《专业技能实训》-变频器综合应用.ppt

2020 1 3 专业技能实训 变频器综合应用 2020 1 3 一 实训任务掌握变频器的PU操作 1 实训要求在参数设定模式下 设定相关参数值 在频率设定模式下 设定运行频率 改变相关设定值 在监示模式下 观察运行情况 监示各输出量的变化 2 实训目的 1 理解变频器各参数的意义 2 掌握PU单元的基本操作 3 实训器材 1 可编程控制器实训装置1台 含三菱FR A540变频器 下同 2 电动机1台 Y 112 0 55 下同 3 电工常用工具1套 4 导线若干 5 实训控制台1台 实训课题 变频器的PU操作 2020 1 3 二 实训步骤 实训课题变频器的PU操作 图6 45变频器的主接线 1 按图6 45连接好变频器 2020 1 3 二 实训步骤 2 按MODE键 在 参数设定模式 下 设Pr 79 1 这时 PU 灯亮 3 按MODE键 设ALLC 1 执行全清除 即把所有参数恢复到出厂设置的初始值 4 按MODE键 在 频率设定模式 下 设F 40Hz 即设置变频器的运行频率为40Hz 5 按MODE键 选择 监示模式 6 按FWD或REV键 电动机正转或反转 监示各输出量 按STOP键 电动机停止 实训课题变频器的PU操作 2020 1 3 二 实训步骤 7 按MODE键 在 参数设定模式 下 设定变频器的有关参数 Pr 1 50Hz 上限频率 Pr 2 0Hz 下限频率 Pr 3 50Hz 基频 Pr 7 3s 加速时间 从下限频率加速到上限频率 Pr 8 4s 减速时间 从上限频率减速到下限频率 Pr 9 1A 过流保护 8 分别设变频器的运行频率为35 45 50Hz 运行变频器 观察电动机的运行情况 实训课题变频器的PU操作 2020 1 3 三 能力测试 100分 设计一个钢厂平板车的控制系统 其控制要求如下 钢厂车间内各个工段之间运送钢材等重物使用的平板车是变频器控制电动机正反转的应用实例 它的运行速度曲线如图6 59所示 电动机的运行由操作人员通过变频器的PU单元来控制 图中的正方向是装载时的运行速度 负方向是放下重物后空载返回的速度 前进 返回的起动和停止时间由变频器的加 减时间来设定 实训课题变频器的PU操作 图6 59平板车运行速度曲线图 2020 1 3 1 设计系统接线图 10分 根据控制要求 画出变频器的接线图 2 列出变频器参数 20分 根据系统需要 列出变频器参数及设定值 3 设置变频器参数 30分 在参数设定模式下 设定变频器的相关参数 实训课题变频器的PU操作 三 能力测试 100分 2020 1 3 4 设置变频器运行频率 10分 在频率设定模式下 设定变频器的运行频率 5 运行调试 20分 通过PU单元 实现电动机正反转 修改相关参数 使之符合系统要求 6 其它测试 10分 实训过程表现 安全生产 相关提问等 实训课题变频器的PU操作 三 能力测试 100分 2020 1 3 6 6 1外部端子 主电路端子 1 主接线端子 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 图6 61主电路端子示意图 变频器电源输入端子R S T连接工频电源 变频器电源输出端子U V W连接三相电动机 注意 输入和输出端子不能接反 2020 1 3 6 6 1外部端子 控制电路端子 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 控制回路端子又分为输入端子和输出端子 其端子分布如图6 62所示 有关端子功能的说明如表6 8所示 2020 1 3 6 6 1外部端子 控制回路输入端子 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 电流 电压输入端子 控制回路输入端子 无电源输入 2020 1 3 6 6 1外部端子 控制回路输入端子 2020 1 3 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 1 连续运行当变频器需要用外部信号控制连续运行时 将Pr 79设为2 此时 EXT灯亮 变频器的起动 停止以及运行频率都通过外部端子由外部信号来控制 6 6 2外部运行操作 外部端子输入信号控制运行 图6 63变频器外部信号控制连续运行的接线图 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 1 开关操作运行 当合上K1 转动电位器RP时 电动机可正向加减速运行 当断开K1时 电动机即停止运行 当合上K2 转动电位器RP时 电动机可反向加减速运行 当断开K2时 电动机即停止运行 当K1 K2同时合上时 电动机即停止运行 6 6 2外部运行操作 图6 63变频器外部信号控制连续运行的接线图 1 连续运行 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 