第1部分_西门子MM420变频器应用(第1讲)

1、2021-7-5浙江万里学院电子信息学院1 西门子变频器西门子变频器MM420简介简介 与基本操作与基本操作 第第1 1部分部分 第第1 1讲讲 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院2 什么是变频器？ 变频器是利用电力半导体器件变频器是利用电力半导体器件 的通断作用，将工频电源变换为另的通断作用，将工频电源变换为另 一频率的电能控制装置。一频率的电能控制装置。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院3 变频器的特点 变频器，也叫变频调速器，它通过改变 频率来控制电机速度。 特点一、无极调速； 特点二、启动平稳，速度平稳上升， 停止平稳，速度平滑下降，没有冲击； 特点三、它具备多种信号输入

2、输出端 口，接收和输出模拟信号、数字信号，电 流、电压信号。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院4 变频器的用途 变频器在日常生活及工业生产中用途非常广泛， 比如我们日常生活中的供水，住户只要上了七楼以 上，自来水公司的压力就很难满足需要了，水压不 够，打不开热水器，启动不了全自动洗衣机的电磁 阀，因为它们是靠水压来开启的。所以，对于一般 的高层建筑，我们可以利用变频器的调速特性和编 程自动化控制功能，把它装配在地下水池的水泵上， 让水泵直接往用户管道供水。用户用水量大，变频 器控制水泵自动加速运行；用户用水量小，变频器 控制水泵减速运行；无人用水，自动停机。这就是 我们通常说的变频恒压

3、供水。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院5 变频恒压供水系统示意图 电源电源 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院6 变频器不仅可以用于恒压供水，供油、送风同 样适用。化工厂、化纤厂、冶金厂、铸造厂、印染 厂、纺织、制药厂、塑料厂、水泥厂、矿井，各行 各业的工厂，根据它们工艺要求，会派上不同的用 场。提升机、皮带传送、送风机，引风机，给料系 统，注塑机，挤塑机，油田磕头机，可以说每一个 行业的每一个生产工艺中，都能用上变频器。 不论 机关、院校、工厂，变频器都很适用，生活、消防 也都需要。 变频器的用途 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院7 1. MM420变频器简介变频器简

4、介 uMICROMASTER420（MM420）是用于控制三相交流电动机速度速度的变 频器系列。该系列有多种型号，从单相电源电压AC200240V， 额定功率120W 到三相电源电压AC200240V/AC380480V，额定 功率11KW。 u变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘 栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有 很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频 率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保 护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。 uMM 420 既可用于单机驱动系统，也可集成到自动化系统中。 MM 420有多种可

5、选件供用户选用：用于与PC通讯的通讯模块， 基本操作面板（BOP），高级操作面板（AOP），用于进行现场 总线通讯的 PROFIBUS通讯模块。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院8 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院9 西门子变频器内部框图 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院10 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院11 2. MM420变频器的配线端子介绍变频器的配线端子介绍 变频器电源接线端：变频器电源接线端： L1、L2、L3 变频器输出接线端：变频器输出接线端： U、V、W 接地接地 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院12 2. MM420变频器的配线端子

6、介绍变频器的配线端子介绍 1：+10V直流电压输出直流电压输出 2: 0V（即（即10V直流电压的地）直流电压的地） 3： 模拟量输入的正电压接线端模拟量输入的正电压接线端 4：模拟量输入的负电压接线端：模拟量输入的负电压接线端 5、6、7： 数字量（开关量）输入接线端数字量（开关量）输入接线端 8：+24V直流电压输出直流电压输出 9： 0V（即（即24V直流电压的地）直流电压的地） 10、11：开关量输出接线端：开关量输出接线端 12、13：模拟量输出接线端：模拟量输出接线端 14、15：RS485串行通信接口串行通信接口 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院13 3. MM420变频

7、器操作面板的介绍变频器操作面板的介绍 u（1）三种操作面板 利用状态显示板（SDP）和制造厂的默认设置值，就可以使变频器投入运行； 如果工厂的默认设置值不适合所控对象的情况，可以利用基本操作面板（BOP）， 或高级操作面板（AOP）进行参数修改。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院14 （2） BOP面板的按键功能面板的按键功能 显示/按钮功能功能的说明 状态显示LCD显示变频器当前的设定值 起动变频器 按此键起动变频器。默认值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操 作有效，应设定P0700 = 1。 停止变频器 OFF1：按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车。默认值运 行时此键禁

8、用的；为了允许此键操作，应设定 P0700 = 1。 OFF2：按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自 由停车。 此功能总是“使能”的。 改变电动机 的转动方向 按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（）表示 或用闪烁的小数点表示。默认值运行时此键是禁用的，为了使此键的 操作有效，应设定 P0700 = 1。 电动机点动 在变频器无输出的情况下按此键，将使电动机起动，并按预设定的点 动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行， 按此键将不起作用。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院15 （2） BOP面板的按键功能（续）面板的按键功能（续）

