变频器应用技术实验指导书

Ⅰ目录TOC\o"1-1"\h\z\u实验一实验准备 1实验二变频器的面板操作及运行 8实验三变频器的各种频率参数预置 11实验四变频器的外部运行 13实验五变频器的组合运行 15实验六变频器的程序运行操作 18实验七继电器控制的正反转电路 22实验八PLC控制变频器实现电动机的正反转 24实验九PLSY、PWM指令验证实验 27实验十多段速调速的控制 30实验十一PLC与变频器的通信连接 34PAGE20实验一实验准备一、实验目的掌握PLC、变频器综合实验柜的电气接线。了解变频器操作面板的功能。掌握变频器操作面板的操作方法。二、实验内容一）控制线路图二）操作面板(FR-DU04)的名称和功能三）四）监视模式监示器显示运转中的指令EXT指示灯亮表示外部操作；PU指示灯亮表示PU操作；EXT和PU灯同时亮表示PU和外部操作组合方式。监视显示在运行中也能改变。五）频率设定在PU操作模式下设定运行频率至参数设定方法六）参数设定方法七）操作模式八）帮助模式（1）报警记录（2）报警记录清除（3）参数清除（4）全部消除（5）用户消除三、实验操作1）练习控制线路的接线2）练习变频器的面板操作方法四、实验报告1）PLC、变频器综合实验柜的控制线路原理图，综合实验柜起停操作顺序。2）变频器共有几种工作模式，分别是什么？实验二变频器的面板操作及运行一、实验目的1﴿了解变频器的操作方法及显示特点2﴿了解变频器PU运行模式3）熟练掌握变频器运行方式的切换和参数的预置方法二、实验内容一﴿熟悉变频器的面板操作1.仔细阅读变频器的面板介绍，掌握在监视模式下（MON灯亮）显示HZ.A.V的方法以及变频器的运行方式，PU（PU灯亮）运行。2.全部清除操作为了实验能力顺利进行，在实验开始前要进行一次“全部清除”的操作，步骤如下：按下MODE键至运行模式，选择PU运行（PU灯亮）按下MODE键至帮助模式按下▲∕▼键至“ALLC”。按下SET键，再按“全部清除”操作过程操作。3．参数预置变频器在运行前，通常要根据负载和用户要求给变频器预一些参数，如：上﹑下频率及加﹑减速时间。例如：将上限频率预置为50HZ查功能码表Pr.1预置评选方法有两种方法一：1）按MODE键至参数给定模式，此时显示Pr．．。2）按▲∕▼键改变功能码，使功能码为1。（Pr0.01）。3)按SET键，读出原数据。4）按▲∕▼键更改，使数据改为505）按SET键1.5写入给定。方法二：1）按动MODE键至参数给定模式，此时显示Pr．．。2)按下SET键，再用▲∕▼逐位更改功能码至P001。3）按下SET键，读出原数据。4）按动▲∕▼将原数据改为50HZ。注：以上两种方法均可参照“参数预置模式”操作。如果此时显示器交替显示功能码Pr.1和参数50.00，则表示参数预置成功（即已将上限频率预置为50HZ）。否则预置失败，须重新预置。实验操作：预置给定频率为60HZ下限频率为5HZ（Pr.2）加速时间为10s(Pr.7)减速时间为10s(Pr.80将给定频率修改为40HZ按MODE键至运行模式，选择PU运行。按动MODE键至频率设定模式按▲∕▼修改给定频率为40HZ二）变频器试运行注：变频器正式投入运行前应试运行，试运行可选择运行频率为5HZ点动运行。此时电动机应旋转平稳。无不正常振动和噪声，能够平滑的增速和减速。（1）PU点动运行按MODE键至“运行模式”按▲∕▼键至PU点动操作（JOG状态）PU灯亮按住REV或FWD键电动机旋转，松开则电动机停转。（2）PU运行：1）预置Pr.3为50HZ（基本频率）。2）预置Pr.1为60HZ（上限频率）。3）按下FWD电机启动。4）按下STOP电机停止。三）外部点动运行1）预置点动频率Pr.15为6HZ。2）预置点动动加减速时间Pr.16为10S。3）按MODE键至“运行模式”（OP.nd）EXT灯亮。4）保持STF为ON点动运行。