 硬件接线3. PLC程序设计4. 变频器参数设计5. 系统调试、操作演示6. 任务单填写，测量数据整理7. 安全操作规范案例和教学材料案例：排风系统材料：现场设备、课件、任务单考核任务单考核、项目完成情况考核 步骤教学内容及能力、知识目标教师活动学生活动时间（分钟）任务分析消防排风控制系统的方案预习情况点名、预习方案检查发任务单，讲解控制要求分析任务，修定控制方案20知识讲解消防排风控制系统原理讲解、图形分析笔记10任务实施消防排风控

3、制系统的硬件设计、PLC程序设计、参数设置教师指导，查看方案，并讲解分析，适当提问学生分组讨论、设计硬件、软件方案，并修正方案、汇报60教师指导操作施工操作100任务验收系统调试提问、评价、验收任务，填写考核表操作演示，记任务单数据40布置拓展任务速度快的同学做拓展任务，或课堂填写任务单任务点评施工过程中存在的常见问题分析讲解，提问笔记，汇报，答题40作业任务单课后体会详案： 一、 能力/知识要求知识要求：1.了解EM235功能；2.掌握变频器开关量输出设置；3.掌握变频器模拟量输出设置；4.了解变频器在消防排风中解决的实际问题。能力要求：1.能分析消防排风变频控制系统电路；2.会分析消防排风

4、变频控制系统的软件程序、参数设置；3.能消防排风变频控制系统的电路，并调试电路。教师： 分析任务，指导操作，验收点评学生： 设计方案，施工操作，填写任务单二、 教学内容【任务描述】商场是一个人流量比较大的场合，对防火，空气环境影响要求都比较高。目前，大中型商场及低下停车场均安装有鼓风、送风系统，在给人们带来舒适购物环境的同时，也消耗掉了大量的电力和能源。鼓风机在大多数时间内处于轻载运行，通常采用传统的节流控制方式采用调节挡板或阀门来改变鼓风量。即在供风管路上设置一排风口，用挡板或阀门调整排风口开度，使之改变排向空中的风量，从而影响实际供风量。这种方法必须以风机提供过剩的风量为前提。虽然实际供风

5、量改变了，但电动机的额定电压和额定转速不变，使电动机消耗的功率变化不大，电动机长期处于高功耗、低效率、低功率因数下运行，因而造成电能的极大浪费。采用变频调速技术，改造传统商场的供风系统，能够显著地降低电能消耗。本任务以某中央商场的通风为例，进行消防排风变频系统设计。通风拖动电动机能根据商场的消防、通风的实时要求，自动进行变频及工频状态的切换。【控制要求】1. 用户根据工作消防或排风需要选择工频运行或变频运行。2. 当没有消防命令，风机变频运行，处于变频排风状态。当有消防命令时，则风机切换运行在工频状态下，即消防工频运行。3在变频运行时，一旦变频器因故障而跳闸时，可自动切换为工频运行方式。4.

6、设置故障报警与运行显示。【知识学习】1变频器的开关量输出西门子MM440变频器提供了三个继电器输出端子，分别为继电器1（端子18 20，一对常开触点和一对常闭触点，共用公共端）、继电器2（端子21、22，常开）和继电器3（端子23 25，一对常开触点和一对常闭触点，共用公共端）。继电器输出可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出，方便用户通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状态量。而且每个输出逻辑是可以进行取反操作，即通过操作P0748的每一位更改。相关的参数如下：（1）P0730参数P0730用来设置数字输出的数目，访问等级为3，设定值为0 3。（2）P0731参数P0731用来定

7、义数字输出（继电器输出）1的信号源，缺省值为52.3，访问等级为2。表 继电器输出参数设置表设定值参数功能输出状态设定值参数功能输出状态P0731 = 52.1变频器准备就绪继电器得电P0732 = 52.1变频器准备就绪继电器失电P0731 = 52.2变频器正在运行继电器失电P0732 = 52.2变频器正在运行继电器失电P0731 = 52.3变频器故障继电器得电P0732 = 52.3变频器故障继电器得电P0731 = 52.E变频器正在运行继电器得电P0732 = 52.7变频器报警继电器得电（3）P0732参数P0732用来定义数字输出（继电器输出）2的信号源，缺省值为52.3，访