2 按钮自保持连续运行 当按下SB1 转动电位器RP时 电动机可正向加减速连续运行 当按下SB时 电动机即停止运行 当按下SB2 转动电位器RP时 电动机可反向加减速连续运行 当按下SB时 电动机即停止运行 当先按SB1 或SB2 时 电动机可正向 或反向 运行 之后再按SB2 或SB1 时 电动机即停止运行 6 6 2外部运行操作 图6 63变频器外部信号控制连续运行的接线图 1 连续运行 2020 1 3 6 6变频器的EXT运行操作 即外部操作 当变频器需要用外部信号控制点动运行时 将Pr 79设为2 此时 变频器处于外部点动状态 点动频率由Pr 15决定 加 减速时间由Pr 16决定 在此前提下 若按SB1 电动机正向点动 若按SB2 电动机反向点动 6 6 2外部运行操作 2 点动运行 外部信号控制点动运行 2020 1 3 实训课题16外部信号控制变频器的运行 一 实训任务掌握变频器的外部运行操作 即通过外部信号控制变频器的连续和点动运行 1 实训目的 1 熟悉变频器外部端子的功能 2 掌握变频器外部运行时的参数设置和接线 3 会利用变频器的外部输入信号解决简单的实践问题 2 实训器材 1 可编程控制器实训装置1台 2 开关 按钮板模块1个 3 电动机1台 4 电位器1个 2W 1kW 5 电工常用工具1套 6 导线若干 2020 1 3 实训课题16外部信号控制变频器的运行 二 实训步骤 1 按图6 45连接好变频器主电路 图6 45变频器的主接线 2020 1 3 实训课题16外部信号控制变频器的运行 二 实训步骤 2 设Pr 79 1 设定好各相关参数 3 设Pr 79 2 用外部信号控制变频器运行 并按图6 63 b 连接好电路 图6 63 b 4 连续正转 按SB1 电动机正向运行 调节RP 电动机转速发生改变 按SB 电动机即停止 5 连续反转 按SB2 电动机反向运行 调节RP 电动机转速发生改变 按SB 电动机即停止 2020 1 3 实训课题16外部信号控制变频器的运行 6 拆除图6 63 b 的接线 然后按图6 64连接好电路 7 点动正转 按SB1 电动机即正转 松开SB1 电动机即停止 8 连续反转 按SB2 电动机即反转 松开SB2 电动机即停止 二 实训步骤 图6 64外部信号控制点动运行的接线图 2020 1 3 实训15中的钢厂平板车的控制系统存在如下缺陷 一是电动机的起停要靠操作人员来控制 自动化程度太低 二是前进和返回的速度相同 效率太低 请提高空载返回的速度 50Hz 运行速度曲线如图6 65所示 请用变频器的外部运行重新设计该控制系统 三 能力测试 100分 图6 65平板车运行速度曲线图 实训课题16外部信号控制变频器的运行 2020 1 3 1 设计系统接线图 30分 根据控制要求 画出变频器的接线图 提示 正反转的运行速度可分别用一个电位器 在A B处各设一个行程开关 实现自动停车 实训课题变频器的PU操作 三 能力测试 100分 2020 1 3 2 列出变频器参数 20分 根据系统需要 列出变频器参数及设定值 3 设置变频器参数 10分 在参数设定模式下 设定变频器的相关参数 4 运行调试 30分 通过变频器的外部信号 实现电动机正反转 调节电位器 使之符合正转40Hz和反转50Hz的要求 5 其它测试 10分 实训过程表现 安全生产 相关提问等 实训课题变频器的PU操作 三 能力测试 100分 2020 1 3 6 7变频器的组合操作 6 7 1组合运行方式 4种 2020 1 3 实训课题17变频器的组合操作 一 实训任务掌握变频器的组合操作 1 实训要求变频器组合操作 即用PU单元来控制变频器的运行频率 用外部信号来控制变频器的起停 然后用PU单元来控制变频器的起停 用外部信号来控制变频器的运行频率 并在监示模式下 观察运行情况 监示各输出量的变化 2 实训目的 1 理解变频器各相关参数的意义 2 掌握变频器各相关外部端子的功能 3 会利用变频器的多段调速功能解决简单的实践问题 6 7变频器的组合操作 2020 1 3 实训课题17变频器的组合操作 一 实训任务3 实训器材 1 可编程控制器实训装置1台 2 开关 按钮板模块1个 3 电位器1个 2W 1kW 4 电动机1台 5 电工常用工具1套 6 导线若干 2020 1 3 实训课题17变频器的组合操作 图6 66变频器组合运行接线图 1 按图6 45连接好变频器主电路 2 设Pr 79 1 在频率设定模式下设定变频器的运行频率 50Hz 然后再设定好其它相关参数 3 设Pr 79 3 用PU单元控制变频 用外部信号起停 并按图6 66连接好电路 二 实训步骤 思考 如何控制变频器启 停 如何调速 2020 1 3 实训课题17变频器的组合操作 4 50Hz连续正转 合上k2 电动机正向运行 若断开k2 电动机即停止 5 50Hz连续反转 合上k1 电动机反向运行 若断开k4 电动机即停止 6 在频率设定模式下设定变频器的运行频率 40Hz 