1、變變 頻頻 器器 應應 用用 技技 術術實實 驗驗 指指 導導 書書目 錄實驗一 變頻器的面板操作 .3實驗二 變頻器 PU 運行操作和外部運行操作 .7實驗三 變頻器組合運行的操作 .12實驗四 變頻器多檔速度運行的操作 .15實驗五 變頻器的 PID 控制運行操作 .18實驗六 PLC 與變頻器組合的控制操作.21實驗一實驗一 變頻器的面板操作變頻器的面板操作一一實實驗驗目目的的1、熟練掌握變頻器面板操作方法及顯示特點。2、熟悉變頻器的各種運行模式3、掌握變頻器運行基本參數設定方法。4、掌握變頻器的模式切換操作和各種清除操作。二實驗內容二實驗內容變頻器對異步電動機進行控制，需要設置頻率指令

2、和啟動指令。將啟動指令設為ON 后電機便開始運轉，同時根據頻率指令（設定頻率）來決定電機的轉速。熟練掌握變頻器的面板操作方法是使用變頻器的基本技能。1、工作模式切換通過按 MODE 鍵，變頻器可以在監視模式、參數設置模式和報警查詢模式之間轉換。2、PU 模式基本操作3、參數設置基本操作注意：初始時只顯示簡單模式參數，通過 Pr.160 參數設置可選擇擴展功能顯示。Pr.160內 容9999（初始值）只顯示簡單模式參數0可顯示簡單模式參數和擴展模式參數4、參數清除操作清除的意思是恢復到出廠設定。參數清除操作只能在 PU 模式下進行。有兩種清除：“參數清除”和“參數全部清除”， “參數清除”是將除

3、了校正參數、端子功能選擇參數等之外的參數全部恢復，詳見使用手冊。5、運行模式設置運行模式可通過預置參數 Pr.79 確定，也可通過如下簡單操作來完成運行模式選擇。有 4 種方式可設定：實驗二實驗二 變頻器變頻器 PU 運行操作和外部運行操作運行操作和外部運行操作一實驗目的一實驗目的1、掌握變頻器 PU 運行操作的方法。2、掌握變頻器外部運行操作方法。3、掌握變頻器外部運行操作的控制回路接線圖。4、熟悉變頻器 PU 運行操作和外部運行操作涉及到的功能參數。5、了解“外部運行操作模式”與“PU 運行操作模式”的差別。二實驗內容二實驗內容變頻器運行的 PU 操作，指變頻器不需要控制端子的接線，完全通

4、過操作面板上的按鍵來控制各類生產機械的運行。變頻器運行的外部操作，指變頻器的運行頻率和啟停信號，是通過變頻器的外部端子的接線來完成，而不是通過操作面板輸入的。 1、PU 操作試運行（點動運行）例：以 30Hz 運行。變頻器的接線：2、PU 操作連續運行3、將 M 旋鈕作為調速電位器連續運行4、PU 操作模式下的正反轉控制通過改變 Pr.40 實現正反轉控制。Pr.40=0，正轉Pr.40=1，反轉改變 Pr.40 的值，重復 1 或 2。5、外部操作試運行（點動運行）D700 系列沒有專門的點動端“JOG” ，通過對 Pr.178182 參數設置，定義STF、STR、RL、RM、RH 之一為點

5、動運行選擇端。設置 Pr.182 為 5，定義 RH 為“JOG” 。外部操作點動運行接線如下圖。6、外部操作連續運行啟動指令由 STF 或 STR 發出，頻率由電位器設定。接線如下圖。實驗三實驗三 變頻器組合運行的操作變頻器組合運行的操作一實驗目的一實驗目的1、掌握變頻器運行的兩種組合操作模式。2、掌握變頻器運行組合操作的接線、參數設置及調試運行步驟。二實驗內容二實驗內容變頻器運行的組合操作是應用面板鍵盤和外部接線開關共同操作變頻器運行的一種方法。其特征是面板上的“PU”燈和“EXT”燈同時發亮，通過預置 Pr.79 的值，可以選擇組合操作模式。當預置 Pr.79=3 時，選擇組合操作模式

