三菱变频器试验参考指导书自编.doc

变 频 器 应 用 技 术

实 验 指 导 书

目 录
试验一 变频器面板操作 3
试验二 变频器PU运行操作和外部运行操作 7
试验三 变频器组合运行操作 12
试验四 变频器多档速度运行操作 15
试验五 变频器PID控制运行操作 18
试验六 PLC和变频器组合控制操作 21
试验一 变频器面板操作

一．试验目标
1、熟练掌握变频器面板操作方法及显示特点。
2、熟悉变频器多种运行模式
3、掌握变频器运行基础参数设定方法。
4、掌握变频器模式切换操作和多种清除操作。

二．试验内容
变频器对异步电动机进行控制，需要设置频率指令和开启指令。将开启指令设为ON后电机便开始运转，同时依据频率指令（设定频率）来决定电机转速。熟练掌握变频器面板操作方法是使用变频器基础技能。

1、工作模式切换
经过按MODE键，变频器能够在监视模式、参数设置模式和报警查询模式之间转换。

2、PU模式基础操作

3、参数设置基础操作

注意：初始时只显示简单模式参数，经过Pr.160参数设置可选择扩展功效显示。
Pr.160
内 容
9999（初始值）
只显示简单模式参数
0

可显示简单模式参数和扩展模式参数

4、参数清除操作
清除意思是恢复到出厂设定。参数清除操作只能在PU模式下进行。有两种清除：“参数清除”和“参数全部清除”，“参数清除”是将除了校正参数、端子功效选择参数等之外参数全部恢复，详见使用手册。

5、运行模式设置
运行模式可经过预置参数Pr.79确定，也可经过以下简单操作来完成运行模式选择。

有4种方法可设定：

试验二 变频器PU运行操作和外部运行操作

一．试验目标
1、掌握变频器PU运行操作方法。
2、掌握变频器外部运行操作方法。
3、掌握变频器外部运行操作控制回路接线图。
4、熟悉变频器PU运行操作和外部运行操作包含到功效参数。
5、了解“外部运行操作模式”和“PU运行操作模式”差异。

二．试验内容
变频器运行PU操作，指变频器不需要控制端子接线，完全经过操作面板上按键来控制各类生产机械运行。
变频器运行外部操作，指变频器运行频率和启停信号，是经过变频器外部端子接线来完成，而不是经过操作面板输入。

1、PU操作试运行（点动运行）
例：以30Hz运行。
变频器接线：

2、PU操作连续运行

3、将M旋钮作为调速电位器连续运行

4、PU操作模式下正反转控制
经过改变Pr.40实现正反转控制。
Pr.40=0，正转
Pr.40=1，反转
改变Pr.40值，反复1或2。

5、外部操作试运行（点动运行）
D700系列没有专门点动端“JOG”，经过对Pr.178~182参数设置，定义STF、STR、RL、RM、RH之一为点动运行选择端。
设置Pr.182为5，定义RH为“JOG”。外部操作点动运行接线以下图。

6、外部操作连续运行
开启指令由STF或STR发出，频率由电位器设定。接线以下图。

试验三 变频器组合运行操作

一．试验目标
1、掌握变频器运行两种组合操作模式。
2、掌握变频器运行组合操作接线、参数设置及调试运行步骤。

二．试验内容
变频器运行组合操作是应用面板键盘和外部接线开关共同操作变频器运行一个方法。其特征是面板上“PU”灯和“EXT”灯同时发亮，经过预置Pr.79值，能够选择组合操作模式。当预置Pr.79=3时，选择组合操作模式1；当预置Pr.79=4时，选择组合操作模式2。
1、组合操作模式1
当预置Pr.79=3时，选择组合操作模式1，其含义为：运行频率由面板键盘给定，开启信号由外部开关控制。不接收外部频率设定信号和PU正、反转、停止键控制。这种模式控制回路接线图以下图所表示。

2、组合操作模式2
当预置Pr.79=4时，选择组合操作模式2，其含义为：开启信号由PU控制，运行频率由外部外部电位器调整。这种模式控制回路接线图以下图所表示。

试验四 变频器多档速度运行操作

一．试验目标
1、掌握变频器多档速度运行各参数设定方法。
2、掌握变频器多档速度运行外部接线。
3、了解多档速度各参数意义。

二．试验内容
在实际生产中，有很多生产机械正反转运行速度需要常常改变，变频器怎样对这种生产机械特征进行运行控制呢？基础方法是利用“参数预置”功效将多个运行速度（频率）先行设定（FR-D700三菱变频器最多能够设置15种），运行时由变频器控制端子进行切换，得到不一样运行速度。多档速度控制必需在外部运行模式下才有效。
1、7档速度运行
控制端子接线图以下图所表示。

控制端子状态组合和电动机运行速度关系以下图所表示。

参数预置：7档速度运行要设置参数号有Pr.4～Pr.6、Pr.24～Pr27，和运行频率对应关系见下表。
导通输入端子
RH
RM
RL
RM、RL
RH、RL
RH、RM
RH、RM、RL
参数号
Pr.4
Pr.5
Pr.6
Pr.24
Pr.25
Pr.26
Pr.27
设定值
f 1
f 2
f 3
f 4
f 5
f 6
f 7

操作步骤：

2、15档速度运行
控制端子接线图以下图所表示。

注：REX信号输入所使用端子，请经过将Pr.178～Pr.182（输入端子功效选择）设定为 “8”来分配功效。上图将STR看成REX，即设置Pr.179=8。
控制端子状态组合和电动机运行速度关系以下图所表示。