三、实验操作1）掌握变频器清零的方法2）掌握变频器面板操作及参数预置方法3）初步了解变频器的接线特点四、实验报告1）预置点动频率Pr.15=16Hz时，是在什么样的模式下？在外部运行模式下（EXT灯亮）能输入参数吗？2）给定频率为60Hz在、50Hz在时，变频器对应的输出电压有何特征，为什么？实验三变频器的各种频率参数预置一、实验目的1）验证各种常见的功能。掌握各种参数之间的配合和使用技巧。2）了解多功能端子的含义和使用。3）了解多档砖速的操作步骤，掌握多档转速的控制方法。二、实验内容(一)常见频率参数的功能验证1.起动频率只有给定频率达到起动频率时，变频器才有输出电压。预置起动频率分别为:Pr.l3=2OHz，Pr.l3=3OHz。在外部运行模式下，记录电动机起动的瞬间变频器的输出电压，并比较两起动电压的大小有何不同。2.点动频率出厂时点动频率的给定值是5Hz，如果想改变此值可通过预置Pr.l5(点动频率)、Pr.16(点动加、减速时间)两参数完成。设:Pr.l5=2OHzPr.16=1Os在PU运行模式下观察频率和电压值。参考实验二中，PU点动运行的步骤。3.上限频率它是指变频器输出频率的上限值。设:Pr.l=5OHz当给定频率分别为4OHz和60Hz时，记录变频器的输出频率和电压值。4.跳跃频率三菱变频器通过Pr.31～Pr.32，Pr.33～Pr.34，Pr.35～Pr.36给定了三个跳变区域，如果预置Pr.33=3OHz，Pr.34=35Hz。当给定频率在30Hz和35Hz之间，变频器的输出频率固定在3OHz运行，操作步骤如下:l)在PU运行模式下，使Pr.33=3OHz，Pr.34=35Hz。2)按动MODE键至监视模式。3)按动SET键至频率监示。4)按下REV(或FWD)使电动机运行，此时面板显示变频器的输出频率。5)在36～28Hz之间改变给定频率，观察显示频率的变化规律。6)预置Pr.33=35Hz，Pr.34=30Hz，按照2)～5)的步骤操作，观察频率的变化。三、实验报告l.如果给定频率的值小于起动频率，变频器如何输出?2.如果给定频率的值大于上限频率的值，变频器的输出频率为多少。3.Pr.33=30Hz、Pr.34=35Hz，和Pr.33=35Hz、Pr.34=3OHz这两种预置跳跃频率的方法，在运行结果上有何不同。4.预置3个频率跳跃区域，参考上述实验步骤，观察频率跳变的情况。实验四变频器的外部运行一、实验目的：了解外部运行与PU运行的差别。掌握外部运行的方法。初步了解PLC控制变频器运行的方法。二、实验内容：在做实验前应当先做“全部清除”的操作。外部运行：就是给定频率及起动信号，都是通过变频器控制端子的外接线（外部）来完成，而不是用变频器的操作面板输入的。三、操作步骤按动MODE键至运行模式，用▲∕▼使到外部运行模式（Pr79.2）EXT灯亮将起动开关STF（或STR）处于ON，表示运行的RUN灯亮（若STF和STR均ON，电动机将不起动）。加速恒速，将频率给定电位器慢慢旋大，显示频率值从0慢慢增加至50HZ。减速，将频率给定电位器慢慢旋小，显示频率回到0HZ，电机停止运行。反复重复3），4），观察调节电位器速度与加，减速时间有无关系。要使变频器停止输出，只需将起动开关STF（或STR）置于OFF。使用PLC控制变频器工作。四、电路图一）开关控制二）PLC控制五、实验报告1.试比较PU、外部运行的共同点和不同点。实验五变频器的组合运行一、实验目的1）了解组合运行、外部运行以及PU运行的差别2）掌握组合运行的方法。二、实验内容组合运行：是指给定频率和起动信号分别由操作面板和外接线给出。特征是PU灯和EXT灯同时亮，通过预置Pr.79的值,可以选择组合运行模式.Pr.79=3选择组合运行模式1:起动信号由外接线给定,给定频率由面板给出。Pr.79=4选择组合运行模式2:起动信号由操作面板FWD(或REV)给出,而给定频率由外接线给定。