西门子MM440变频器实训指导书

（西门子MM440）

任务1  变频器的面板操作与运行

任务目的：

1. 熟悉变频器的面板操作方法。

2. 熟练变频器的功能参数设置。

3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。

任务引入：

变频器MM440系列（MicroMaster440）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。

相关知识点：

一．变频器面板的操作

利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。

二．基本操作面板修改设置参数的方法

MM440在缺省设置时，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应设置为 1，参数 P1000 也应设置为 1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。

表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程

一、训练内容

通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。

二、训练工具、材料和设备

西门子MM440变频器、小型三相异步电动机、实训台、电工工具（1套）、连接导线若干等。

三、操作方法和步骤

1．按要求接线

系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后，

合上主电源开关QS。

                                            图2-1 变频调速系统电气图

2．参数设置

（1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P键，开始复位，复位过程大约3min，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。

（2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。

表2-2 电动机参数设置

表2-3 面板基本操作控制参数

（1）变频器启动：在变频器的前操作面板上按运行键，变频器将驱动电动机升速，并运行在由P1040所设定的20Hz频率对应的560r∕min的转速上。

（2）正反转及加减速运行：电动机的转速（运行频率）及旋转方向可直接通过按前操作面板上的键∕减少键（▲/▼）来改变。

（3）点动运行：按下变频器前操作面板上的点动键，则变频器驱动电动机升速，并运行在由P1058所设置的正向点动10Hz频率值上。当松开变频器前错做面板上的点动键，则变频器将驱动电动机降速至零。这时，如果按下一变频器前操作面板上的换向键，在重复上述的点动运行操作，电动机可在变频器的驱动下反向点动运行。

（4）电动机停车：在变频器的前操作面板上按停止键，则变频器将驱动电动机降速至零。

四、成绩评价表

成绩评价见表2-4。

表 2-4  成绩评价表

1. 怎样利用变频器操作面板对电动机进行预定时间的启动和停止？

2. 怎样设置变频器的最大和最小运行频率？

任务2 变频器的外部运行操作

任务目的：

1．掌握MM440变频器基本参数的输入方法。

2．掌握MM440变频器输入端子的操作控制方式。

3．熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。

任务引入：

变频器在实际使用中，电动机经常要根据各类机械的某种状态而进行正转、反转、点动等运行，变频器的给定频率信号、电动机的起动信号等都是通过变频器控制端子给出，即变频器的外部运行操作，大大提高了生产过程的自动化程度。下面就来学习变频器的外部运行操作相关知识。

相关知识点：

一．MM440变频器的数字输入端口

MM440变频器有6个数字输入端口，具体如图2-2所示。

图2-2 MM440变频器的数字输入端口

二．数字输入端口功能

MM440变频器的6个数字输入端口（DIN1~DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，每一个数字输入端口功能很多，用户可根据需要进行设置。参数号P0701~P0706为与端口数字输入1功能至数字输入6功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为0~99，出厂默认值均为1。以下列出其中几个常用的参数值，各数值的具体含义见表2-5。

表2-5 MM440数字输入端口功能设置表

一、训练内容

用自锁按钮SB1和SB2，外部线路控制MM440变频器的运行，实现电动机正转和反转控制。其中端口“5”（DIN1）设为正转控制，端口“6”（DIN1）设为反转控制。对应的功能分别由P0701和P0702的参数值设置。

二、训练工具、材料和设备

西门子MM440变频器一台、三相异步电动机一台、实训台、开关按钮模块、导线若干、通用电工工具一套等。

三、操作方法和步骤

1．按要求接线

变频器外部运行操作接线图如图2-2所示。

图2-2 外部运行操作接线图

2．参数设置

接通断路器QS，在变频器在通电的情况下，完成相关参数设置，具体设置见表2-6。

表2-6 变频器参数设置

（1）正向运行：当按下带锁按钮SB1时，变频器数字端口“5”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在560r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB1，变频器数字端口“5”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行。

（2）反向运行：当按下带锁按钮SB2时，变频器数字端口“6”为ON，电动机按P1120所设置的5S斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在560r/min的转速上，此转速与P1040所设置的20Hz对应。放开按钮SB2，变频器数字端口“6”为OFF，电动机按P1121所设置的5S斜坡下降时间停止运行。

