1、柳州职业技术学院变频器实训指导书（西门子 MM420）编者：邓其贵电气自动化技术专业任务 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 MM420 系列（MicroMaster420）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
2、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。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务 1.4 变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。二基本操作面板修改设置参数的方法MM420 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
3、数的流程，见表 2-1。表 2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程操作步骤 BOP 显示结果1 按 键，访问参数2 按 键，直到显示 P10003 按 键，直到显示 in000，即 P1000 的第 0 组值4 按 键，显示当前值 25 按 键，达到所要求的值 16 按 键，存储当前设置7 按 键，显示 r00008 按 键，显示频率任务训练 ：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 MM420 变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、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
4、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 P001030 和 P09701，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 电动机参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设定用户访问级为标准级P0010 0 1 快速调试P0100 0 0 功率以 KW 表示，频率为 50HzP0304 2
5、30 380 电动机额定电压（V）P0305 3.25 1.05 电动机额定电流（A）P0307 0.75 0.37 电动机额定功率（KW）M40UVW28L12L3M3QS380VP0310 50 50 电动机额定频率（Hz）P0311 0 1400 电动机额定转速（r/min）（3）设置面板操作控制参数，见表 2-3。表 2-3 面板基本操作控制参数3变频器运行操作（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 560rmin 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
6、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 成绩评价表序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分扣分得分参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设用户访问
7、级为标准级P0010 0 0 正确地进行运行命令的初始化P0004 0 7 命令和数字 I/OP0700 2 1 由键盘输入设定值（选择命令源）P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 1 由键盘（电动电位计）输入设定值P1080 0 0 电动机运行的最低频率(Hz)P1082 50 50 电动机运行的最高频率(Hz)P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1040 5 20 设定键盘控制的频率值(Hz)P1058 5 10 正向点动频率(Hz)P1059 5 10 反向点动频率(H
8、z)P1060 10 5 点动斜坡上升时间（s）P1061 10 5 点动斜坡下降时间（s）1 接线能正确使用工具和仪表，按照电路图正确接线1.接线按照不规范，每处扣 5-10分2.接线错误，扣 20 分302 参数设置能根据任务要求正确设置变频器参数1.参数设置不全，每处扣 5 分2.参数设置错误，每处扣 5 分 303 操作调试 操作调试过程正确1.变频器操作错误，扣 10 分2.调试失败，扣 20 分 204 安全文明生产 操作安全规范、环境整洁违反安全文明生产规程，扣5-10 分 20五、巩固练习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
9、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 MM420 变频器基本参数的输入方法。2掌握 MM420 变频器输入端子的操作控制方式。3熟练掌握 MM420 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MM420 变频器的数字输入端口MM420 变频器有 3 个数字输入端口，具体如图 2-2 所示。图 2-2 MM420 变频器的
10、数字输入端口二数字输入端口功能MM420 变频器的 3 个数字输入端口（DIN1DIN3） ，即端口 “5”、 “6”、 “7”，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 P0701P0703 为与端口数字输入1 功能至数字输入 3 功能，每一个数字输入功能设置参数值范围均为 099，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 MM420 数字输入端口功能设置表参数值 功能说明0 禁止数字输入1 ON/OFF1（接通正转、停车命令 1）2 ON/OFF1(接通反转、停车命令 1)3 OFF2（停车命令 2） ，按惯性自由停车4
11、OFF3（停车命令 3） ，按斜坡函数曲线快速降速9 故障确认10 正向点动11 反向点动12 反转13 MOP（电动电位计）升速（增加频率）14 MOP 降速（减少频率）15 固定频率设定值（直接选择）16 固定频率设定值（直接选择+ON 命令）17 固定频率设定值（二进制编码选择+ON 命令）25 直流注入制动任务训练：一、训练内容用自锁按钮 SB1 和 SB2，外部线路控制 MM420 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