9、 显示/按钮功能功能的说明 功能键 1.此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下 此键并保持不动 2秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中，从任何一个 参数开始）： （1） 直流回路电压（用 d 表示， 单位：V） （2） 输出电流（A） （3） 输出频率（Hz） （4） 输出电压（用 o 表示 ， 单位：V） （5） 由 P0005 选定的数值（如果 P0005 选择显示上述参数中的任何一个 （3，4，或 5），这里将不再显示）。连续多次按下此键，将轮流显示以上 参数。 2. 跳转功能 在显示任何一个参数（rXXXX 或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转 到r0

10、000，如果需要的话，可以接着修改其他的参数。跳转到 r0000后，按此 键将返回原来的显示点。 访问参数按此键即可访问参数 增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值 减少数值按此键即可减少面板上显示的参数数值 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院16 4. MM420变频器参数介绍变频器参数介绍 （1）MM420变频器参数分类 u MM420变频器参数可以分为显示参数和设定参数两大类。 u 显示参数为只读参数，以r r表示，典型的显示参数为频率给定值、 实际输出电压、实际输出电流等。 u 设定参数为可读写的参数，以P表示。 u 设定参数可以用基本操作面板、高级操作面板或通过串行通信接口

11、进行修 改，使变频器实现一定的控制功能。 u 变频器的参数有四个用户访问级，“1”标准级、“2”扩展级、“3”专 家级和 “4”维修级。 u 访问的等级由参数P0003P0003来选择，对于大多数应用对象，只要访问标准级 （P0003=1)和扩展级（P0003=2)参数就足够了。 第4级的参数只是用于内部的系统设置，是不能修改的。第四访问级参数 只有得到授权的人员才能修改。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院17 （2）变频器常用参数介绍）变频器常用参数介绍 u P0003P0003 此参数用于定义用户访问级。 P0003P0003的设定值与对应的功能如下：的设定值与对应的功能如下： q

12、P0003=1 标准级，可以访问最经常使用的参数。标准级，可以访问最经常使用的参数。 qP0003=2 扩展级，允许扩展访问参数的范围。扩展级，允许扩展访问参数的范围。 qP0003=3 专家级，只供专家使用。专家级，只供专家使用。 qP0003=4 维修级，只供授权的维修人员使用，维修级，只供授权的维修人员使用， 具有密码保护。具有密码保护。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院18 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0004P0004 此参数用于按功能的需求筛选(过滤)出与该功能相关的 参数，这样可以更方便地进行调试。 P0004的访问级为1，即在P0003

13、=1时，可以访问和设置P0004的值。 P0004P0004的设定值与对应的功能如下：的设定值与对应的功能如下： qP00040 全部参数。全部参数。 qP00042 变频器参数。变频器参数。 qP00043 电动机参数。电动机参数。 qP00047 命令，二进制命令，二进制 I/O qP00048 ADC（模（模 - 数转换）和数转换）和 DAC（数（数 - 模转换）。模转换）。 qP000410 设定值通道设定值通道 / RFG（斜坡函数发生器）。（斜坡函数发生器）。 qP000412 驱动装置的特征。驱动装置的特征。 qP000413 电动机的控制电动机的控制 。 qP000420 通讯

14、。通讯。 qP000421 报警报警 / 警告警告 / 监控。监控。 qP000422 工艺参量控制器（例如工艺参量控制器（例如 PID）。）。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院19 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0010P0010 此参数用于变频器工作方式的设定。 P0010的访问级为1，即在P0003=1时，可以访问和设置P0010的值。 P0010P0010的设定值与对应的功能如下：的设定值与对应的功能如下： qP0010=0 为变频器为变频器运行运行工作方式。工作方式。 qP0010=1 为变频器为变频器快速调试快速调试工作方式。工作方式。 qP

15、0010=30 将变频器将变频器恢复恢复为工厂默认的设置值。为工厂默认的设置值。 u在在P0010 = 1时，变频器的调试可以非常快速和方便地时，变频器的调试可以非常快速和方便地 完成。这时可以设置一些常用的参数（例如完成。这时可以设置一些常用的参数（例如P0304电机电机 的额定电压，的额定电压，P0305电机的额定电流等）。电机的额定电流等）。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院20 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0100 P0100 此参数用于确定功率设定值的单位是“KW” 还 是“hp”，以及电动机铭牌上规定的额定频率50Hz或60Hz。 P010