6、1；當預置 Pr.79=4 時，選擇組合操作模式 2。1、組合操作模式 1當預置 Pr.79=3 時，選擇組合操作模式 1，其含義為：運行頻率由面板鍵盤給定，啟動信號由外部開關控制。不接受外部的頻率設定信號和 PU 的正、反轉、停止鍵的控制。這種模式的控制回路接線圖如下圖所示。2、組合操作模式 2當預置 Pr.79=4 時，選擇組合操作模式 2，其含義為：啟動信號由 PU 控制，運行頻率由外部外部電位器調節。這種模式的控制回路接線圖如下圖所示。實驗四實驗四 變頻器多檔速度運行的操作變頻器多檔速度運行的操作一實驗目的一實驗目的1、掌握變頻器多檔速度運行的各參數的設定方法。2、掌握變頻器多檔速度運

7、行的外部接線。3、理解多檔速度各參數的意義。二二實實驗驗內內容容在實際生產中，有很多生產機械正反轉的運行速度需要經常改變，變頻器如何對這種生產機械特性進行運行控制呢？基本的方法是利用“參數預置”功能將多種運行速度（頻率）先行設定（FR-D700 三菱變頻器最多可以設置 15 種） ，運行時由變頻器的控制端子進行切換，得到不同的運行速度。多檔速度控制必須在外部運行模式下才有效。1、7 檔速度運行控制端子接線圖如下圖所示。控制端子狀態組合與電動機運行速度的關系如下圖所示。參數預置：7 檔速度運行要設置的參數號有 Pr.4Pr.6、Pr.24Pr27，與運行頻率對應關系的見下表。導通的輸入端子RHR

8、MRLRM、RLRH、RLRH、RMRH、RM、RL參數號Pr.4Pr.5Pr.6Pr.24Pr.25Pr.26Pr.27設定值f 1f 2f 3f 4f 5f 6f 7操作步驟：2、15 檔速度運行控制端子接線圖如下圖所示。注：REX 信號輸入所使用的端子，請通過將 Pr.178Pr.182（輸入端子功能選擇）設定為 “8”來分配功能。上圖將 STR 當作 REX，即設置 Pr.179=8。控制端子狀態組合與電動機運行速度的關系如下圖所示。參數預置：在前面 7 檔速度基礎上，再設定下面 8 種速度，就變成 15 種速度運行。參數號Pr.232Pr.233 Pr.234 Pr.235 Pr.2

9、36 Pr.237 Pr.238 Pr.239設定值f8f9f10f11f12f13f14f15操作步驟同上。實驗五實驗五 變頻器的變頻器的 PID 控制運行操作控制運行操作一實驗目的一實驗目的1、掌握變頻器運行 PID 控制運行的參數設定方法。2、掌握變頻器運行 PID 控制運行的接線方法。3、理解 PID 控制的原理。二二實實驗驗內內容容PID 控制，是使控制系統的被控量在各種情況下，都能夠迅速而準確地無限接近控制目標的一種手段。具體地說，是隨時將傳感器測量的實際信號（稱為反饋信號）與被控量的目標信號相比較，以判斷是否已經到達預定的控制目標。如尚未達到，則根據兩者的差值進行調整，直到達到預

10、定的控制目標為止。無需借助其他器件，變頻器本身能實現流量、風量和壓力等參數的 PID 控制。PID 控制基本構成如下圖所示。圖中 KP 為比例增益，對執行量的瞬間變化有很大影響；Ti 為積分時間常數，該時間越小，達到目標值就越快，但也容易引起振蕩，積分作用一般使輸出響應滯后；Td 為微分時間常數，該時間越大，反饋的微小變化就越會引起較大的響應，微分作用一般使輸出響應超前。1、標定檢測轉換裝置的輸入輸出關系PID 調節是針對偏差進行的，偏差是給定值與反饋值（測量值）的差，而不是給定值與控制目標值的差。如果檢測轉換裝置的輸入輸出是嚴格的線性關系，只要經過簡單的換算就可以根據需要設定給定值，但很多情