12、西门子 MM420 变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、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 变频器参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 7 命令和数字 I/OP0700 2 2 命令源选择“由端子排输入”P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 7 命令和数字 I/O*P0701 1 1 ON
13、接通正转，OFF 停止*P0702 1 2 ON 接通反转，OFF 停止*P0703 9 10 正向点动P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 1 由键盘（电动电位计）输入设定值*P1080 0 0 电动机运行的最低频率(Hz)*P1082 50 50 电动机运行的最高频率(Hz)*P1120 10 5 斜坡上升时间（s）*P1121 10 5 斜坡下降时间（s）P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器*P1040 5 20 设定键盘控制的频率值*P1058 5 10 正向点动频率(
14、Hz)*P1059 5 10 反向点动频率(Hz)*P1060 10 5 点动斜坡上升时间（s）*P1061 10 5 点动斜坡下降时间（s）3变频器运行操作（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P1
15、120 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
16、设置的 5S 点动斜坡下降时间停止运行。（2 ）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 成绩评价表序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分扣分得分1 接线能正确使用工具和仪表，按照电路图正确接线1.接线按照不规范，每处扣 5-10分2.接线错误，扣 20 分302 参数设置
17、能根据任务要求正确设置变频器参数1.参数设置不全，每处扣 5 分2.参数设置错误，每处扣 5 分 303 操作调试 操作调试过程正确1.变频器操作错误，扣 10 分2.调试失败，扣 20 分 204 安全文明生产 操作安全规范、环境整洁违反安全文明生产规程，扣5-10 分 20五、巩固练习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
18、。任务 3 变频器的模拟信号操作控制任务目的：1掌握 MM420 变频器的模拟信号控制；2掌握 MM420 变频器基本参数的输入方法；3熟练掌握 MM420 变频器的运行操作过程。任务引入：MM420 变频器可以通过 3 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：MM420 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
19、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。MM420 变频器为用户提供了模拟输入端口，即端口“3” 、 “4”，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、训练内容用自锁按钮 SB1 控制实现电动机起停工能，由模拟
20、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 MM420 变频器一台、三相异步电动机、电位器一个、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮二个、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 MM420 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
21、参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0010 0 1 快速调试P0100 0 0 工作地区：功率以 KW 表示，频率为 50HzP0304 230 230 电动机额定电压（V）P0305 3.25 0.9 电动机额定电流（A）P0307 0.75 0.4 电动机额定功率（KW）P0308 0 0.8 电动机额定功率（COS）P0310 50 50 电动机额定频率(Hz)P03111 0 1400 电动机额定转速(r/min)（3 ）设置模拟信号操作控制参数，模拟信号操作控制参数设置见表 2-8。表 2-8 模拟信号操作控制参数参数号 出厂值 设置值 说
22、明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 7 命令和数字 I/OP0700 2 2 命令源选择由端子排输入P0003 1 2 设用户访问级为扩展级P0004 0 7 命令和数字 I/OP0701 1 1 ON 接通正转， OFF 停止P0702 1 2 ON 接通反转， OFF 停止P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 2 频率设定值选择为模拟输入P1080 0 0 电动机运行的最低频率（HZ）P1082 50 50 电动机运行的最高频率（HZ）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
23、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 010V 之间变化，对应变频器的频率在 050Hz 之间变化，对应电动机的转速在 01500 rmin 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自锁按钮 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 成绩评价表序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分扣分得分1 接线能正确使用
24、工具和仪表，按照电路图正确接线1.接线按照不规范，每处扣 5-10分2.接线错误，扣 20 分302 参数设置能根据任务要求正确设置变频器参数1.参数设置不全，每处扣 5 分2.参数设置错误，每处扣 5 分 303 操作调试 操作调试过程正确1.变频器操作错误，扣 10 分2.调试失败，扣 20 分 204 安全文明生产 操作安全规范、环境整洁违反安全文明生产规程，扣5-10 分 20五、巩固练习通过模拟输入端口“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