8、问等级为2，设定值如表3-18。（4）P0733参数P0733用来定义数字输出（继电器输出）3的信号源，缺省值为52.2，访问等级为2，设定值类似P0731、P0732。（5）P0748参数P0748用来定义一个给定功能的继电器输出状态是高电平还是低电平，缺省为低电平，访问等级为3。2变频器的模拟量输出西门子MM440变频器提供了两路模拟量输出，通道1使用端子12、13，通道2使用端子26、27。MM440变频器的两路模拟量输出类型由P0776参数的in000和in001区分，P0776出厂默认值是0，表示电流量为020mA输出，可以标定为420mA输出，如果需要电压信号可以在相应端子并联一支

9、500欧姆电阻。需要模拟量输出的物理量可以通过P0771设置。表 模拟量输出参数设置表设定值参数功能P0771 = 21实际频率P0771 = 25实际输出电压P0771 = 26实际直流电压P0771 = 27实际输出电流模拟输出信号与所设置的模拟量呈线性关系。下面以模拟输出通道1标定为0 50Hz输出4 20mA来说明模拟量输出功能的使用方法。除了需要设置P0771 =21.0（访问等级为2）外，还需设置P0777 P0780（访问等级均为2级），用来标定模拟输出。电流频率0Hz4mA20mA50Hz图 模拟量输出与模拟量设置线性关系图表 模拟量输出参数设置表参数设定值参数功能P07770

10、%0Hz对应输出电流4mAP07784P0779100%50Hz对应输出电流20mAP078020本项目任务使用模拟输出通道1输出一个4 20mA的信号来表达变频器的输出频率0 50Hz。【任务实施】1.硬件电路设计L1 L2 L3 R S T U V WKM3KM2FRFUQFKM1M3（1）主电路设计（2）控制电路设计由控制要求可确定PLC需要5个输入点，4个输出点，I/O端口分配所示，控制电路如图所示。表I/O分配表输 入（I）输 出（O）输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1消防工频起动按钮Q0.0KM1变频器电源接触器I0.1SB2排风变频起动按钮Q0.1KM2排

11、风变频运行接触器I0.2SB3停止按钮Q0.2KM3消防工频运行接触器I0.3变频器输出继电器1变频器故障信号Q1.1变频器数字端口5变频器起停I0.4FR过载保护RL1-ARL1-CRL2-CRL2-BFRFU1LKM3KM2KM3KM1KM1PLCSB1 I0.0SB2 I0.1+24V1MSB3 I0.2FRI0.3KM2I0.4Q0.0Q0.1Q0.2220VMM440EM2352134528192021229Q1.13LRP1213RAA+A-+24V+24VHL1HL2HARL1-ARL1-CRL2-CRL2-BFRFU1LKM3KM2KM3KM1KM1PLCSB1 I0.0SB2

12、 I0.1+24V1MSB3 I0.2FRI0.3KM2I0.4Q0.0Q0.1Q0.2220VMM440EM2352134528192021229Q1.13LRP1213RAA+A-+24V+24VHL1HL2HARL1-ARL1-CRL2-CRL2-BFRFU1LKM3KM2KM3KM1KM1PLCSB1 I0.0SB2 I0.1+24V1MSB3 I0.2FRI0.3KM2I0.4Q0.0Q0.1Q0.2220VMM440EM2352134528192021229Q1.13LRP1213RAA+A-+24V+24VHL1HL2HARL1-ARL1-CRL2-CRL2-BFRFU1LKM3

13、KM2KM3KM1KM1PLCSB1 I0.0SB2 I0.1+24V1MSB3 I0.2FRI0.3KM2I0.4Q0.0Q0.1Q0.2220VMM440EM2352134528192021229Q1.13LRP1213RAA+A-+24V+24VHL1HL2HA图 消防排风变频控制系统的控制电路2PLC程序设计按照电动机控制要求及对MM440变频器数字输入端口、S7-200数字输入/输出端口所做的变量约定，设计S7-200 PLC和MM440联机实现消防排风变频控制系统的梯形图。3变频器参数设置变频器的参数设置如表 所示。表 变频器的参数设置参数设置值说明P07002用外部端子控制变频器启停P07011ON/OFFP10002模拟设定值P07302二个继电器输出P073152.3继电器1作为故障监控P073252.2继电器2作为运行指示P077121模拟输出表示输出频率P077700 Hz对应输出电流为4mAP077840 Hz对应输出电流为4mAP077910050 Hz对应输出电流为20mAP07802050 Hz对应输出电流为20mAP07560单极性电压输入P075700V对应对应0HzP075800V对应0%的标度P07591010V对应50HzP076010010V对应100%的标度P07610死区宽度为0VP10800电动机运行最低频率（Hz）P108250电