一）组合运行模式11．参数设定参数设定见下表。参数号设定值功能Pr.793组合模式1Pr.150上限频率Pr.20下限频率Pr.350基本频率Pr.2050加、减速基准频率Pr.73加速时间Pr.85减速时间Pr.91电子过流保护Pr.450高速反转频率Pr.515低速正转频率2．按下图接线3．操作步骤1）主回路接线2）控制回路接线3）检查无误后通电4）在“PU”下设置上表参数5）设Pr.79=3，“EXT”灯和 “PU”灯同时亮6）设Pr.4=40Hz，RH端子对应的运行参数；设Pr.6=15Hz，RL端子对应的运行参数。7）在接通RH与RD前提下，SD和STF导通，电动机正转运行在40Hz；SD与STR接通，电动机反转运行在40Hz。8）在接通RL与RD前提下，SD和STF导通，电动机正转运行在15Hz；SD与STR接通，电动机反转运行在15Hz。9）在“频率设定”模式下，设定频率=30Hz，仅接通SD与STF（或STR），电动机运行在30Hz。10）在两种速度下，每次断开SD与STF或SD与STR，电动机均应停止运行。11）改变Pr.4、Pr.6参数的值反复练习。二）组合运行模式21．接线图如下图所示。2．参数设定参数设定见下表。参数号设定值功能Pr.794组合操作模式2Pr.150上限频率Pr.22下限频率Pr.350基本频率Pr.2050加减速基准频率Pr.75加速时间Pr.83减速时间Pr.91电子过流保护3.操作步骤按上图接线2）设定参数Pr.79=4,“EXT”和“PU”灯同时亮。3）按下操作面板上的FWD键，移动电位器，电动机正相加速。4）按下操作面板上的REV键，转动电位器，电位器反向加速。5）按下操作面板上的STOP键，电动机停止运行。实验六变频器的程序运行操作一、实验目的1．掌握程序运行的操作步骤。2．掌握程序运行的参数设定方法。3．了解程序运行中各参数的功能4．掌握程序运行中重复运行的方法。二、实验内容一）单组程序运行操作选用第一组运行（RH组）1）运行接线图如下图a）所示。2）基本参数设定（在Pr.79=1下设定）见下表1。3）程序运行曲线如图b）所示。4）第一组运行参数设定（在Pr.79=5下设定）见下表2。a)单个组进行程序运行表1：基本参数设定表参数号设定值功能Pr.150上限频率Pr.20下限频率Pr.350基本频率Pr.73加速时间Pr.84减速时间Pr.135启动频率Pr.2050加减速基准频率Pr.763报警编码输出选择Pr.795程序运行模式b)程序运行曲线表2：第一组运行参数设定表参数Pr.200=2Pr.201=1,10,0.00Pr.202=1,20,0.06Pr.203=1,45,0.13Pr.204=1,15,0.25Pr.205=2,50,0.33Pr.206=2,25,0.43Pr.207=1,20,0.52Pr.208=2,28,0.59Pr.209=1,23,1.06Pr.210=0,0,1.145.操作步骤（1）非重复运行操作1）设置Pr.79=52）设置Pr.200=2（或0）3)读Pr.201的值4)在Pr.201中输入“1”（即旋转方向为正转），然后按SET键1.5S。5)输入“10”（运行频率为10Hz），按SET键1.5S。6)输入“0：00”开始运行时间为0分0秒），按SET键1.5S。7)按▲∕▼键移动到下一个参数（Pr.202）8)依照步骤4）～步骤6），按表1设置其余参数。9)按图a)接线10)确认EXT灯亮11)接通RH与SD，选组信号（单组运行选择RH组）12)接通开始信号STF，使内部定时器自动复位，电动机按照设定的曲线开始运行，运行一个周期后停止。13)断开STF与SD，运行停止，同时内部定时器复位。（2）重复单组运行操作1)接通SU与STR，如下图c)所示2)重复上述步骤1）～步骤12），当组运行完毕时，将从输出端子SU输出一个信号，定时器复位清零，之后进行重复运行；当不需要运行时，断开STF即可。