概述

    SIEMENS MICROMASTER 440變頻器 (MM440變頻器）對3相電機進行轉(zhuǎn)速控制，其技術(shù)規(guī)格如下，電源電壓（380～480）V AC，功率CT /VT（-0.37～200）/（7.5～250）kW，輸入頻率（47～63）Hz ，輸出頻率（0~650）Hz，6個帶電位隔離可編程數(shù)字輸入，可切換為高/低電壓有效，2個可編程模擬輸入（0～10）V DC，（0～20）mA DC，3個可編程繼電器輸出30V DC/5A，2個可編程模擬輸出（0～20）mA DC。

    在熱工控制系統(tǒng)中，該型號變頻器主要應(yīng)用于給煤機、脫硫給料機、真空皮帶機等低壓變頻控制，現(xiàn)場應(yīng)用較為廣泛，起著比較重要的作用，配合CS2024給煤機控制器使用的變頻器銘牌規(guī)格參數(shù)如下，MICROMASTER 440 6SE 6440-2UD24-0BA1，Serial No: XAB726-003983 E-Stand (Version):E04/2.11，Input: O-INPUT V 3φAC /10.2A 0-650Hz，Motor: 4.00kW，Protection: IP20 Temp Range:（-10-+50）℃，Duty Class Ⅱ，Made in EU (United Kingdom)，Power Conv. Equip.5B33. Use in poll. Deg.2.env。

1 MM440變頻器控制構(gòu)成

    現(xiàn)場應(yīng)用的變頻器主要特性如下，接線及其端子含義如圖1，電源接入380VAC端子L1、L2、L3，負(fù)載輸出端子U、V、W、E，啟動信號端子9、5、6，轉(zhuǎn)速控制信號端子3+、4-，反饋信號端子12+、13-和26+、27-，故障報警信號端子18、20），與DIP開關(guān)和參數(shù)設(shè)置有關(guān)的端子意義如下。

    1.1 DIP開關(guān)設(shè)置

    置于ON位對應(yīng)（0～20）mA DC，OFF位對應(yīng)（0～10）V DC，1對應(yīng)ADC1，2對應(yīng)ADC2，模擬量輸入1為3+ （ADC1+）、4-（ADC1-），模擬量輸入2為10+（ADC2+）、11-（ADC2-），參數(shù)類型通過P0756定義，P0756的設(shè)置即模擬量輸入的類型必須與 I/O 板上的開關(guān)DIP1(1 2) 的設(shè)置相匹配，具體如下，0=單極性電壓輸入（0～+10）V ，1=單極性電壓輸入帶監(jiān)控（0～10）V，2=單極性電流輸入（0～20）mA，3=單極性電流輸入帶監(jiān)控（0～20）mA，4=雙極性電壓輸入ADC1 (-10～+10) V。

    增加濾波時間常數(shù)P0753，即ADC-PT1時，ADC信號變得平滑，波動減少，將使自動控制系統(tǒng)動態(tài)特性產(chǎn)生影響。

    1.2 信號源選擇

    P1000選擇設(shè)定值信號源P1000=2(7)，0=無主設(shè)定值，1=電動電位計設(shè)定，MOP設(shè)定，2=模擬輸入1缺省設(shè)置，3=固定頻率設(shè)定值，4=通過BOP鏈路的USS設(shè)置，5=通過COM 鏈路的USS設(shè)置 (控制端子29 和30)，6=通過COM 鏈路的CB設(shè)置(CB=通訊模塊)，7=模擬輸入2。

    1.3 信號源修正

    P1070選擇主信號源，P1070=755.0，信號源來自ADC1，P1070=755.1，信號源來自ADC2，P1074=1禁止附加設(shè)定值，P1075輔助設(shè)定值，P1075=755.0，信號源來自ADC1，P1075=755.1，信號源來自ADC2。

