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3.2 MM4系列变频器的外部接线与操作

3.2.1 MM4系列变频器的键盘操作器AOP/BOP

MM4系列变频器为标准供货方式时装有状态显示板SDP(见图3-10a),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设备,可以利用基本键盘操作器BOP(见图3-10b)或高级键盘操作器AOP(见图3-10c)修改参数使之匹配。当然,用户也可以用PC IBN工具Drive Monitor或START - ER来调整工厂的设置值。

图3-10 键盘操作器类型

a)SDP b)BOP c)AOP

BOP具有五位数字的七段显示,用于显示参数的序号和数值、报警和故障信息以及该参数的设定值和实际值。

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应设置为1,参数P1000也应设置为1。变频器加上电源时也可以把BOP装到变频器上或从变频器上将BOP拆卸下来。如果BOP已经设置为I/O控制P0700=1,在拆卸BOP时变频器驱动装置将自动停车。

1.基本键盘操作器BOP上的显示、按钮及其含义

图3-11所示为BOP的外观。

BOP的一些主要显示与按钮含义如下:

1)LCD显示

其作用是状态显示,显示变频器当前的设定值。

2)起动电动机按钮 ,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。

3)停止电动机按钮 ,在OFF1模式时,按此键变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车,默认值运行时此键被封锁,为了允许此键操作应设定P0700=1;在OFF2模式时,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。

图3-11 BOP外观

1—更改方向 2—起动 3—停止 4—点动 5—编程(设置参数) 6—向下或减 7—向上或加 8—功能按钮

4)改变电动机的转动方向按钮 ,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被封锁的。为了使此键的操作有效,应设定P0700=1。

5)电动机点动按钮 ,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。

6)功能按钮 ,此键用于浏览辅助信息。在变频器运行过程中,显示任何一个参数时,按下此键并保持2s不动将显示以下参数值:a.直流回路电压,用d表示,单位V;b.输出电流A;c.输出频率Hz;d.输出电压,用o表示,单位V;e.由P0005选定的数值,如果P0005选择显示上述参数中的任何一个。连续多次按下此键将轮流显示以上参数。

7)访问参数按钮 ,按此键即可访问参数。

8)增加或减少数值按钮 ,按此键即可增加或减少面板上显示的参数数值。

2.参数格式与含义

这里以P0004和P0719为例进行说明。

(1)P0004参数的格式与含义

图3-12所示为P0004参数的格式,其值从0~22分别代表不同的含义(见表3-1),按功能的要求筛选过滤出与该功能有关的参数,这样可以更方便地进行调试。

图3-12 P0004参数的格式

表3-1 P0004参数的具体含义

MM4系列变频器参数的格式说明如下:

1)参数号P0004:是指该参数的编号参数号,用0000~9999的4位数字表示。在参数号的前面冠以一个小写字母“r”时表示该参数是只读的参数,它显示的是特定的参数数值,而且不能用与该参数不同的值来更改它的数值;其他所有参数号的前面都冠以一个大写字母“P”。这些参数的设定值可以直接在标题栏的最小值和最大值范围内进行修改。

2)参数的调试状态CStat:它有三种状态,即调试C、运行U、准备运行T。这是表示该参数在什么时候允许进行修改,对于一个参数可以指定一种、两种或全部三种状态。如果三种状态都指定了就表示这一参数的设定值在变频器的上述三种状态下都可以进行修改。

3)数据类型:有效的数据类型见表3-2。

表3-2 有效的数据类型

4)使能有效:表示该参数是否立即有效或者确认有效。如“立即”,表示可以对该参数的数值在输入新的参数后立即进行修改;如“确认”,则表示面板BOP或AOP上的P键被按下以后才能使新输入的数值有效地修改。

5)最小值、最大值和默认值:是指该参数可能设置的最小数值、最大数值和出厂设定值。

6)访问级:是指允许用户访问参数的等级。共有4个访问等级:标准级、扩展级、专家级和维修级。每个功能组中包含的参数号取决于参数P0003(见图3-13和表3-3)。

7)参数组:是指具有特定功能的一组参数。参数P0004的作用是根据所选定的一组功能对参数进行过滤或筛选,并集中对过滤出的一组参数进行访问。

图3-13 P0003参数的格式

表3-3 P0003参数的具体含义

(2)参数格式

图3-14所示为P0719参数的格式,它可以设定0~65之间的无符号16位整数值(即U16),其参数组为“命令”,最小值为0,最大值为66,访问级为3。与P0004不同的是,P0719还有一个下标[3],表示该参数是一个带下标的参数,并且指定了下标的有效序号。

