MM440变频器的基本控制电路

第六章MM440变频器的基本控制电路
一、基于输入端子的变频器操作控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是用两个自锁按钮SB1和SB2控制MM440变频器，实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为15s。

其中，DIN1端口设为正转控制，DIN2端口设为反转控制。

项目训练的目的是掌握MM440变频器基本参数的输入方法和基于输入端子的操作控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。

2、基本知识要点
MM440变频器有6个数字输入端口（DIN1～DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，具体参见图9-1。

每个数字输入端口功能很多，可根据需要进行设置。

每个端口功能设置通过分别选定参数P0701～P0706的值来实现，默认值为1。

可能的设定值及定义如下：
参数值为0：禁止数字输入。

参数值为1：ON/OFF1（接通正转/停车命令1）。

参数值为2：ON reverse/OFF1 （接通反转/停车命令1）。

参数值为3：OFF2（停车命令2），按惯性自由停车。

参数值为4：OFF3（停车命令3），按斜坡函数曲线快速降速。

参数值为9：故障确认。

参数值为10：正向点动。

参数值为11：反向点动。

参数值为12：反转。

参数值为13：MOP（电动电位计）升速（增加频率）。

参数值为14：MOP 降速（减少频率）。

参数值为15：固定频率设定值（直接选择）。

参数值为16：固定频率设定值（直接选择+ ON 命令）。

参数值为17：固定频率设定值（二进制编码选择+ ON 命令）。

参数值为25：直流注入制动。

参数值为29：由外部信号触发跳闸。

参数值为33：禁止附加频率设定值。

参数值为99：使能BICO 参数化。

变频器有3种基本的停车方法：OFF1、OFF2、OFF3。

OFF1停车命令能使变频器按照选定的斜坡下降速率减速并停止转动，而斜坡下降时间参数可通过改变参数P1121来修改。

应该注意，ON 命令和后继的OFF1 命令必须来自同一信号源，如果ON/OFF1 的数字输入命令不止由一个端子输入，那么只有最后一个设定的数字输入（例如DIN3）才是有效的。

OFF2停车命令能使电动机依惯性滑行最后停车脉冲被封锁。

应该注意，OFF2 命令可以有一个或几个信号源，OFF2命令以缺省方式设置到BOP/AOP。

OFF3停车命令能使电动机快速地减速停车。

在设置了OFF3 的情况下，为了起动电动机，二进制输入端必须闭合（高电平）。

如果OFF3为高电平，电动机才能起动，并用OFF1 或OFF2 方式停车；
如果OFF3 为低电平，电动机是不能起动的。

OFF3停车斜坡下降时间用参数P1135来设定。

3、电路接线
按图9-5所示连接电路。

检查正确无误后，合上主电源开关QS。

4、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，复位过程大约需要3分钟，结果可使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。

电动机选用型号为YS-7112，其额定参数如下：
电动机参数设置见表9-6。

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。

（3）设置数字输入控制端口参数，见表9-7。

5、操作控制
（1）电动机正向运行当按下自锁按钮SB1时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，电动机按P1120所设置的15s斜坡上升时间正向起动，经15s后稳定运行在1240 r/min的转速上。

此转速与P1040所设置的40Hz频率对应。

松开自锁按钮SB1，数字输入端口DIN1为“OFF”，电动机按P1121所设置的20 s斜坡下降时间停车，经20s后电动机停止运行。

（2）电动机反向运行如果要使电动机反转，按下自锁按钮SB2，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，电动机按P1120所设置的15s斜坡上升时间反向起动，经15s后稳定运行在1240 r/min的转速上。

此转速与P1040所设置的40Hz频率对应。

（3）电动机停止松开自锁按钮SB2，数字输入端口DIN2为“OFF”，电动机按P1121所设置的15s斜坡下降时间停车，经15s 后电动机停止运行
训练内容：
1）电动机正转运行控制，要求稳定运行频率为45Hz。

DIN4端口设为正转控制。

画出MM440变频器外部接线图，写出参数设置。

2）利用变频器外部输入端子实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为5s。

DIN4端口设为正转控制，DIN3端口设为反转控制，写出参数设置。

二、基于模拟信号的变频器操作控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是用两个自锁按钮SB1和SB2控制MM440变频器，实现电动机正转和反转功能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。

其中，DIN1端口设为正转控制，DIN2端口设为反转控制。

项目训练的目的是掌握MM440变频器基本参数的输入方法和基于模拟信号的操作控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。

2、基本知识要点
MM440变频器可以用模拟输入端控制电动机转速的大小，它为用户提供了两对模拟输入端口AIN1+、AIN1-、AIN2+、AIN2-，即端口“3”、“4”和端口“10”、“11”，如图9-1所示。

MM440变频器的输出端口“1”、“2”为用户提供了一个高精度的+10V直流稳压电源。

外接转速调节电位器RP1串接在电路中，调节RP1时，输入端口AIN1+给定的模拟输入电压改变，变频器的输出量紧紧跟踪给定量的变化，从而平滑无级地调节电动机转速的大小。