    1.4 啟動信號端子（9、5、6）

     P0700=2，端子啟動，P0701=1，數(shù)字輸入1的功能，端子5，P0702=3，數(shù)字輸入2的功能，端子6，可設(shè)置參數(shù)及含義如下，0=禁止數(shù)字輸入，1=接通正轉(zhuǎn)/OFF1命令，2=接通反轉(zhuǎn)/OFF1命令，3=OFF2，按慣性自由停止，4=OFF3，按快速下降斜坡曲線停止，9=故障確認(rèn)，10=正向點動，11=反向點動，12=反轉(zhuǎn)，13=MOP電動電位計升速，增加頻率，14=MOP降速，減少頻率，15=固定頻率設(shè)定值，直接選擇，16=固定頻率設(shè)定值(直接選擇+ON命令)，17=固定頻率設(shè)定值，BCD碼+ON命令，25=使能直流注入制動，29=由外部信號觸發(fā)跳閘，33=禁止附加頻率設(shè)定值，99=使能BICO參數(shù)化。

    1.5 輸出信號

    模擬輸出端只能輸出電流（0～20）mA DC，為了信號匹配，通道包含濾波器、標(biāo)定單元、死區(qū)等功能。

    3個開關(guān)量輸出BO功能由P0731、P0732、P0733分別設(shè)置，參數(shù)設(shè)定值與對應(yīng)的功能如下，0.0=禁止數(shù)字輸出，52.0=變頻器準(zhǔn)備，52.1=變頻器運行準(zhǔn)備就緒，52.2=變頻器正在運行，52.3=變頻器故障，52.4=OFF2 停止命令有效，52.5=OFF3 停止命令有效，52.6=禁止合閘，52.7=變頻器報警，52.8=設(shè)定值/實際值[偏差過大，52.9=PZD控制，過程數(shù)據(jù)控制，52.A=已達(dá)到最大頻率，52.B=電機電流極限值報警，52.C=電機抱閘 (MHB) 投入，52.D=電機過載，52.E=電機正向運行，52.F=變頻器過載，53.0=直流注入制動投入，53.1=實際頻率f_act≥P2167，f_off，跳閘頻率極限值，53.2=實際頻率f_act＞P1080 f_min，最小頻率，53.3=實際電流r0027 ≥ P2170，電流門限值，53.6=實際頻率f_act≥頻率設(shè)定值，53.7=變頻器實際的Vdc r0026＜P2172，53.8=變頻器實際的Vdc r0026＞P2172，53.A=PID控制器輸出r2294=P2292，PID_min，53.B=PID控制器輸出r2294=P2291，PID_max。

2 變頻器功能

    MM440變頻器由微處理器CPU控制，功率輸出器件采用絕緣柵雙極型晶體管IGBT，具有很高的運行可靠性和功能的多樣性，采用可選的脈沖寬度調(diào)制開關(guān)頻率，以降低電機運行噪聲，具有完善的變頻器、電機保護功能，如電壓高、低保護，變頻器過熱保護，接地故障保護，短路保護，I2t電機過熱保護，PTC、KTY84溫度傳感器的點擊保護。

    裝上顯示器、操作鍵盤，DIP開關(guān)置于ON位，對變頻器的參數(shù)進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，使其與現(xiàn)場實際應(yīng)用對象的特性相匹配，即根據(jù)其參數(shù)號和特定的參數(shù)屬性來識別每個參數(shù)，在任何一個實際的控制系統(tǒng)應(yīng)用中，參數(shù)號是惟一的，另一方面，一種屬性可以分配多次，這樣幾個參數(shù)可以擁有相同的屬性，如表1。

    以P開頭參數(shù)可以寫入和讀出，直接影響某一種功能的特征，存儲在EEPROM，或者RAM，以r開頭參數(shù)為只讀監(jiān)控參數(shù)，用于顯示變頻器內(nèi)部的參數(shù)數(shù)值，即狀態(tài)和過程參數(shù)的實際值。

    利用基本操作面板BOP檢查、設(shè)置、修改變頻器的各個參數(shù)，以便于MICROMASTER 440變頻器針對現(xiàn)場具體的應(yīng)用對象進行設(shè)定，通過5位數(shù)字的LCD顯示參數(shù)號rxxxx和Pxxxx參數(shù)，包括數(shù)值、單位、報警號Axxxx或故障信息Fxxxx，以及參量的設(shè)定值和實際值，參數(shù)設(shè)置基本步驟如下。

