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1、第九章 西门子MM440变频器的操作与运行,教 学 内 容,教 学 内 容,学 习 目 标,西门子变频器主要型号为：MICROMASTER410/420/430/440系列。简称MM4X系列。市场上主要流行的为MM430和MM440系列。,MM410变频器 该变频器为“廉价型”，功能较少，价格低。主要应用于单相、三相电动机的变速驱动，如泵类、风机、广告牌、移动门以及自动化机械的驱动。 功能：线性U/f控制；多点设定的U/f控制；磁通电流控制。 功率范围：0.120.75kW,MM420变频器 该变频器为“通用型”主要应用于三相电动机的变速驱动。可以用于传送带、材料运输机、泵类、风机和机床的驱动
2、等。 功能：线性U/f控制；多点设定的U/f控制；磁通电流控制(U/f控制的一种)，内置PI控制器。 功率范围：0.3711kW。,MM430变频器 该变频器为“风机泵类专用型”，主要应用于风机和水泵的变频调速。 功能：线性U/f控制；多点设定的U/f控制；磁通电流控制，内置PID控制器。 功率范围：7.5250kW。 该变频器为西门子现行风机泵类 主流专用变频器。,MM440变频器 该变频器为“通用型”变频器，主要应用于三相电动机的变速驱动，也可以 用于泵类、风机等节能负载。 是现行西门子“通用型”主流 变频器。 功能：线性U/f控制；多点设定 的U/f控制；磁通电流控制，内 置PID控制器
3、，矢量控制。 功率范围：0.12250kW。,控制电路端子1、2是变频器为用户提供的1个高精度的10V直流稳压电源。模拟输入端子3、4和10、11为用户提供了2对模拟电压给定输入端作为频率给定信号。开关量输入5、6、7、8、16、17端子为用户提供了6个完全可编程的输入端，开关量信号经光电隔离输入CPU，对电动机进行正、反转、正、反向点动、固定频率设定值控制等。输入端子9、28是24V直流电源端，为变频器的控制电路提供24V直流电源。输入14、15端子为电动机的过热保护输入端；输入29、30端子为RS485（USS协议）端。,变频器故障触点,变频器报警触点,变频器准备就绪触点,DIP拨码开关是
4、供用户设置电动机频率的开关，共有2个，DIP开关1不供用户使用。DIP开关2置于OFF位置，用于欧洲地区（工厂默认频率值为50Hz，功率单位为kW）；DIP开关2置于ON位置，用于北美地区（工厂默认频率值为60Hz，功率单位为hp）。,1MM440变频器的主要特性,（1）参数设置功能强大，参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置； （2）具有多个继电器输出，多个模拟量输出（020mA）； （3）6个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP接线； （4）2个模拟输入：AIN1（010V，020mA、-10+10V）和AIN2（010V，020mA）；2个模拟输入也可以作为第7和第8
5、个数字输入； （5）有多种可选件供用户选用，包括与PC通信的通信模块、基本操作面板（BOP）、高级操作面板（AOP）以及进行现场总线通信的PROFIBUS通信模块。,2MM440变频器的性能特征,（1）具有矢量控制性能 （2）具有U/f控制性能 （3）具有快速电流限制（FCL）功能，可避免运行中不应有的跳闸。 （4）具有内置的直流注入制动，还具有复合制动功能。 （5）具有内置的制动单元（限外形尺寸为AF的MM440变频器）。 （6）加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能，包括起始和结束段带平滑圆弧，以及起始和结束段不带平滑圆弧两种方式。 （7）具有比例、积分和微分PID 控制功能的闭环控制。
6、（8）各组参数的设定值可以相互切换，包括电动机数据组（DDS）、命令数据组和设定值信号源（CDS）。 （10）具有动力制动的缓冲功能，定位控制的斜坡下降曲线。,MM440变频器在标准供货方式时装有状态显示板（SDP）（见图9-2），对于很多用户来说，利用SDP和制造厂的默认设置值，就可以使变频器成功地投入运行。如果工厂的默认设置值不适合用户的设备情况，用户可以利用基本操作板（BOP）（见图9-2）或高级操作板（AOP）（见图9-2）修改参数，使之匹配起来。,1用状态显示屏SDP进行操作,SDP上有2个LED指示灯，用于指示变频器的运行状态。当黄灯和绿灯均亮时，变频器处于准备运行状态；当只有绿灯
7、亮时，变频器正在运行。 采用SDP进行操作时，变频器的预设定必须与以下的电动机数据兼容：电动机的额定功率、电动机电压、电动机的额定电流、电动机的额定频率。,此外，必须满足以下条件。 按照线性U/f控制特性，由模拟电位器控制电动机速度。 频率为50 Hz时最大速度为3 000r/min（60 Hz时为3 600r/min），可通过变频器的模拟输入端用电位器控制。 斜坡上升时间/斜坡下降时间=10s。,状态显示屏（SDP）,使用变频器上装设的SDP可进行以下操作。 启动和停止电动机（数字输入DIN1由外接开关控制）。 电动机反向（数字输入DIN2由外接开关控制）。 故障复位（数字输入DIN3由外接
8、开关控制）。 按下图所示连接输入信号，即可实现对电动机速度的控制。,采用SDP调试时，变频器控制端子的默认设置如下表所示。,2用基本操作面板BOP进行操作,基本操作板（BOP）,BOP具有5位数字的七段显示，用于显示参数序号r、P、参数值、参数单位（如A、V、Hz、s）、报警信息A和故障信息F以及该参数的设定值和实际值。,利用基本操作面板（BOP）可以更改变频器的各个参数。为了用BOP设置参数，首先必须将SDP 从变频器上拆卸下来，然后装上BOP。,表9-1 操作面板（BOP/AOP）上的按键及其功能,MM440变频器有两种参数类型：以字母P开头的参数为用户可改动的参数；以字母r开头的参数表示