图3-14 P0719参数的格式

3.2.2 操作案例9:用BOP更改参数P004

【任务描述】

请用BOP面板进行P0004参数的修改。

【实施步骤】

步骤①改变参数过滤功能,P0004参数为“7”。

步骤②改变P0719参数为“5”。

3.2.3 MM4系列变频器快速调试前的工作

1.了解变频器所带动电动机的基本参数

图3-15所示为变频器所带动的电动机及其铭牌参数(以西门子公司标准电动机为例)。

图3-15 变频器所带动的电动机及铭牌参数

电动机相关的参数如图3-16所示。

图3-16 电动机相关的参数

2.了解变频器的停车功能

变频器停车主要有以下几种方式:OFF1、OFF2和OFF3。

1)OFF1为默认的正常停车方式,用端子控制时它与ON命令是同一个端子输入,为低电平有效。变频器按P1121中设定的时间停车。是从P1082中设定的最大频率下降到0Hz的时间。

2)OFF2为自由停车方式。当有OFF2命令输入后,变频器输出立即停止,电动机按惯性自由停车。

3)OFF3为快速停车方式。其停车时间可在参数P1135中设定;当然也是从最高频率到0Hz的时间。

OFF2、OFF3命令也是低电平有效,所以接线时应注意接点形式。OFF2、OFF3常被用在有特殊需要的场合;OFF2可用于紧急停车等控制,还可应用在变频器输出端有接触器的场合。

3.复位为出厂时变频器的默认设置值

为了把变频器的所有参数复位为出厂时的默认设置值,需使用BOP或AOP或通信选件,按下面的数值设置参数:设置P0010=30;设置P0970=1。整个复位过程约需3min才能完成。

小贴士

西门子公司的变频器运行过程中禁止对其输出端接触器进行操作。如确需切换时,可利用OFF2停车功能。就是说接触器闭合后方可起动变频器。打开接触器之前必须先用OFF2命令停止变频器输出,且经过100ms时间方可打开接触器。OFF3可在需要不同的停车时间等场合应用,即用OFF1作常规停车,用OFF3作快速停车。

3.2.4 MM4系列变频器快速调试的基本流程

1.基本流程概述

图3-17所示为MM440变频器快速调试的基本流程。当选择P0010=1快速调试时,P0003用户访问级用来选择要访问的参数。这一参数也可以用来选择由用户定义的进行快速调试的参数表。在快速调试的所有步骤都已完成后,应设定P3900=1,以便进行必要的电动机数据的计算,并将其他所有的参数(不包括P0010=1)恢复到它们的默认设置值。

2.P0700参数

图3-18所示的P0700参数可以选择数字的命令信号源,即0为工厂的默认设置、1为BOP键盘设置、2为由端子排输入、4为BOP链路的USS设置、5为COM链路的USS设置、6为COM链路的通信板CB设置(见图3-19)。

如果变频器是通过AOP来控制,应选择USS和相应的接口作为命令源;如果AOP与BOP一链路接口相连接应设定P0700=4。

3.P0701-P0708参数

图3-20所示的P0701参数可以选择数字输入1的功能,如OFF1、OFF2、OFF3、点动、反转、MOP、固定频率设定值、直流制动、BICO等功能,具体见表3-4。

图3-17 快速调试的基本流程

图3-18 P0700参数格式

图3-19 选择P0700命令信号源

图3-20 P0701参数格式

表3-4 数字量输入端子的功能

MM440变频器共有6个常规输入端子DIN1~DIN6和两个由模拟量演变过来的数字量端子DIN7/DIN8,两者在功能值设定上除了在固定频率值(即设定值为15/16/17)不具有之外,其余功能均具备。

4.P1000参数

图3-21所示的P1000参数可以选择频率设定值的信号源。

图3-21 P1000参数格式

在表3-5给出的可供选择的设定值中,主设定值由最低一位数字个位数来选择(即0~7),而附加设定值由最高一位数字十位数来选择(即x0~x7,其中x=1~7)。

表3-5 P1000可供选择的设定值

(续)