（3）电动机的点动运行

1）正向点动运行：当按下带锁按钮SB3时，变频器数字端口“7”为ON，电动机按P1060所设置的5S点动斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在280r/min的转速上，此转速与P1058所设置的10Hz对应。放开按钮SB3，变频器数字端口“7”为OFF，电动机按P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行。

2）反向点动运行：当按下带锁按钮SB4时，变频器数字端口“8”为ON，电动机按P1060所设置的5S点动斜坡上升时间正向启动运行，经5S后稳定运行在280r/min的转速上，此转速与P1059所设置的10Hz对应。放开按钮SB4，变频器数字端口“8”为OFF，电动机按P1061所设置的5S点动斜坡下降时间停止运行。

（4）电动机的速度调节

分别更改P1040和P1058、P1059的值，按上步操作过程，就可以改变电动机正常运行速度和正、反向点动运行速度。

（5）电动机实际转速测定

电动机运行过程中，利用激光测速仪或者转速测试表，可以直接测量电动机实际运行速度，当电动机处在空载、轻载或者重载时，实际运行速度会根据负载的轻重略有变化。

四、成绩评价表

成绩评价见表2-7。

表 2-7  成绩评价表

1．电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为40Hz，DIN3端口设为在正转控制。画出变频器外部接线图，并进行参数设置、操作调试。

2．利用变频器外部端子实现电动机正转、反转和点动的功能，电动机加减速时间为4s，点动频率为10Hz。 DIN5端口设为正转控制，DIN6端口设为反转控制，进行参数设置、操作调试。

任务3 变频器的模拟信号操作控制

任务目的：

1．掌握MM440变频器的模拟信号控制；

2．掌握MM440变频器基本参数的输入方法；

3．熟练掌握MM440变频器的运行操作过程。

任务引入：

MM440变频器可以通过6个数字输入端口对电动机进行正反转运行、正反转点动运行方向控制.可通过基本操作板,按频率调节按键可增加和减少输出频率,从而设置正反向转速的大小。也可以由模拟输入端控制电动机转速的大小。本任务的目的就是通过模拟输入端的模拟量控制电动机转速的大小。

相关知识点：

MM440变频器的“1”、“2”输出端为用户的给定单元提供了一个高精度的+10V直流稳压电源。可利用转速调节电位器串联在电路中,调节电位器, 改变输入端口AIN1+给定的模拟输入电压,变频器的输入量将紧紧跟踪给定量的变化,从而平滑无极地调节电动机转速的大小。

MM440变频器为用户提供了两对模拟输入端口，即端口“3”、“4”和端口“10”、“11”，通过设置P0701的参数值，使数字输入“5”端口据有正转控制功能；通过设置P0702的参数值，使数字输入“6”端口具有反转控制功能；模拟输入“3”、“4”端口外接电位器，通过“3”端口输入大小可调的模拟电压信号，控制电动机转速的大小。即由数字输入端控制电动机转速的方向，由模拟输入端控制转速的大小。

任务训练：

一、训练内容

用按钮SB1控制实现电动机起停工能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。

二、训练工具、材料和设备

西门子MM440变频器一台、三相异步电动机、电位器一个、实训台、开关按钮模块、通用电工工具一套、导线若干等。

三、操作方法和步骤

1．按要求接线

变频器模拟信号控制接线如图2-3所示。检查电路正确无误后，合上主电源开关QS。

图2-3 MM440变频器模拟信号控制接线图

2. 参数设置

（1）恢复变频器工厂默认值，设定P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位。

（2）设置电动机参数，电动机参数设置见表2-7。电动机参数设置完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。

表2-7 电动机参数设置

表2-8 模拟信号操作控制参数

（1）电动机正转与调速

按下电动机正转按钮SB1,数字输入端口DINI为”ON”,电动机正转运行,转速由外接电位器RP1来控制,模拟电压信号在0~10V之间变化，对应变频器的频率在0~50Hz之间变化，对应电动机的转速在0~1500 r∕min之间变化。当松开带锁按钮SB1时，电动机停止运转。

（2）电动机反转与调速

按下电动机反转按钮SB2，,数字输入端口DIN2为”ON”,电动机反转运行,与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器来调节。当松开带锁按钮SB2时，电动机停止运转。