3、电路接线
按照图9-6所示进行模拟信号控制电路接线。

检查正确无误后，合上主电源开关QS。

4、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，复位过程大约3min，这样就保证了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，需设置电动机参数。

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。

（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9-8。

5、操作控制：
（1）电动机正向运行当按下自锁按钮SB1时，数字输入端口DIN1为“ON”，电动机正向运行，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。

松开自锁按钮SB1，数字输入端口DIN1为“OFF”，电动机停止运行。

(2）电动机反向运行如果要使电动机反转，按下自锁按钮SB2，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，电动机反向运行，与电动机正转相同，反转转速的大小仍由外接电位器RP1来调节。

松开SB2，电动机停止运转。

图9-6模拟信号控制电路
表9-8 模拟信号操作控制参数
6、进一步练习内容
用自锁按钮SB1控制实现电动机起停功能，由模拟输入端控制电动机转速的大小。

画出变频器外部接线图，写出参数设置。

三、变频器的多段速频率控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是利用MM440变频器实现电动机三段速频率运转。

其中，DIN3端口设为电动机起停控制，DIN1和DIN2端口设为三段速频率输入选择，三段速度设置如下：
第一段：输出频率为15Hz；电动机转速为840 r/min。

第二段：输出频率为35Hz；电动机转速为1960 r/min。

第三段：输出频率为50Hz；电动机转速为2800 r/min。

项目训练的目的是掌握MM440变频器多段速频率控制方式，熟习MM440变频器的运行操作过程。

2、基本知识要点
由于工艺上的需要，很多设备在不同的阶段需要在不同的转速下运行。

为方便这种负载，大多数变频器都提供了多挡频率控制功能。

它是通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率。

MM440变频器的六个数字输入端口（DIN1～DIN6），即端口“5”、“6”、“7”、“8”、“16”和“17”，可根据需要通过分别选定参数P0701～P0706的值来实现多段速频率控制。

每一个频段的频率可分别由P1001～P1015参数设置，最多可实现15频段控制。

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，哪些作为多频段控制，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，其内部参数的设置值必须与端口的控制功能相对应。

例如用DIN1、DIN2、DIN3、DIN4四个输入端来选择16挡频率，其组合形式见表9-13。

将表9-13中开关状态的组合与各挡频率之间的关系画成曲线图，如图9-7所示。

3、电路接线
按照图9-14“三段速频率控制接线图”接线。

检查正确无误后，合上主电源开关QS。

4、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，复位过程大约3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。

（2）设置电动机参数
电动机参数设置同表9-6。

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。

（3）设置三段固定频率控制参数
见表9-9。

5、操作控制：
当按下带锁按钮SB3，数字输入端口DIN3为“ON”，允许电动机运行。

（1）第1段控制当按钮SB1接通、按钮SB2断开时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，端口DIN2为“OFF”，变频器工作在由P1001参数所设定的频率为15HZ的第1段上，电动机运行在对应的840 r/min的转速上。

（2）第2段控制当按钮SB2接通、按钮SB1断开时，变频器数字输入端口DIN2为“ON”，端口DIN1为“OFF”，变频器工作在由P1002参数所设定的频率为35Hz的第2段上，电动机运行在对应的1960 r/min的转速上。

（3）第3段控制当按钮SB1接通、按钮SB2接通时，变频器数字输入端口DIN1为“ON”，端口DIN2为“ON”，变频器工作在由P1003参数所设定的频率为50Hz的第3段上，电动机运行在对应的2800 r/min的转速上。

(4) 电动机停车当按钮SB1，SB2都断开时，变频器数字端口DIN1、DIN2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DIN3为“OFF”，电动机
也能停止运行。

图9-7三段速频率控制接线图
6、进一步练习内容
用自锁按钮控制变频器实现电动机9段速频率运转。

9 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10Hz；第5段输出频率为-10Hz；第6段输出频率为-20 Hz；第7段输出频率为35Hz；第8段输出频率为50Hz；第9段输出频率为30Hz。

画出变频器外部接线图，写出参数设置。

表9-9 三段固定频率控制参数表
四、PLC与变频器联机延时控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是通过S7 200 PLC和MM440变频器联机，实现电动机延时控制运转。

按下正转按钮SB1，延时10 s后，电动机起动并运行在频率为30 Hz，对应电动机转速为1680 r/min。

按下反转按钮SB3，延时20 s后，电动机反向运行在频率为30 Hz，对应电动机转速为1680 r/min。

按下停止按钮SB2，电动机停止运行。

项目训练的目的是掌握PLC和MM440联机控制方法，熟习PLC和MM440联机调试方法。

2、S7 200 PLC输入/输出分配表
根据控制要求写出PLC的I/O端口分配，见表9-10。

表9-10 S7 200 PLC输入/输出分配表
3、电路接线
根据PLC输入/输出分配表，按照图9-8接线。

检查正确无误后，合上主电源开关QS。

4、PLC程序设计
PLC程序设计PLC程序设计的编程输入下载调试。

程序见图9-9。

5、变频器参数设置
复变频器工厂默认值，P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。

变频器参数设置见表9-11。

6、操作方法
（1）电动机正向延时运行
当按下按钮SB1时，位存储器M0.0得电，其常开触头闭合实现自锁，同时接通定时器T37并开始延时，当延时时间达到15s时，定时器T37输出逻辑“1”，输出继电器Q0.1得电，使MM440的数字输入端口DIN2为“ON”，电动机在发出正转信号延时8s后，按P1120所设置的8s斜坡上升时间正向启动，经8s后电动机正向运行在由P1040所设置的30Hz频率对应的转速上。