    按P按鈕，進入?yún)��?shù)地址P狀態(tài)，用上下按鈕翻至訪問級別參數(shù)Pr0003，顯示參數(shù)Pr0003當(dāng)前值，用上下按鈕修改至相應(yīng)參數(shù)值1，按P按鈕輸入，用上下按鈕進入下1個參數(shù)地址，以此類推，修改下標(biāo)參數(shù)步驟如下，按P訪問參數(shù)，按上按鈕，直到顯示出需要修改的參數(shù)，按P進入?yún)��?shù)數(shù)值訪問級，按P顯示當(dāng)前的設(shè)定值，按上下按鈕，選擇運行所需要的數(shù)值，按P確認(rèn)和存儲這一數(shù)值，按下按鈕，直到顯示出r0000，按P返回操作顯示。修改參數(shù)的數(shù)值時，BOP有時會顯示BUSY，表明變頻器正忙于處理優(yōu)先級更高的任務(wù)。

    主要的參數(shù)范圍可以按照P0004的設(shè)置進行如下分類，0=常用，全部參數(shù)，2=變頻器，變頻器內(nèi)部參數(shù)（0200～0299），3=電機，電機參數(shù)（0300～0399和0600～0699），4=編碼器，轉(zhuǎn)速編碼器參數(shù)（0400～0499），5=技術(shù)應(yīng)用，技術(shù)應(yīng)用/裝置（0500~0599），7=命令，控制命令數(shù)字I/O（0700～0749和0800～0899），8=端子，模擬輸入/輸出（0750～0799），10=設(shè)定值，設(shè)定值通道和斜坡函數(shù)發(fā)生器（1000～1199），12=功能，變頻器的功能（1200～1299），13=控制，電機開環(huán)/閉環(huán)控制（1300～1799），20=通訊，通訊（2000～2099），21=報警，故障報警監(jiān)控功能（2100～2199），22=工藝控制，生產(chǎn)過程工藝參數(shù)控制器，PID控制器（2200～2399）。

    常用參數(shù)地址及設(shè)定的參數(shù)值如表1。

表1 MM440變頻器參數(shù)

3 MICROMASTER 440變頻器操作

    基本操作板BOP作為MICROMASTER 變頻器的可選件，各按鈕意義如表2。

    在缺省設(shè)置時，BOP控制電機功能被禁止，如果要用BOP控制，應(yīng)該將P0700設(shè)置為1，參數(shù)P1000設(shè)置為1，在變頻器上電后，可以拆裝BOP控制面板，如果BOP設(shè)置為P0700=1，在拆卸BOP時，將自動停止驅(qū)動變頻器。

表2 面板操作按鈕意義

    表2中的某些操作項目需要在修改相應(yīng)參數(shù)的前提下才有效，具體情況如下。

    啟動變頻器按鈕在缺省值運行時被閉鎖，為了使此按鈕的操作有效，應(yīng)按照下面的數(shù)值修改P0700或PO719的設(shè)定值，P0700=1或者P0719=1～16；在OFF1方式下，按停止變頻器按鈕，變頻器將按選定的斜坡下降速率減速停止，缺省值運行時，該按鈕被閉鎖，為了允許此按鈕操作，同啟動電機按鈕的設(shè)置后才有效，在OFF2方式下，按停止變頻器按鈕2次，或較長時間按1次，電機將在慣性作用下自由停止，此功能總是使能的。

    按轉(zhuǎn)向按鈕可以改變電機的轉(zhuǎn)動方向，電機的反向用負(fù)號（—）或者用閃爍的小數(shù)點表示，缺省值運行時，此按鈕被閉鎖，為了能夠操作此按鈕，同啟動電機按鈕的設(shè)置后才有效；在變頻器準(zhǔn)備運行狀態(tài)下，按下點動按鈕，將使電機啟動，并按預(yù)設(shè)定的點動頻率運行，釋放此按鈕時，變頻器停止，如果變頻器/電機正在運，按此按鈕將不起作用。

    變頻器運行過程中，在顯示任何一個參數(shù)時，按下功能按鈕Fn并保持不動2s，將顯示以下參數(shù)值，1）直流回路電壓（用d表示，單位，V），2）輸出電流（A），3）輸出頻率（Hz），4）輸出電壓（用o表示，單位，V），5）由P0005選定的數(shù)值，如果P0005選擇顯示上述參數(shù)中的任何一個（1～4），這里將不再顯示，連續(xù)多次按下此按鈕，將輪流顯示以上參數(shù)。