四、成绩评价表

成绩评价见表2-9。

表 2-9  成绩评价表

通过模拟输入端口“10”、“11”，利用外部接入的电位器，控制电动机转速的大小。连接线路，设置端口功能参数值。

任务4 变频器的多段速运行操作

任务目的：

1．掌握变频器多段速频率控制方式。

2．熟练掌握变频器的多段速运行操作过程。

任务引入：

由于现场工艺上的要求，很多生产机械在不同的转速下运行。为反方便这种负载，大多数变频器决提供了多挡频率控制功能。用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率，实现不同转速下运行的目的。

相关知识点：

MM440变频器的多段速控制功能及参数设置

多段速功能，也称作固定频率，就是设置参数P1000=3的条件下，用开关量端子选择固定频率的组合，实现电机多段速度运行。可通过如下三种方法实现：

1. 直接选择（P0701 - P0706 = 15）

在这种操作方式下，一个数字输入选择一个固定频率，端子与参数设置对应见表2-10。

表2-10 端子与参数设置对应表

在这种操作方式下，数字量输入既选择固定频率（见表2-10），又具备起动功能。

3. 二进制编码选择 + ON 命令（P0701 - P0704 = 17）

MM440变频器的六个数字输入端口（DIN1~ DIN6），通过P0701~P0706设置实现多频段控制。每一频段的频率分别由P1001~P1015参数设置，最多可实现15频段控制，各个固定频率的数值选择见表2-11。在多频段控制中，电动机的转速方向是由P1001~P1015参数所设置的频率正负决定的。六个数字输入端口，哪一个作为电动机运行、停止控制，哪些作为多段频率控制，是可以由用户任意确定的，一旦确定了某一数字输入端口的控制功能，其内部的参数设置值必须与端口的控制功能相对应。

表2-11 固定频率选择对应表

一、训练内容

实现3段固定频率控制，连接线路，设置功能参数，操作三段固定速度运行。

二、训练工具、材料和设备

西门子MM440变频器一台、三相异步电动机一台、实训台、开关按钮、导线若干、通用电工工具一套等。

三、操作方法和步骤

1. 按要求接线

按图2-4连接电路，检查线路正确后，合上变频器电源空气开关QS。

图2-4三段固定频率控制接线图

2．参数设置

（1）恢复变频器工厂缺省值，设定P0010=30，P0970=1。按下“P”键,变频器开始复位到工厂缺省值。

（2）设置电动机参数，见表2-12。电动机参数设置完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。

表2-12电动机参数设置

表2-13 变频器3段固定频率控制参数设置

当按下SB1时，数字输入端口“7”为“ON”，允许电动机运行。

（1）第1频段控制。当SB1按钮开关接通、SB2按钮开关断开时，变频器数字输入端口“5”为“ON”，端口“6”为“OFF”，变频器工作在由P1001参数所设定的频率为20Hz的第1频段上。

（2）第2频段控制。当SB1按钮开关断开，SB2按钮开关接通时，变频器数字输入端口“5”为“OFF”，“6”为“ON”，变频器工作在由P1002参数所设定的频率为30Hz的第2频段上。

（3）第3频段控制。当按钮SB1、SB2都接通时，变频器数字输入端口“5”、“6”均为“ON”， 变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3频段上。

（4）电动机停车。当SB1、SB2按钮开关都断开时，变频器数字输入端口“5”、“6”均为“OFF”，电动机停止运行。或在电动机正常运行的任何频段，将SB3断开使数字输入端口“7” 为“OFF”，电动机也能停止运行。

注意的问题。3个频段的频率值可根据用户要求P1001、P1002和P1003参数来修改。当电动机需要反向运行时，只要将向对应频段的频率值设定为负就可以实现。

四、成绩评价表

成绩评价见表2-14。

表 2-14  成绩评价表

用按钮控制变频器实现电动机12段速频率运转。10段速设置分别为：第1段输出频率为5Hz；第2段输出频率为10Hz；第3段输出频率为15Hz；第4段输出频率为-15Hz；第5段输出频率为-5Hz；第6段输出频率为-20Hz；第7段输出频率为25Hz；第8段输出频率为40Hz；第9段输出频率为50Hz；第10段输出频率为30Hz；第11段输出频率为-30Hz；第12段输出频率为60Hz。画出变频器外部接线图，写出参数设置。