（2）电动机反向延时运行
当按下自锁按钮SB3时，位存储器M0.1得电，其常开触头闭合实现自锁，同时接通定时器T38
并开始延时，当延时时间达到10S时，定时器T37输出逻辑“1”，输出继电器Q0.2得电，使MM440的数字输入端口DIN2为“ON”，电动机在发出正转信号延时10S后，按P1120所设置的8S斜坡上升时间正向启动，经8S后电动机正向运行在由P1040所设置的30HZ频率对应的转速上。

为了保证运行安全，在程序设计中，利用位存储器M0.0和M0.1的常闭触头实现互锁。

（3）电动机停止
无论电动机当前处于正向还是反向工作状态，当按下停止按钮SB2时，输入继电器I0.2得电，其常闭触头断开，使M0.0失电，其常开触头断开取消自锁，同时时定时器T37断开，输出继电器Q0.1失电，MM440端口“5”为“OFF”，电动机按P1121所设置的10s斜坡下降时间正向停车，经10s后电动机停止。

图9 -8 PLC和MM440变频器联机延时正反向控制电路
表9-11 变频器参数设置表
图9-9 PLC程序图
7、进一步练习内容
利用PLC和变频器联机控制实现电动机正转和反转功能，电动机加减速时间为10s。

画出PLC和变频器联机接线图，写出变频器参数设置和PLC程序。

五、PLC联机多段速频率控制
1、项目训练内容和目的
项目训练内容是通过S7 200 PLC和MM440变频器联机，实现电动机三段速频率运转控制。

按下起动按钮SB1，电动机起动并运行在第1段，频率为10 Hz，对应电动机转速为560 r/min；延时20 s 后，电动机反向运行在第2段，频率为30 Hz，对应电动机转速为1680 r/min；再延时20 s后，电动机正向运行在第3段，频率为50 Hz，对应电动机转速为2800 r/min。

按下停车按钮SB2，电动机停止运行。

项目训练的目的是掌握PLC和MM440多段速频率联机控制方法，熟习PLC和MM440联机调试方法。

2、S7 200 PLC输入/输出分配表
MM440变频器数字输入端口DIN1、DIN2通过P0701、P0702参数设为三段固定频率控制端，每
一个频段的频率可分别由P1001、P1002和P1003参数设置。

变频器数字输入端口DIN3设为电动机的运行、停止控制端，可由P0703参数设置。

PLC的I/O分配见表9-12。

表9-12 S7 200 PLC输入/输出分配表
3、电路接线
根据PLC输入/输出分配表，按照图9-10接线。

检查正确无误后，合上主电源开关QS。

4、PLC程序设计
PLC程序设计PLC程序设计的编程。

程序见图9-11。

5、变频器参数设置
复变频器工厂默认值，P0010=30和P0970=1，按下P键，开始复位，复位过程大约3MIN，这样就保证了变频器的参数恢复到工厂默认值。

见表9-13。

6、操作控制：
（1）当按下自锁按钮SB1时，PLC输入继电器I0，1得电，其常开触头闭合，Q0.1和Q0.3得电，其常开触头闭合实现自锁，输出继电器Q0.1得电，电动机在发出正转信号延时20S后，电动机正向运行在由P1001所设置的10HZ频率对应的转速上，同时接通定时器T37并开始延时，当延时时间达到20S时，定时器T37输出逻辑“1”。

（2）T37常开触头闭合，Q0.2得电，Q0.1复位，Q0.2常开触头闭合实现自锁，Q0.2得电，电动机在发出反转信号延时20S后，电动机反向运行在由P1002所设置的30HZ频率对应的转速上，同时接通定时器T38并开始延时，当延时时间达到20S时，定时器T38输出逻辑“1”。

（3）T38常开触头闭合，Q0.4得电，Q0.2复位，Q0.4得电，电动机在发出反转信号延时20S后，电动机正向运行在由P1008所设置的50HZ频率对应的转速上。

(4)当按下SB2，Q0.1~Q0.4全复位，电动机停止
图9-10 PLC和MM440变频器联机三段速控制电路
表9-13 变频器参数设置表
7、进一步练习内容
利用PLC和变频器联机控制实现电动机10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10Hz；第5段输出频率为-10Hz；第6段输出频率为-20 Hz；第7段输出频率为35Hz；第8段输出频率为50Hz；第9段输出频率为30Hz。

画出PLC和变频器联机接线图，写出变频器参数设置和PLC程序。