9、本参数为只读参数。 在默认设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP进行控制，参数P0700（使能BOP的启动/停止按钮）应设置为1，参数P1000（使能电位器的设定值）也应设置为1。,注意,3.用高级操作面板AOP进行操作,高级操作面板（AOP）也是可选件。AOP的按键及其功能除了像BOP一样的方法进行参数设置与修改外，AOP还具有以下附加功能特点： （1）清晰的多种语言文本显示； （2）多组参数组的上装和下载功能； （3）可以通过PC机进行编程； （4）具有连接多个站点的能力，最多可以连接30台变频器。,通过变频器的基本操作面板来设置变频器的参数，是最直接的设置变频器参数的
10、方法。通过面板上的键盘还可以实现控制电动机的启动、停止、正转、反转、点动、复位等操作。同时，变频器的运行涉及多项频率参数，合理地设置这些参数，才能使电动机变频调速后的特性满足生产机械的要求。,只读参数：,参数的变址 （下标）,可设置参数 （可更改参数）：,SIEMENS,O,Jog,P,I,Fn,5.00,参数,参数号是指参数的编号。用00009999四位数表示。在参数号的前面加一小写字母“r”，表示该参数是“只能读”的参数，不可改写；在参数号的前面加一大写字母“P”，表示该参数为可改写参数。,1用基本操作面板更改参数的数值,表9-2 修改参数过滤器P0004的操作步骤,表9-3 修改参数P0
11、719的操作步骤,修改参数的数值时，BOP有时会显示： ，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。,2变频器快速调试,采用BOP 或AOP进行快速调试中，P0010的参数过滤调试功能和P0003的选择用户访问级别的功能非常重要。 P0010 = 1 表示启动快速调试。 变频器的参数有三个用户访问级，即标准访问级（基本的应用）、扩展访问级（标准应用）和专家访问级（复杂的应用）。访问的等级由参数P0003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。 快速调试的进行与参数P3900的设定有关，当它被设定为1 时，快速调试结束后要完成必要的电动机计
12、算，并使其他所有的参数（P0010=1 不包括在内）复位为工厂的缺省设置。当P3900 = 1时，完成快速调试以后，变频器即已做好了运行准备。,快速调试（QC）的流程如下：,（1）设置用户访问级别P0003。对于大多数应用对象，可采用缺省设定值（标准级）就可以满足要求。P0003的设定值如下： P0003=1 标准级（基本的应用）； P0003=2 扩展级（标准应用）； P0003=3 专家级（复杂的应用）。,访问等级 P0003,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,等级 1 = 标准级,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P
13、,P,等级 2 = 扩展级,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,等级 3 = 专家级,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,等级 4 = 服务级,P,（2）设置参数过滤器P0004。该参数的作用是按功能的要求筛选（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的设定值如下： P0004=0 全部参数（缺省设置
14、）； P0004=2 变频器参数； P0004=3 电动机参数； P0004=4 速度传感器。,参数过滤器类似于其他变频器的应用宏，是把相关的参数编排到一起，如PI控制、工艺应用等（见下图）。通过P0004参数进行选择。在编码表中（纸质），是把各个访问级的参数都列出，在变频器调试中，选择了什么访问级，就只能看到什么访问级的参数（类似于书中的目录）。这在调试中重点突出，节省了很多时间。,参数结构图（饼图）,P0004=0，无参数过滤功能，可以直接访问参数。,P0004=2时变频器的访问级,参数过滤器P0004：,参数结构, 参数过滤器 P0004,P0004 = 2,P0004 = 3,P000
15、4 = 7,P0004 = 8,P0004 = 10,P0004 = 12,P0004 = 13,P0004 = 20,P0004 = 21,P0004 = 22,变频器,电机数据,指令和开关量 I/O,设定值通道,附加功能,电机的控制,通讯,报警和监控,PI-调节器,模拟量 I/O,速度传感器,P0004 = 4,P0004 = 28,自由功能块,结束: P3900 = 1,结束: P0970 = 1,若 P0010 0, 变频器进入一种特定状态 运行时变频器不能进入特定状态 电机数据只有在“快速调试”状态下才能更改,正常运行,（3）设置调试参数过滤器 P0010，开始快速调试。,（4）设置
16、参数P0100，选择工作地区。 P0100=0 欧洲；功率单位为kW；频率缺省值为50Hz。 P0100=1 北美；功率单位为hp；频率缺省值60Hz。 P0100=2 北美；功率单位为kW；频率缺省值60Hz。 （5）设置参数P0205，确定变频器的应用对象（转矩特性）。 P0205 = 0 恒转矩（如压缩机生产过程恒转矩机械）； P0205=1 变转矩（如水泵风机）。,（6）设置参数P0300，选择电动机的类型。 P0300的设定值如下： P0300=1 异步电动机（感应电动机）， P0300=2 同步电动机。,（7）设置参数P0304，确定电动机的额定电压。根据电动机的铭牌数据键入P0304 = 电动机的额定电压（V）。,（8）设置参数P030
