呂棟騰，隋寶森

（1.陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安 710300；2.西安惠安集團(tuán)，陜西西安 710302）

0 引言

變頻器能將電壓和頻率固定不變的交流電轉(zhuǎn)換為電壓和頻率可變的交流電。工作時首先將輸入的工頻交流電變換為直流電，然后把直流電通過逆變變換為頻率可調(diào)的交流電。變頻器同時改變了工頻交流電輸出的電壓和頻率，并通過PWM控制技術(shù)使電動機(jī)以較小的啟動電流獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，調(diào)速平滑穩(wěn)定。變頻器主要由操作面板、控制模塊和外部端子三部分組成。配合普通交流電動機(jī)在一般控制精度要求不高的場合可以代替步進(jìn)或伺服電動機(jī)[1]。隨著工業(yè)自動化的程度的不斷提高，變頻器在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用日趨廣泛。

西門子MM420系列變頻器主要用于三相交流電動機(jī)的運行控制，功能較強(qiáng)[2]。其規(guī)格從單相交流電源，額定功率幾百瓦到三相交流電源，額定功率十幾千瓦多種規(guī)格供選擇使用。MM420系列具有西門子公司自帶的初始工廠設(shè)置參數(shù)，在配合西門子工控裝置和設(shè)備時，如無特殊要求可以不用調(diào)試直接連接使用。MM420系列變頻器控制功能比較全面，在進(jìn)行參數(shù)設(shè)定后也可用于更高級的自動控制系統(tǒng)。

1 西門子MM420變頻器外部端子簡介

MM420 外部常用端子如圖1 所示：1、2：模擬量輸入10 V 電源公共端；3、4：模擬量輸入端，可以通過外接電位器改變頻率設(shè)定值；5、6、7：數(shù)字量輸入端，在缺省情況下5為正轉(zhuǎn)控制，6為反轉(zhuǎn)控制，7 為故障復(fù)位；8、9：直流24 V電源公共端[3]。

圖1 西門子MM420 變頻器常用外部端子

2 西門子變頻器外部端子控制

（1）電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制如圖2 所示。首先使用變頻器操作面板通過參數(shù)P1080、P1082設(shè)定上下限頻率，通過參數(shù)P1120、P1121 設(shè)定頻率的加速、減速時間，最后將參數(shù)P0700設(shè)置為2，使用外部端子對電動機(jī)進(jìn)行控制。按照圖2進(jìn)行外部端子接線后，按下端子5所接的按鈕電動機(jī)按照設(shè)定好的頻率正轉(zhuǎn)，按下端子6所接的按鈕電動機(jī)反轉(zhuǎn)。

圖2 變頻器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)接線圖

（2）變頻器模擬量輸入控制

電動機(jī)模擬量輸入控制如圖3所示。按照圖3進(jìn)行外部端子接線后，使用變頻器操作面板通過參數(shù)P1080、P1082 設(shè)定上下限頻率，通過參數(shù)P1120、P1121設(shè)定頻率的加速、減速時間，將參數(shù)P0700 設(shè)置為2，參數(shù)P1000 設(shè)置為1，使用電位計對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。按下正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)啟動按鈕，電動機(jī)首先正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)運行，在電動機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)運行時，通過調(diào)節(jié)電位計控制輸出電壓的改變。同時可通過變頻器上的液晶屏觀察頻率的變化，頻率變化時不會超出預(yù)先設(shè)置好的上限和下限頻率。

圖3 變頻器模擬量輸入控制

（3）變頻器多段速控制

變頻器多段速控制可通過開關(guān)量組合實現(xiàn)[4]，接線圖如圖2 所示。首先更改參數(shù)P1001 到P1007，這7個參數(shù)分別對應(yīng)的是多段速控制當(dāng)中的7個頻率，可將這7個參數(shù)改成實際控制系統(tǒng)中需要的頻率值。然后將參數(shù)P701到P703當(dāng)中的數(shù)值設(shè)為17，即采用二進(jìn)制編碼的形式更改頻率。P701 到P703 分別對應(yīng)數(shù)字量輸入端5、6、7。最后設(shè)定好上、下限頻率，加減速時間，外部端子控制后，根據(jù)表1 給出的外部端子通斷組合就可使電動機(jī)按照預(yù)先設(shè)定好的不同頻率進(jìn)行動作。

（4）需要注意的問題

變頻器的控制方式有兩種，面板控制和外部端子控制。在設(shè)定某個參數(shù)時，只能通過面板控制進(jìn)行編輯修改[5]。在進(jìn)行外部端子控制時首先要通過面板修改參數(shù)，將控制模式切換到外部操作，然后再進(jìn)行接線。變頻器處于外部端子控制模式時如果需要修改端子改變功能，一定要將所有的開關(guān)信號斷后再進(jìn)行接線，否則會引發(fā)信號混亂使變頻器不能按照控制要求動作。0速時，變頻器將沒有輸出；當(dāng)變頻器進(jìn)行多段速運行控制時，由于反轉(zhuǎn)端子被占用，故電動機(jī)將沒反轉(zhuǎn)輸出。

表1 多段速設(shè)定運行開關(guān)通斷表

3 結(jié)束語

西門子變頻器除MM420 系列外，還有MM430、MM440系列?？刂乒δ芎头绞接珊唵蔚綇?fù)雜，各自有特定的適用領(lǐng)域，用戶可根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇使用。本文主要介紹了西門子變頻器MM420系列外部端子的功能及作用，以及如何通過外部端子對電動機(jī)進(jìn)行基本的運行控制。其中列舉了一些常見的參數(shù)設(shè)置和外部接線方法，以加深讀者對西門子變頻器的認(rèn)識。

［1］崔屹嶸.三菱變頻器PU操作模式應(yīng)用［J］.中小企業(yè)管理與科技，2011（22）：282.

［2］季必玉.西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討［J］.電氣開關(guān)，2008（3）：1-2.

［3］張志軍.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

［4］賈雙成.西門子變頻器的外圍配置要點［J］.變頻器世界，2007（3）：93-94.

［5］李方園.變頻器控制技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2010.