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通用变频器 应用技术

通用变频器 应用技术. 四川机电职业技术学院 电子电气工程系. 学习性工作任务 16- （实训项目 8 ）. 学习情境 5 ： 变频器的应用 案例分析及 系统设计方法. 基于 PLC 模拟量方式的变频器闭环调速控制设计 （ 2 学时）. 学习任务引入. 16.1. 基于 PLC 模拟量方式的变频器闭环调速控制在攀钢高炉上料系统的应用举例。. 图 16-1 攀钢 4 号高炉. 图 16-2 高炉上料系统变频器控制图. 实训目的. 16.2. 知识目标：. 能力目标：. 1 ．掌握 PLC 与 MM420 变频器 AI/AO 端子的接线方法。

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  1. 通用变频器应用技术 四川机电职业技术学院 电子电气工程系 学习情境 5-学习性工作任务16

  2. 学习性工作任务16-（实训项目8） 学习情境5： 变频器的应用 案例分析及 系统设计方法 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速控制设计 （2学时） 学习情境 5-学习性工作任务16

  3. 学习任务引入 16.1 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速控制在攀钢高炉上料系统的应用举例。 图16-1 攀钢4号高炉 学习情境 5-学习性工作任务16

  4. 图16-2 高炉上料系统变频器控制图 学习情境 5-学习性工作任务16

  5. 实训目的 16.2 知识目标： 能力目标： 1．掌握PLC与MM420变频器AI/AO端子的接线方法。 2．掌握基于PLC模拟量方式的变频器闭环控制方法。 3．理解PID控制程序的编写与调试方法。 1．掌握掌握PLC与变频器的硬件组态及参数设置。 2．实现基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速控制。 学习情境 5-学习性工作任务16

  6. 实训准备工作 16.3 1．THSMS-D型网络型可编程控制器高级实验装置； 2．MM420变频器； 3．DD03-6导轨电机； 4．编程软件STEP 7 V5.4、电脑等。 学习情境 5-学习性工作任务16

  7. 实训项目任务（详见实训项目任务书） 16.4 实训题目简介： MM440变频器有1路模拟量输入，支持常见的0～10V和4～20mA这些模拟标定方式。通过加在模拟量输入端口的电压或电流的变化，可以控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速。 变频器控制的电机，电机上同轴连接旋转编码器。编码器根据电机的转速变化而输出电压信号Vi，该模拟信号反馈到PLC模拟量（电压）输入端，在PLC内部与给定量经过PID运算处理后，通过PLC模拟量（电压）输出端输出一路DC 0～+10V电压信号加到变频器的模拟量输入端口，来控制变频器的输出，从而实现闭环控制的目的。 学习情境 5-学习性工作任务16

  8. 实训主要内容： 1．MM420变频器与PLC、编码器的连接。 2．电动机转速PID运算方式的闭环控制方法及程序编写。 3．程序调试及参数修改。 学习情境 5-学习性工作任务16

  9. 实训理论基础及主要环节演示 16.5 16.5.1 系统接线原理图及接线图分析 MM440变频器有1路模拟量输入，支持常见的0～10V和4～20mA这些模拟标定方式。通过加在模拟量输入端口的电压或电流的变化，可以控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速。 变频器控制的电机，电机上同轴连接旋转编码器。编码器根据电机的转速变化而输出电压信号Vi，该模拟信号反馈到PLC模拟量（电压）输入端，在PLC内部与给定量经过PID运算处理后，通过PLC模拟量（电压）输出端输出一路DC 0～+10V电压信号加到变频器的模拟量输入端口，来控制变频器的输出，从而实现闭环控制的目的。 学习情境 5-学习性工作任务16

  10. 系统原理图如下： 图16-3 系统原理图 系统接线图如下： 图16-4 系统接线图 注：图中变频器中3～模拟量输入1+ 4～模拟量输入1－ 5～数字输入1 9～输出0V 学习情境 5-学习性工作任务16

  11. 16.5.2 设计方法及步骤 1.按下表对变频器的参数进行设置 表16-1 参数设置表 在改动参数时，如果出现有的参数不能正常显示，则需首先改动P 3（访问级别设定）为3（专家级）。在调整参数的过程中不要改变频器的其它参数，容易出错。更不要随意改变频率上限值，以免引发事故。恢复出厂设置应使P10=30 P970=1（工厂复位）。 2.正确将导线连接完毕后，将程序下载至PLC主机，将“RUN/STOP”开关拨到“RUN”。 3.打开OB35，在程序的圈数设定处写入目标值（注意数字格式为十进制），点击下载图标，重新下载程序（如下图所示）。 学习情境 5-学习性工作任务16

  12. 4.点击监视按钮进入监视界面，置M0.0为1，启动电机转动，观察电机转动频率。 （注意：为防止出现安全事故，不得将变频器最大频率设定过大） 5．电机转动平稳后，记录给定目标转速、电机实际转速、和他们之间的偏差，再改变给定值，观察电机转速的变化并记录数据。（注意：由于闭环调节本身的特性，所以电机要过一段时间才能达到目标值） 学习情境 5-学习性工作任务16

  13. 请观察并记录数据添入下列表格： 6．置M0.0为0，使电机停止转动。 学习情境 5-学习性工作任务16

  14. 实训题目讨论解析及任务分工 16.6 要求学生以学习小组为单位，分组讨论解析实训题目，确定设计步骤，进行任务分工。 变频器控制的电机，电机上同轴连接旋转编码器。编码器根据电机的转速变化而输出电压信号Vi，该模拟信号反馈到PLC模拟量（电压）输入端，在PLC内部与给定量经过PID运算处理后，通过PLC模拟量（电压）输出端输出一路DC 0～+10V电压信号加到变频器的模拟量输入端口，来控制变频器的输出，从而实现闭环控制的目的。 学习情境 5-学习性工作任务16

  15. 图16-5 系统接线图 学习情境 5-学习性工作任务16

  16. 实训步骤 16.7 1．MM420变频器与PLC、编码器的连接。 2．变频器及电动机的参数设置。 3．编写变频器闭环定位控制程序。 4．程序调试及实验数据记录。 学习情境 5-学习性工作任务16

  17. 实训注意事项 16.8 1．变频器的输出端“U、V、W”应接鼠笼电机，千万不可将其连接至交流电源，否则会损坏变频器。 2．实验前要确认电机上的接地线是否已经接好，编码器的电源线是否接上，否则电机外壳将会有高压！ 3．在插拔PROFIBUS—DP电缆接头时，一定断电，否则极易损坏网络接头，严重可使网络接口烧毁。 学习情境 5-学习性工作任务16

  18. 思考题 1．旋转编码器如何与PLC、变频器实现闭环连接？ 2．如何正确设置变频器参数？ 3．如何正确选择PID运算参数？ 学习情境 5-学习性工作任务16

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