观察电动机的运行情况 思考 若要用外部信号来控制变频器的运行频率 用PU单元来控制变频器的起停 设Pr 79 二 实训步骤 2020 1 3 7 1变频器的多段调速运行 通过控制开关SB3 SB5的不同组合得到7种速度 图1 8多速运行接线图 2020 1 3 7 1变频器的多段调速运行 项目要求 用PLC 变频器 设计一个电动机的三速运行的控制系统 其控制要求如下 按下起动按钮 电动机以30Hz速度运行 5s后转为45Hz速度运行 再过5s转为20Hz速度运行 按停止按钮 电动机即停止 2020 1 3 A 设计思路电机的三速运行 可采用变频器的多段运行来控制 变频器的多段运行信号通过PLC输出端子来提供 即通过PLC控制变频器的RL RM和RH以及STR SD端子的通断 来控制变频器运行 2020 1 3 根据控制要求 除了设定变频器的基本参数外 还必须设定变频器的操作模式选择和多速设定等参数 具体参数如下 1 PU操作模式 Pr79 1 变频器参数清0 2 上限频率Pr1 50Hz 3 下限频率Pr2 0Hz 4 基底频率Pr3 50Hz 5 加速时间Pr7 1s 6 减速时间Pr8 1s 7 电子过电流保护Pr9 电动机的额定电流 8 操作模式选择 组合模式 即频率由变频器面板设定 启 停由外部端子设定 Pr79 3 9 多段速度设定 1速 Pr4 20Hz 10 多段速度设定 2速 Pr5 45Hz 11 多段速度设定 3速 Pr6 30Hz B 变频器的参数设定 2020 1 3 C PLC的I O分配根据变频器的控制要求 设计思路和变频器的设定参数 PLC的I O分配如下 X14 停止按钮 X15 起动按钮 Y10 运行信号 STR Y11 1速 RL Y12 2速 RM Y13 3速 RH Y14 复位 RES 图2 5系统连接图 2020 1 3 D 程序设计 E 系统接线图 图2 6状态转移图 图2 7系统连接图 X14 停止按钮 X15 起动按钮 Y10 运行信号 STR Y11 1速 RL Y12 2速 RM Y13 3速 RH Y14 复位 RES 思考 Y10用SET 而Y11 Y12 Y13用OUT指令 为什么 2020 1 3 实训 电梯桥厢的开 关门控制系统 实训任务用PLC和变频器设计一个电梯桥厢开 关门系统 并在实训室内完成模拟调试 控制要求a 按开门按钮SB1 电梯桥厢门即打开 开门的速度曲线如图2 9a 按开门按钮SB1后 即启动到20HZ 2S后即加速到40HZ 6S后即减速到10HZ 10S后停止 b 按关门按钮SB2 电梯桥厢门即关闭 关门的速度曲线如图2 9b 按关门按钮SB2后 即启动到20HZ 2S后即加速到40HZ 6S后即减速到10HZ 10S后停止 c 电动机的加减速时间自行设定 图2 9b桥厢关门曲线图 图2 9a桥厢开门曲线图 2020 1 3 设计思路 根据实训的要求 可以采用变频器的三段调速功能来实现项目的要求 即通过变频器的输入端子RH RM RL 并结合变频器的参数Pr 4 Pr 5和Pr 6进行变频器的多段调速 而输入端子RH RL RM和SD端子的通 可以通过PLC的输出信号来控制 图2 10电梯桥厢开关门系统接线图 2020 1 3 程序设计 2020 1 3 工业洗衣机控制系统 选做 实训任务 用PLC 变频器设计一个工业洗衣机的控制系统 控制要求 1 进水步骤 按启动按钮 开始进水 水位到达高位时停止进水 进入洗涤步骤 2 洗涤步骤 洗涤正转15s 暂停3s 洗涤反转15s 暂停3s 以上为一个小循环 小循环3次后 进入排水步骤 3 排水步骤 开始排水 水位下降到低水位时 进入脱水步骤 4 脱水步骤 脱水10s 以上为一个大循环 大循环满3次后 洗完报警10s 自动停机 2020 1 3 工业洗衣机控制系统 注意 讲义上的参考程序是用变频器的程序运行功能实现小循环的 设置Pr79 5则变频器工作在程序运行功能 可以预设一定的程序 变频器按程序运行 但我们使用的变频器不具备此功能 所以要求修改PLC程序 用PLC程序来控制洗涤步骤的正反转 起停 同时要修改接线 例程中RM RH端口都是用作程序运行功能 我们这里不需要 2020 1 3 项目 恒压供水开环控制系统 恒压供水的原理 如系统检测到水压变低 则变频器控制水泵转速加快 水管压力得到提升 如系统检测到水压变高 则变频器控制水泵转速变慢 水管压力变低 通过系统的控制 使始水压始终保持恒定 2020 1 3 项目 恒压供水开环控制系统 选做 项目要求用PLC 变频器设计一个有七段速度的恒压供水系统 其控制要求如下 1 共有三台水泵 按设计要求2台运行 1台备用 运行和备用10天轮换一次 2 用水高峰时 1台工频运行 一台变频运行 用水低谷时 只需一台变频运行 3 三台水泵分别由电机M1 M2 M3拖动 而三台电动机又分别由变频接触器KM1 KM3 KM5和工频接触器KM2 KM4和KM6控制 2020 1 3 5 变频器的七段速度以及