c)单个组进行重复运行二）多组程序运行操作下面选择RH和RM组，将图d)所示的曲线分两组运行1)基本运行参数设定与单组运行相同。2)运行参数设定d)多个组进行单次运行运行参数设定表2组号参数RH组Pr.200=2Pr.201=1,10,0.00Pr.202=1,20,0.06Pr.203=1,45,0.13Pr.204=1,15,0.25Pr.205=0,0,0.33RM组Pr.211=2,50,0.00Pr.212=2,25,0.10Pr.213=1,20,0.19Pr.214=2,28,0.26Pr.215=1,33,0.33Pr.216=0,0,0.413.操作步骤1)同时接通图中的RH与SD、RM与SD2)接通STF与SD，变频器先运行RH组，运行完成后再运行RM组，到RM组运行完成后，从SU端子输出频率到达信号。3)将SU与STR连接，SE与SD连接，此时，变频器可以重复运行RH组和RM组三、思考题1.简述变频器程序运行操作的概念2．画出变频器程序运行的接线图，并说明其参数设置方法及操作步骤。实验七继电器控制的正反转电路一、实验目的1．掌握继电器控制变频器的正反转电路的方法。二、实验内容一）继电器控制的正转电路1．正转运行电路a)主电路b)控制电路2．操作步骤1）电动机的起动与停止是由继电器KA来完成的。2）先按SB2，再按SB4起动电动机。3）先按SB3，再按SB1停止电动机。二）正、反转控制（一）三位旋钮开关控制电路１．三位旋钮开关控制的正反转电路a)主电路b)控制电路2．操作步骤1）通过三位开关，选择“正转”、“停止”、“反转”三个位置。（二）继电器控制的正、反转电路１．继电器控制的正反转控制电路a)主电路b)控制电路实验八PLC控制变频器实现电动机的正反转一、实验目的1．掌握利用PLC和变频器控制电动机正反转的方法。2．能够进行PLC与变频器的连接和控制程序的编制。二、实验内容一）PLC控制变频器实现电动机的正（反）转1．运行接线图如下图所示。2．操作步骤（1）接通变频器主电路及控制电路。（2）接好PLC与变频器间连线。（3）编制电动机正（反）转控制程序。（4）变频器“EXT”灯亮，PLC处于“RUN”状态，接通信号STF（STR），电动机运行。二）PLC控制变频器实现电动机的正反转1．运行接线图如下图所示。2．操作步骤（1）接通变频器主电路及控制电路。（2）接好PLC与变频器间连线。（3）编制电动机正反转控制程序。（4）变频器“EXT”灯亮，PLC处于“RUN”状态，电动机运行。三、思考题1．写出实现电动机正（反）转以及正反转时的PLC控制程序。2．设计要求：用PLC控制变频器实现电动机的正反转，要求电动机以45HZ的频率正转20S，接着停止运行10S，接着以25HZ的频率反转15S，再停止运行10S，又接着以45HZ的频率正转20S，…如此循环。要求：1）画出PLC与变频器之间的连接图。2）写出PLC的控制程序（给出梯形图）。3）对变频器进行相关操作，写出操作步骤。PLC、变频器间的硬件连接图PLC控制参考程序一PLC控制参考程序二实验九PLSY、PWM指令验证实验一、实验目的1．掌握PLC与变频器之间的控制电路.2．进一步熟悉PLC的特殊指令的应用.3．掌握变频器与三相交流电动机之间的连接电路.二、实验原理和电路一）PLSY指令(FNC57)：按指定的频率,输出一定数量的序脉脉冲。PLSY指令含义为:当X0为ON时,PLSY按(S2)设定脉冲个数输出,输出的频率按(S1)设定的频率输出,输出口由(D)指定.注意①对于FXON,(S1)值只能在10~2000HZ之间活动.输出口只能用y0(FX2…可用y0、y1)②本指令在程序中只能使用1次.③y0的占空比为50℅.④本指令适应于晶体管输出PLC,对断电器输出PLC,频繁的脉冲指令会使PLC寿命缩短.