16、0只有在变频器工作为快速调试方式（即只有在变频器工作为快速调试方式（即P0010=1） 时时 才能被修改，参数的访问级为才能被修改，参数的访问级为1（即（即P0003=1）。）。 P0100的设定值与对应的功能如下：的设定值与对应的功能如下： qP0100=0 功率设定值的单位为功率设定值的单位为KW， 频率默认值频率默认值50 Hz。（我国适用）。 qP0100=1 功率设定值的单位为功率设定值的单位为hp， 频率默认值频率默认值60 Hz。 qP0100=2 功率设定值的单位为功率设定值的单位为KW， 频率缺省值频率缺省值 60 Hz。 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院21 （2）

17、变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0300P0300 此参数用于选择电动机的类型 P0300只有在快速调试方式（即只有在快速调试方式（即P0010=1）时才能被修改，参数的）时才能被修改，参数的 访问级为访问级为2(即即P0003=2）。）。 P0100的设定值与对应的功能如下：的设定值与对应的功能如下： qP0300=1 异步电动机。异步电动机。 qP0300=2 同步电动机。同步电动机。 u P0304 P0304 此参数用于设定电机的额定电压(V)，应根据所控制电动 机铭牌上标注的额定电压值来设定。 本参数的访问级为本参数的访问级为1，只有在快速调试，只有在快速调试

18、P0010=1时才能被修改。时才能被修改。 u P0305P0305 此参数用于设定电机的额定电流(A)，根据电机铭牌上标 注的额定电流值来设定。 本参数的访问级为本参数的访问级为1，只有在快速调试，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。时才能被修改。 变频器的控制对象变频器的控制对象交流电机需要设置的相关参数交流电机需要设置的相关参数 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院22 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0307 P0307 此参数用于设定电动机的额定功率值，应根据电动 机铭牌上标注的额定功率值(KW或hp)来设定。 P0100 = 0 时本参数的单

19、位为时本参数的单位为KW 。 本参数的访问级为本参数的访问级为1，只有在快速调试，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。时才能被修改。 u P0308P0308 此参数用于设定电动机的额定功率因数值，应根据 电动机铭牌上标注的额定功率因数值来设定。 本参数只能在本参数只能在 P0010= 1（快速调试工作方式）时进行修改，而且只（快速调试工作方式）时进行修改，而且只 能在能在 P0100= 0 或或 2（输入的功率以（输入的功率以KW为单位）时才能见到。但参为单位）时才能见到。但参 数的设定值为数的设定值为0时，将由变频器内部来计算功率因数（见时，将由变频器内部来计算功率因数（见 r033

20、2）。）。 本参数的访问级为本参数的访问级为2 (即即P0003=2） 。 变频器的控制对象变频器的控制对象交流电机需要设置的相关参数交流电机需要设置的相关参数 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院23 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0310 P0310 此参数用于设定电动机的额定频率，设定值的范围 为12650Hz，默认值是50Hz。应根据电动机铭牌上标注的额 定频率值来设定。 本参数的访问级为本参数的访问级为1，只有在快速调试，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。时才能被修改。 u P0311 P0311 此参数用于设定电动机的额定转速(r/min

21、)，应根据 电动机铭牌上标注的额定频率值来设定。 本参数的访问级为本参数的访问级为1，只有在快速调试，只有在快速调试P0010=1时才能被修改。时才能被修改。 参数的设定值为参数的设定值为 0 时，将由变频器内部来计算电动机的额定转速。时，将由变频器内部来计算电动机的额定转速。 对于带有速度控制器的矢量控制和对于带有速度控制器的矢量控制和 V/f 控制方式，必须有这一参数值。控制方式，必须有这一参数值。 如果这一参数进行了修改，变频器将自动重新计算电动机的极对数。如果这一参数进行了修改，变频器将自动重新计算电动机的极对数。 变频器的控制对象变频器的控制对象交流电机需要设置的相关参数交流电机需要

22、设置的相关参数 2021-7-5浙江万里学院电子信息学院24 （2）变频器常用参数介绍（续）变频器常用参数介绍（续） u P0700 P0700 选择命令源，即变频器运行控制指令的输入方式。访问级为1。 P0700的设定值与对应的功能如下： qP0700=0 工厂的缺省设置工厂的缺省设置 qP0700=1 由变频器的基本面板由变频器的基本面板BOP设置设置 qP0700=2 由变频器的开关量输入端（由变频器的开关量输入端（DIN1DIN4）进行控制，）进行控制， DIN1DIN4的控制功能通过参数的控制功能通过参数P0701P0704定义。定义。 qP0700=4 通过通过 BOP 链路的链路的USS 设置设置 qP0700=5 通过通过 COM 链路的链路的USS 设置设置 qP0700=6 通过通过 COM 链路的通讯板