    跳轉(zhuǎn)功能如下，在顯示任何一個參數(shù)（rxxx或Pxxx）時，短時間按下功能按鈕Fn，將立即跳轉(zhuǎn)到r0000，如果需要，可以接著修改其它的參數(shù)，跳轉(zhuǎn)到r0000后，按此按鈕將返回原來的顯示點，在出現(xiàn)故障或報警的情況下，按Fn按鈕，可以對它進行確認(rèn)，并將操作板上顯示的故障或報警信號復(fù)位。

4 快速調(diào)試

    如果變頻器沒有進行適當(dāng)?shù)膮��?shù)設(shè)置，在采用閉環(huán)控制和vf控制的情況下，必須進行快速調(diào)試，同時執(zhí)行電機技術(shù)數(shù)據(jù)的自動檢測子程序，可以利用BOP、AOP、帶有調(diào)試軟件STARTER，Drive Monitor PC進行快速調(diào)試，以使電機、變頻器得到基本調(diào)試。

    在開始進行快速之前，必須設(shè)置以下參數(shù)，包括電源電壓的頻率、電機的額定銘牌數(shù)據(jù)、命令/設(shè)定值信號源、最小/最大頻率或斜坡上升/斜坡下降時間、閉環(huán)控制方式、電機技術(shù)數(shù)據(jù)的自動檢測，如圖6。

    P0003=3，1=標(biāo)準(zhǔn)級，2=擴展級，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，3=專家級，復(fù)雜的應(yīng)用。

    P0004=0，參數(shù)過濾器，0=全部參數(shù)，2=變頻器，3=電機，4=轉(zhuǎn)速傳感器。

    P0010=1，調(diào)試參數(shù)過濾器，0=準(zhǔn)備，1=快速調(diào)試，30=工廠的缺省設(shè)置值，參數(shù)P0010應(yīng)設(shè)定為1，以便進行電機銘牌數(shù)據(jù)的參數(shù)化。

    P0100=0，歐洲/北美，電源電壓的頻率，0=歐洲[kW]，頻率缺省值，50Hz，1=北美[hp]，頻率缺省值，60Hz，2=北美[kW]，頻率缺省值，60Hz，在參數(shù)P0100=0或1的情況下，P0100的數(shù)值哪個有效決定于開關(guān)DIP2（2）設(shè)置，OFF=kW，50Hz，ON=hp，60Hz。

    P0205=0，變頻器的應(yīng)用，鍵入需要轉(zhuǎn)距，0=恒轉(zhuǎn)距，1=變轉(zhuǎn)距，這一參數(shù)只對≥5.5kW/400V變頻器有效。

    P0300=1，選擇電機的類型，1=異步電機，感應(yīng)電機，2=同步電機，在P0300=2，即同步電機的情況下，只允許v/f控制方式，P1300<20。

    根據(jù)電機的銘牌設(shè)置如下參數(shù)，P0304=電機的額定電壓，P0305=電機的額定電壓，P0307=電機的額定電流，P0308=電機的額定功率因數(shù)，P0309=電機的額定效率，P0310=電機的額定頻率，P0311=電機的額定轉(zhuǎn)速，P0320=電機的磁化電流。

    P0335=0，電機的冷卻，0=自冷，1=強制冷卻，2=自冷和內(nèi)置風(fēng)機冷卻，3=強制冷卻和內(nèi)置風(fēng)機冷卻。

    P0640=150，電機的過載因子，設(shè)定值的范圍（10.0～400.0）%，電機過載電流的限定值，以電機額定電流(P0305)的%值表示。

    P0700=2，選擇命令源，0=工廠設(shè)置值，1=基本操作面板BOP，2=端子( 數(shù)字輸入)，如果選擇P0700 =2，數(shù)字輸入的功能決定于P0701 至 P0708 ，P0701至P0708 = 99 時，各個數(shù)字輸入端按照BICO功能進行參數(shù)化。

    P1000=2，頻率設(shè)定值的選擇，1=電動電位計設(shè)定值，2=模擬設(shè)定值1，3=固定頻率設(shè)定值，7=模擬設(shè)定值，如果P1000 =1或3，頻率設(shè)定值的選擇決定于 P0700 至 P0708 的設(shè)置。