5.P1300参数

图3-22所示的P1300参数可以选择变频器的控制方式。其可能的设定值见表3-6。

图3-22 P1300参数格式

表3-6 P1300可能的设定值

当P1300>=20(即控制方式=矢量控制)时,变频器内部将最高输出频率限制为200Hz或5*电动机额定频率(P0310),此值在r1084最高频率中显示。

3.2.5 操作案例10:MM440变频器的面板操作与运行

【任务概述】

通过变频器操作面板对电动机的起动、正反转、点动、调速进行控制。

【实施步骤】

步骤①:按要求接线。

系统接线如图3-23所示,检查电路正确无误后,合上主电源开关QS。

步骤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恢复到工厂默认值。

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3-7。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。

图3-23 变频调速系统接线

表3-7 电动机参数设置

3)设置面板操作控制参数,见表3-8。

表3-8 面板基本操作控制参数

(续)

步骤③:变频器运行操作。

1)变频器起动: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增加键!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。当松开变频器前操作面板上的点动键,则变频器将驱动电动机降速至零。这时,如果按下变频器前操作面板上的换向键,再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。

3.2.6 操作案例11:MM440变频器的外部运行操作

【任务概述】

用自锁按钮SB 1 和SB 2 、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。

【实施步骤】

步骤①:了解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3-24所示。

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都有很多功能,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。

步骤②:按要求接线。

图3-24 MM440变频器的数字输入端口

变频器外部运行操作接线如图3-25所示。

步骤③:参数设置。

接通断路器QS,在变频器通电的情况下,完成相关参数设置,具体设置见表3-9。

步骤④:变频器运行操作。

1)正向运行:当按下带锁按钮SB 1 时,变频器数字端口“5”为ON,电动机按P1120所设置的5s斜坡上升时间正向起动运行,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SB 1 ,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SB 2 时,变频器数字端口“6”为ON,电动机按P1120所设置的5s斜坡上升时间正向起动运行,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SB 2 ,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。

图3-25 外部运行操作接线图

表3-9 变频器参数设置

3)电动机的点动运行:

①正向点动运行:当按下带锁按钮SB 3 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起动运行,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SB 3 ,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SB 4 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起动运行,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SB 4 ,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,就可以改变电动机的正常运行速度和正、反向点动运行速度。

5)电动机实际转速测定:在电动机运行过程中,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。

3.2.7 操作案例12:MM440变频器的模拟信号操作控制

【任务概述】

用自锁按钮SB 1 控制实现电动机的起停功能,由模拟输入端控制电动机转速的大小。

【实施步骤】

步骤①:按要求接线。

变频器模拟信号控制接线如图3-26所示。检查电路正确无误后,合上主电源开关QS。

步骤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)设置电动机参数后,设P0010=0,变频器当前处于准备状态,可正常运行。

3)设置模拟信号操作控制参数,模拟信号操作控制参数见表3-10。

图3-26 MM440变频器模拟信号控制接线图

表3-10 模拟信号操作控制参数

(续)

步骤③:变频器运行操作。

1)电动机正转与调速:按下电动机正转自锁按钮SB 1 ,数字输入端口DINI为“ON”,电动机正转运行,转速由外接电位器RP 1 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0~1500r/min之间变化。当松开带锁按钮SB 1 时,电动机停止运转。

2)电动机反转与调速:按下电动机反转自锁按钮SB 2 ,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SB 2 时,电动机停止运转。

3.2.8 操作案例13:MM440变频器的多段速运行操作

【任务概述】

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。

【实施步骤】

步骤①:了解MM440变频器的多段速控制功能及参数设置。

步骤②:按要求接线。

按图3-27连接电路,检查线路正确后,合上变频器电源断路器QS。

步骤③:参数设置。

1)恢复变频器工厂默认值,设定P0010=30,P0970=1。按下“P”键,变频器开始复位到工厂默认值。

2)设置电动机参数后,设P0010=0,变频器当前处于准备状态,可正常运行。

3)设置变频器三段固定频率控制参数,见表3-11。

图3-27 三段固定频率控制接线图

表3-11 变频器三段固定频率控制参数设置

(续)

步骤④:变频器运行操作。当按下带锁按钮SB 1 时,数字输入端口“7”为“ON”,允许电动机运行。接下来进行多段速操作,需要注意3个频段的频率值可根据用户要求来修改。 lYvmdwScIj6CxlGoXBOG8xsTCK8wQEG+E3J/G/SBrk2DU3KgJOOtL8fCSnEgIaKk

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