25、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：MM420 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 - P0703 = 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端
26、子编号 对应参数 对应频率设置值 说 明5 P0701 P10016 P0702 P10027 P0703 P10031.频率给定源 P1000 必须设置为 3。2.当多个选择同时激活时，选定的频率是它们的总和。2. 直接选择 + ON 命令（P0701 - P0703 = 16）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 - P0703 = 17）MM420 变频器的 3 个数字输入端口（DIN1 DIN3） ，通过 P0701P0703 设置实现多频段控制。每一频段的频率分别由 P1001P1007 参数
27、设置，最多可实现 7 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 P1001P1007 参数所设置的频率正负决定的。3 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频率设定 DIN3 DIN2 DIN1P1OO1 0 0 1P1OO2 0 1 0P1OO3 0 1 1P1OO4 1 0 0P1OO5 1 0 1P1OO6 1 1 0P1OO7 1 1 1任务训练：一、训练内容实现 3 段固
28、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 MM420 变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮四个、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。L 1 L 2 L 3 S B 1S B 2S B 3M M 4 4 0567UVWQ SM3 82 2 0 V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
29、，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 电动机参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0010 0 1 快速调试P0100 0 0 工作地区：功率以 KW 表示，频率为 50HzP0304 230 230 电动机额定电压（V）P0305 3.25 0.9 电动机额定电流（ A）P0307 0.75 0.4 电动机额定功率（ KW）P0308 0 0.8 电动机额定功率（COS）P0310 50 50 电动机额定频率 (Hz)P03111 0 1400 电动机额定转速(r/min)（3 ）
30、设置变频器 3 段固定频率控制参数，见表 2-13。表 2-13 变频器 3 段固定频率控制参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 0 7 命令和数字 L/OP0700 2 2 命令源选择由端子排输入P0003 1 2 设用户访问级为拓展级P0004 0 7 命令和数字 L/OP0701 1 17 选择固定频率P0702 1 17 选择固定频率P0703 1 1 ON 接通正转，OFF 停止P0003 1 1 设用户访问级为标准级P0004 2 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1000 2 3 选择固定频率设定值P0003 1 2 设用户访问级
31、为拓展级P0004 0 10 设定值通道和斜坡函数发生器P1001 0 20 选择固定频率 1(Hz)P1002 5 30 选择固定频率 2(Hz)P1003 10 50 选择固定频率 3(Hz)3变频器运行操作当按下带按锁 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
32、“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
33、、 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 成绩评价表序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分扣分得分1 接线能正确使用工具和仪表，按照电路图正确接线1.接线按照不规范，每处扣 5-10分2.接线错误，扣 20 分302 参数设置能根据任务要求正确设置变频器参数1.参数设置不全，每处扣 5 分2.参数设置错误，每处扣 5 分 303 操作调试 操作调试过程正确1.变频器操作错误，扣 10 分2.调试失败，扣 20 分 204 安全文明生产 操作安全规范、环境整洁违反安全文明生
34、产规程，扣5-10 分 20五、巩固练习用自锁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。任务 5 变频器的 PID 控制运行操作任务目标：1掌握面板设定
35、目标值的接线方法及参数设置。2掌握端子设定多个目标值的接线方法及参数设置。3熟悉 P、I、D 参数调试方法。任务引入：在生产实际中，拖动系统的运行速度需要平稳，而负载在运行中不可避免受到一些不可预见的干扰，系统的运行速度降失去平衡，出现震荡，和设定值存在偏差。对该偏差值，经过变频器的 P、I 、D 调节，可以迅速、准确地消除拖动系统的偏差，回复到给定值。相关知识：PID 控制是闭环控制中的一种常见形式。反馈信号取自拖动系统的输出端，当输出量偏离所要求的给定值时，反馈信号成比例变化。在输入端，给定信号与反馈信号相比较，存在一个偏差值。对该偏差值，经过 P、I 、D 调节，变频器通过改变输出频率，
36、迅速、准确地消除拖动系统的偏差，回复到给定值，振荡和误差都比较小，适用于压力、温度、流量控制等。MM420 变频器内部有 PID 调节器。利用 MM420 变频器很方便构成 PID 闭环控制，MM420 变频器 PID 控制原理简图如图所示 2-5。PID 给定源和反馈源分别见表 2-15、2-16。图 2-5 MM420 变频器 PID 控制原理简图表 2-15 MM420 PID 给定源PID 给定源 设定值 功能解释 说明2250 BOP 面板 通过改变 P2240 改变目标值755.0 模拟通道 1P2253755.1 模拟通道 2通过模拟量大小改变目标值表 2-16 MM420 PI