    P1080=0，設(shè)置電機的最小頻率(0～650)Hz，達(dá)到這一頻率時，電機的運行轉(zhuǎn)速將與頻率的設(shè)定值無關(guān)。這里設(shè)置的值對電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都是適用的。

    P1082=50，最高電機頻率，設(shè)定值的范圍（0～650）Hz，設(shè)置電機的最大頻率，達(dá)到這一頻率時，電機的運行轉(zhuǎn)速將與頻率的設(shè)定值無關(guān)。這里設(shè)置的值對電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都是適用的。

    P1120=10，重啟動，設(shè)定值的范圍（0～650）s，電機從停止加速到最大頻率所需的時間。

    P1121=10，重啟動次數(shù)，設(shè)定值的范圍（0～650）s，電機從其最大頻率減速到停止所需的時間。

    P1135=5，OFF3的斜坡下降時間，設(shè)定值的范圍（0～650）s，得到OFF3停止命令后，電機從其最大頻率減速到停止所需的斜坡下降時間。

    P1300=0，控制方式，0=線性V/f控制，1=帶FCC(磁通電流控制)的V/f控制，2=拋物線V/f控制，3=可編程的多點V/f控制，5=用于輕工行業(yè)的V/f 控制，6=用于輕工行業(yè)的帶FCC 功能的V/f控制，19=帶獨立電壓設(shè)定值的V/f控制，20=無傳感器矢量控制，21=帶傳感器矢量控制，22=無傳感器的矢量轉(zhuǎn)矩控制，23=帶傳感器的矢量轉(zhuǎn)矩控制，矢量控制方式只適用于異步電機的控制。

    P1500=0，選擇轉(zhuǎn)矩設(shè)定值，0=無主設(shè)定值，2=模擬設(shè)定值1，4=通過BOP 鏈路的USS 設(shè)定值，5=通過COM鏈路的USS 設(shè)定值，6=通過COM鏈路的（通訊板）設(shè)定值，7=模擬設(shè)定值2，

    P1910=1，電機數(shù)據(jù)自動檢測，0=禁止自動檢測，1=自動檢測全部數(shù)據(jù)，并改寫參數(shù)數(shù)值，2=所有參數(shù)都不帶參數(shù)修改的自動檢測，3=飽和曲線帶參數(shù)修改的自動檢測，4=飽和曲線不帶參數(shù)修改的自動檢測，電機數(shù)據(jù)的自動檢測必須是在冷態(tài)20℃下進行，如果環(huán)境溫度不在允許范圍（20+5）℃內(nèi)，必須修改參數(shù)P0625 的電機運行環(huán)境溫度值。

    P0390=1，快速調(diào)試結(jié)束，0=結(jié)束快速調(diào)試，不進行電機計算或復(fù)位為工廠缺省設(shè)置值，1=結(jié)束快速調(diào)試，進行電機計算和復(fù)位為工廠缺省設(shè)置值，2=結(jié)束快速調(diào)試，進行電機計算和I/O復(fù)位，3=結(jié)束快速調(diào)試，進行電機計算，但不進行I/O復(fù)位。

    當(dāng)快速調(diào)試結(jié)束后，P0010為1，此時仍為快速調(diào)試狀態(tài)，變頻器不能啟動，應(yīng)把P0010修改為0，方可啟動變頻器。

    P3900=3，接通電機，進行參數(shù)自動檢測，當(dāng)檢測完成后，報警A0541自動消失，變頻器進入運行準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

5 故障信息與處理

    發(fā)生故障時，變頻器跳閘，并在顯示屏上出現(xiàn)一個故障代碼，為了使故障碼復(fù)位，可采取以下3種方法，重新上電，按下BOP上的Fn按鈕，通過數(shù)字輸入3 即缺省設(shè)置。

    故障信息以故障碼序號的形式存放在參數(shù)r0947中，如表3，例如F0003=3，相關(guān)的故障值可以在r0949中查到，如果該故障沒有故障值，r0949=0，而且可以讀出故障發(fā)生的時間(r0948) 和存放在r0947中的故障信息序號(P0952)。

表3 MM440變頻器常見故障

6 報警信息與處理

    報警信息以報警碼的形式存放在參數(shù)r2110中，例如A0503=503，報警信息有以下報警碼，如表4。

表4 MM440變頻器報警信息碼