因此作实验时,若采用继电器输出PLC,则设置S2值应小一些为好.⑤晶体管输出时,需加一个上拉电阻,负载电流≤输出额定电流.二）PWM指令PWM指令说明:1）该指令占用程序为7步,(S1)为输出高电平宽,单位ms.(S2)为整个脉冲周期T,(S1)＜(S2),(S1)＞(S2)出错.对于FXON(D)只能用于y1输出.(FX,(D)可任意输出口).本指令在程序中只能使用一次.Y1输出的占空比是可调的,S1∕S2=0～100℅三）PLC与变频器的电口电路三、实验步骤:1）按下图接线.2）变频器设置在外部运行Pr.79=2.3）输入以下指令接通24V电源,再将STF变ON,观察电机运转情况,同时记录变频器的频率数.4）减小(S1)=100再运行,并于S1=500进行比较.5）增大(S1)值S1=200,再记录输出频率.注意:程序运行时间不宜过长.(因为PLC为继电器输出).实验十多段速调速的控制一、实验目的1．了解PLC控制变频器的编程和接线方法.2．了解多档速控制时,由一个接点控制若干个接点的接线方法.二、实验内容一)用PLC输出控制多速端子。1)在PU运行模式下,Pr.4=10HZ(1速)，Pr.5=20HZ(2速)，Pr.6=30HZ(3速)。2)PLC与变频器接线图3)多档转速控制梯形图.变频器在EXT状态下,按下起动按钮,X0闭合。4)观察变频器输出频率的变化5)如果X0是按动开关,将X0的自锁点去除,记录变频器的输出6)如果希望变频器输出频率在10HZ、20HZ、30HZ之间循环 ，梯形图该如何修改。二）七段速调速的PLC控制1．变频器在PU运行状态下,输入参数：Pr.4=10HZ(1速)，Pr.5=20HZ(2速)，Pr.6=30HZ(3速)Pr.24=40HZ(4速)Pr.25=50HZ(5速)Pr.26=45HZ(6速)Pr.27=25HZ(7速)。2．七段速调速控制图七段速调速控制图3.基本运行参数设定1）在PU运行模式下设定基本参数参数名称参数号设定值提升转矩Pr.05%上限频率Pr.150Hz下限频率Pr.23Hz基底频率Pr.350Hz加速时间Pr.74s减速时间Pr.83s电子过流保护Pr.93A(由电动机功率确定)加减速基准时间Pr.2050Hz操作模式Pr.7932）设定Pr.79＝3，“EXT”和“PU”灯均亮。3）设定七段速运行参数控制端子RHRMRLRMRLRHRLRHRMRHRMRL参数号Pr.4Pr.5Pr.6Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27设定值（Hz）102030405045254)编写、输入PLC控制程序，调试运行。三）十五段速调速的PLC控制1）将AU端子定义为REX端子，可设Pr.184＝8。2）PLC与变频器接线图3)十五段速调速控制图4）自行设定相关参数，编写、输入PLC控制程序，运行调试。实验十一PLC与变频器的通信连接一、实验目的会设定PLC与变频器通信所需的参数。能够编写控制程序并调试。二、实验材料三菱PLC一台、FX2N系统PLC的通信适配器FX2N—485—BD一块、SC09电缆、五芯通信电缆、直溜24V电源、导线、FR-A540等。三、实验内容对三菱变频器进行参数设置，需要设定的参数值见下表。参数号名称设定值说明Pr.117站号0设定变频器站号为0PR.118通信速率96设定波特率为9600bpsPr.119停止位长/数据位长11设定停止位2位，数据位7位Pr.120奇偶校验有/无2设定为偶校验Pr.121通信再试次数9999即使发生通信错误，变频器也不停止Pr.122通信校验时间间隔9999通信校验终止Pr.123等待时间设定9999用通信数据设定Pr.124CR、LF有/无选择0选择无CR、LFPr.122号参数一定要设成9999。否则，当通信结束以后且通信校