11、況下，兩者之間是非線性的或者是近似線性，就必須先測定它們的關系。實驗中，控制目標是電動機的轉速，電動機額度轉速為1400rpm，檢測轉換裝置是光碼盤及信號轉換電路，輸出信號為010V。轉速(rpm)100150200250300350400450500550輸出(V)轉速(rpm)600700800900100011001200130014001500輸出(V)2、PID 控制接線圖3、參數設置參數預設值說 明18214選擇變頻器的RH 端子為 PID 控制端子12820PID 負作用控制2672端子 4 輸入 010V12950PID 比例帶（50%）1301PID 積分時間（1s）1349

12、999PID 微分時間，9999 表示無微分作用1319999不設定 PID 上限1329999不設定 PID 下限C60端子 4 輸入無偏置133待設PID 動作目標設定4、操作1）根據檢測轉換裝置的輸入輸出關系，設定 Pr.133 參數。例如，轉速為500rpm時，測速裝置輸出3.1V，則設定 Pr.133=31%。分別對應轉速 400、800、和 1200rpm設定 Pr.133 參數，合上RH 開關和 STF 開關，變頻器 PID 控制轉速運行，記錄電動機的穩定轉速。Pr.133期望的轉速(rpm)實際轉速(rpm)去除積分作用后實際轉速(rpm)40080012002）將 Pr.13

13、0 設置為 9999，即去除積分作用，測量轉速，記錄于上表。3）設置 Pr.133=9999，端子 2 輸入電壓為目標值。端子2 輸入電壓為05V，對應于反饋值010V，如果忽略變頻器的誤差，當端子2 給定值為 2V 時，控制目標是反饋值為 4V 時的轉速。分別對應轉速400、800、和 1200rpm 設定端子 2 給定，合上RH 開關和 STF 開關，變頻器PID 控制轉速運行，記錄電動機的穩定轉速。端子 2 給定(V)期望的轉速(rpm)實際轉速(rpm)去除積分作用后實際轉速(rpm)40080012004）將 Pr.130 設置為 9999，即去除積分作用，測量轉速，記錄于上表。5）

14、修改 PID 參數，觀察電動機轉速的動態變化。5、分析和總結自行分析和總結，寫入實驗報告。6、思考1）通過變頻器能控制哪些量？2）如何控制電動機的轉速？3）如何構成轉速閉環PID 控制系統？4）反饋信號是什么？5）如何設置給定值？實驗六實驗六 PLC 與變頻器組合的控制操作與變頻器組合的控制操作一實驗目的一實驗目的1、掌握 PLC 與變頻器的連接方法。2、掌握 PLC 和變頻器組合控制電動機運轉的方法。3、鞏固 PLC 控制程序的編制方法。二二實實驗驗內內容容 變頻器單獨使用，只能對電動機作一些簡單的控制。PLC 作為傳統繼電器的替代產品，廣泛應用于工業控制的各個領域。由于PLC 可以用軟件來

15、改變控制過程，并有體積小，組裝靈活，編程簡單，抗干擾能力強及可靠性高等特點，特別適用于惡劣環境下運行。 當利用變頻器構成自動控制系統進行控制時，很多情況下是采用PLC 和變頻器相配合使用，完成各種復雜的自動控制。變頻器接受外部信號有3 中方式：開關信號輸入、模擬量輸入和通信接口輸入，而PLC 也有這 3 種方式的輸出，且兩者互相匹配，因此通過適當的鏈接，配以相應的軟件，就可以通過PLC 對變頻器進行靈活的控制。1、控制要求PLC 控制變頻器，使電動機按下圖的運行曲線運行。2、PLC 與變頻器的連接要控制電動機自動實現上圖所示的運轉，有多種方法： 1）變頻器程序控制；2）PLC 控制變頻器多檔速度組合運行；3）PLC 輸出模擬量作為變頻器的頻率給定。作為練習的實例，選用第2 種方法。PLC 與變頻器的控制線路連接參考下圖。3、變頻器的參數設置運行曲線有五種頻率，因此變頻器采用多檔速度運行方式，參數設置如下表。參數設置值說明Pr.79