参数预置：在前面7档速度基础上，再设定下面8种速度，就变成15种速度运行。

参数号
Pr.232
Pr.233
Pr.234
Pr.235
Pr.236
Pr.237
Pr.238
Pr.239
设定值
f8
f9
f10
f11
f12
f13
f14
f15

操作步骤同上。

试验五 变频器PID控制运行操作

一．试验目标
1、掌握变频器运行PID控制运行参数设定方法。
2、掌握变频器运行PID控制运行接线方法。
3、了解PID控制原理。

二．试验内容
PID控制，是使控制系统被控量在多种情况下，全部能够快速而正确地无限靠近控制目标一个手段。具体地说，是随时将传感器测量实际信号（称为反馈信号）和被控量目标信号相比较，以判定是否已经抵达预定控制目标。如还未达成，则依据二者差值进行调整，直抵达成预定控制目标为止。
无需借助其它器件，变频器本身能实现流量、风量和压力等参数PID控制。
PID控制基础组成以下图所表示。

图中KP 为百分比增益，对实施量瞬间改变有很大影响；Ti为积分时间常数，该时间越小，达成目标值就越快，但也轻易引发振荡，积分作用通常使输出响应滞后；Td为微分时间常数，该时间越大，反馈微小改变就越会引发较大响应，微分作用通常使输出响应超前。
1、标定检测转换装置输入输出关系
PID调整是针对偏差进行，偏差是给定值和反馈值（测量值）差，而不是给定值和控制目标值差。假如检测转换装置输入输出是严格线性关系，只要经过简单换算就能够依据需要设定给定值，但很多情况下，二者之间是非线性或是近似线性，就必需先测定它们关系。
试验中，控制目标是电动机转速，电动机额度转速为1400rpm，检测转换装置是光码盘及信号转换电路，输出信号为0～10V。

转速(rpm)
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
输出(V)

转速(rpm)
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
输出(V)

2、PID控制接线图

3、参数设置
参数
预设值
说 明
182
14
选择变频器RH端子为PID控制端子
128
20
PID负作用控制
267
2
端子4输入0～10V
129
50
PID百分比带（50%）
130
1
PID积分时间（1s）
134
9999
PID微分时间，9999表示无微分作用
131
9999
不设定PID上限
132
9999
不设定PID下限
C6
0
端子4输入无偏置
133
待设
PID动作目标设定

4、操作
1）依据检测转换装置输入输出关系，设定Pr.133参数。比如，转速为500rpm时，测速装置输出3.1V，则设定Pr.133=31%。分别对应转速400、800、和1200rpm设定Pr.133参数，合上RH开关和STF开关，变频器PID控制转速运行，统计电动机稳定转速。

Pr.133
期望转速(rpm)
实际转速(rpm)
去除积分作用后实际转速(rpm)

400

800

1200

2）将Pr.130设置为9999，即去除积分作用，测量转速，统计于上表。
3）设置Pr.133=9999，端子2输入电压为目标值。端子2输入电压为0～5V，对应于反馈值0～10V，假如忽略变频器误差，当端子2给定值为2V时，控制目标是反馈值为4V时转速。分别对应转速400、800、和1200rpm设定端子2给定，合上RH开关和STF开关，变频器PID控制转速运行，统计电动机稳定转速。
端子2给定(V)
期望转速(rpm)
实际转速(rpm)
去除积分作用后实际转速(rpm)

400

800

1200

4）将Pr.130设置为9999，即去除积分作用，测量转速，统计于上表。
5）修改PID参数，观察电动机转速动态改变。
5、分析和总结
自行分析和总结，写入试验汇报。
6、思索
1）经过变频器能控制哪些量？
2）怎样控制电动机转速？
3）怎样组成转速闭环PID控制系统？
4）反馈信号是什么？
5）怎样设置给定值？
试验六 PLC和变频器组合控制操作

一．试验目标
1、掌握PLC和变频器连接方法。
2、掌握PLC和变频器组合控制电动机运转方法。
3、巩固PLC控制程序编制方法。

二．试验内容
变频器单独使用，只能对电动机作部分简单控制。
PLC作为传统继电器替换产品，广泛应用于工业控制各个领域。因为PLC能够用软件来改变控制过程，并有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，尤其适适用于恶劣环境下运行。
当利用变频器组成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采取PLC和变频器相配合使用，完成多种复杂自动控制。
变频器接收外部信号有3中方法：开关信号输入、模拟量输入和通信接口输入，而PLC也有这3种方法输出，且二者相互匹配，所以经过合适链接，配以对应软件，就能够经过PLC对变频器进行灵活控制。
1、控制要求
PLC控制变频器，使电动机按下图运行曲线运行。

2、PLC和变频器连接
要控制电动机自动实现上图所表示运转，有多个方法：1）变频器程序控制；2）PLC控制变频器多档速度组合运行；3）PLC输出模拟量作为变频器频率给定。作为练习实例，选择第2种方法。PLC和变频器控制线路连接参考下图。

3、变频器参数设置
运行曲线有五种频率，所以变频器采取多档速度运行方法，参数设置以下表。

参数
设置值
说明
Pr.79
2
外部运行模式
Pr.4
50
RH“ON”对应频率
Pr.5
45
RM“ON”对应频率
Pr.6
25
RL“ON”对应频率
Pr.24
18
RM、RL“ON”对应频率
Pr.25
15
RH、RL“ON”对应频率

4、PLC梯形图
根据控制线路和控制要求，编写PLC梯形图。
请自行编写。
5、操作
1）连接主电路和控制电路，仔细检验。
2）设置变频器参数，注意设置前最好将全部参数清除。
3）写入PLC程序。
4）起动运行，观察并统计变频器输出，若变频器未按要求输出，修改PLC程序，直到符合要求为止。