37、D 反馈源PID 反馈源 设定值 功能解释 说明755.0 模拟通道 1P2264755.1 模拟通道 2当模拟量波动较大时，可适当加大滤波时间，确保系统稳定任务训练：一、训练内容实现面板设定目标值的 PID 控制运行。二、训练工具、材料和设备西门子 MM420 变频器一台、三相异步电动机一台、压力传感器一个（ 420mA） 、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮、导线若干、通用电工工具一套等。三、操作方法和步骤1.按要求接线图 2-6 为面板设定目标值时 PID 控制端子接线图，模拟输入端 AIN2 接入反馈信号0 20mA，数字量输入端 DIN1 接入的带锁按钮 SB1 控制变频器的启/停，给
38、定目标值由BOP 面板 ()键设定。图 2-6 面板设定目标值的 PID 控制端子接线图2参数设置（1 ）参数复位。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，复位过程大约为 3 秒，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，见表 2-17。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 2-17 电动机参数设置参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 1 设定用户访问级为标准级P0010 0 1 快速调试P0100 0 0 功率以 KW 表示，频率为 50HzP0304 230 380
39、电动机额定电压（V）P0305 3.25 1.05 电动机额定电流（ A）P0307 0.75 0.37 电动机额定功率（ KW）P0310 50 50 电动机额定频率（Hz）P0311 0 1400 电动机额定转速（ r/min）（3 ）设置控制参数，见表 2-18。表 2-18 控制参数表参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 2 用户访问级为扩展级P0004 0 0 参数过滤显示全部参数P0700 2 2 由端子排输入（选择命令源）*P0701 1 1 端子 DIN1 功能为 ON 接通正转/OFF 停车*P0702 12 0 端子 DIN2 禁用*P0703 9 0 端子 DIN3
40、 禁用P0725 1 1 端子 DIN 输入为高电平有效P1000 2 1 频率设定由 BOP()设置*P1080 0 20 电动机运行的最低频率( 下限频率)（HZ）*P1082 50 50 电动机运行的最高频率( 上限频率)（HZ）P2200 0 1 PID 控制功能有效注：表 2-18 中，标“* ”号的参数可根据用户的需要改变，以下同。（4 ）设置目标参数，见表 2-19。表 2-19 目标参数表参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 3 用户访问级为专家级P0004 0 0 参数过滤显示全部参数P2253 0 2250 已激活的 PID 设定值(PID 设定值信号源)*P2240
41、 10 60 由面板 BOP()设定的目标值（%）*P2254 0 0 无 PID 微调信号源*P2255 100 100 PID 设定值的增益系数*P2256 100 0 PID 微调信号增益系数*P2257 1 1 PID 设定值斜坡上升时间*P2258 1 1 PID 设定值的斜坡下降时间*P2261 0 0 PID 设定值无滤波当 P2232=0 允许反向时，可以用面板 BOP 键盘上的()键设定 P2240 值为负值。（5 ）设置反馈参数，见表 2-20。表 2-20 反馈参数表参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 3 用户访问级为专家级P0004 0 0 参数过滤显示全部参数
42、P2264 755.0 755.1 PID 反馈信号由 AIN2+(即模拟输入 2)设定*P2265 0 0 PID 反馈信号无滤波*P2267 100 100 PID 反馈信号的上限值（%）*P2268 0 0 PID 反馈信号的下限值（%）*P2269 100 100 PID 反馈信号的增益（%）*P2270 0 0 不用 PID 反馈器的数学模型*P2271 0 0 PID 传感器的反馈型式为正常（6 ）设置 PID 参数，见表 2-21。表 2-21 PID 参数表参数号 出厂值 设置值 说明P0003 1 3 用户访问级为专家级P0004 0 0 参数过滤显示全部参数*P2280 3
43、 25 PID 比例增益系数*P2285 0 5 PID 积分时间*P2291 100 100 PID 输出上限（%）*P2292 0 0 PID 输出下限（%）*P2293 1 1 PID 限幅的斜坡上升 /下降时间（ S）3变频器运行操作（1 ）按下带锁按钮 SB1 时，变频器数字输入端 DIN1 为“ON ”，变频器启动电动机。当反馈的电流信号发生改变时，将会引起电动机速度发生变化。若反馈的电流信号小于目标值 12mA（即 P2240 值） ，变频器将驱动电动机升速；电动机速度上升又会引起反馈的电流信号变大。当反馈的电流信号大于目标值 12mA 时，变频器又将驱动电动机降速，从而又使反馈
44、的电流信号变小；当反馈的电流信号小于目标值12mA 时，变频器又将驱动电动机升速。如此反复，能使变频器达到一种动态平衡装态，变频器将驱动电动机以一个动态稳定的速度运行。（2 ）如果需要，则目标设定值（P2240 值）可直接通过按操作面板上的 ()键来改变。当设置 P2231=1 时，由( )键改变了的目标设定值将被保存在内存中。（3 ）放开带锁按钮 SB1，数字输入端 DIN1 为“OFF” ，电动机停止运行。四、成绩评价表成绩评价见表 2-22。表 2-22 成绩评价表序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分扣分得分1 接线 能正确使用工具和仪表，按照电路图正确接线1.接线按照不规范，每处扣 5-10分2.接线错误，扣 20 分202 参数设置能根据任务要求正确设置变频器参数1.参数设置不全，每处扣 5 分2.参数设置错误，每处扣 5 分 403 操作调试 操作调试过程正确1.变频器操作错误，扣 10 分2.调试失败，扣 20 分 204 安全文明生产 操作安全规范、环境整洁违反安全文明生产规程，扣5-10 分 20五、巩固练习1通过调节不同的 P、I、D 参数，实现变频器的 PID 控制。2引入实际系统的传感器检测信号，调节设定值，观察变频器的运行情况。
