Tổng quan về biến tần và các thông số cài đặt cho biến tần mm440

Lời nói đầu
Trong thời kỳ đất nước đang tiến hành công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá thì tự động hoá là một
ngành vô cùng quan trọng ,một ngành mũi nhọn trong công nghiệp .Với tốc độ phát triển chóng mặt của
công nghệ vi điện tử, kỹ thuật truyền thông và công nghệ phần mềm trong những năm gần đây đ• tạo sự
chuyển biến cơ bản trong hướng đi cho các giải pháp tự động hoá công nghiệp. Những giải pháp đó
nhằm mục đích giảm giá thành và nâng cao chất lượng hệ thống. Sự ứng dụng rộng r•i các hệ thống mạng
truyền thông công nghiệp, đặc biệt là truyền thông giữa PLC và biến tần.Truyền thông giữa PLC và biến
tần đang được ứng dụng ngày càng phổ biến vì những tính năng vượt trội. Điều khiển trơn tốc độ động
cơ không đồng bộ theo tần số, điều khiển V/f, Encoder sử dụng môdun encoder để phản hồi tốc độ động
cơ trong các hệ thống vòng kín ổn định tốc độ, bảo vệ quá nhiệt động cơ …Trong quá trình học tập chúng
em được làm đồ án môn học là cơ hội cho chúng em tìm hiểu thêm về kiến thức thực tế củng cố những
kiến thức đ• được học.
Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của thầy Đặng Quang Đồng cộng với sự làm việc nghiêm túc của các
thành viên trong nhóm đến nay chúng em hoàn thành được đề tài. Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế và
kinh nghiệm còn non kém nên trong quá trình làm chúng em đ• gặp rất nhiều khó khăn vì vậy chắc chắn
sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày 25 tháng 3 năm 2008
Nhận xét, đánh giá của giáo viên hướng dẫn
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Chữ ký của giáo viên
đặng quang đồng

Mục lục
Lời nói đầu 1
Nhận xét, đánh giá của giáo viên hướng dẫn 2
Mục lục 3
CHƯƠNG I: Tổng quan về biến tần và các thông số cài đặt cho biến tần mm440 5
1.1 Tổng quan về biến tần MM440 5
1.2 Ưu điểm của MICROMASTER 440: 6
1.3 Cách đấu nối mạch lực 7
1.4 Sơ đồ đấu nối 9
1.5 Sơ đồ mạch nguyên lý 10
1.6 Khóa chuyển đổi DIP 50/60 Hz 11
1.7 Các đầu dây điều khiển 11
1.8 Cài đặt thông số cho biến tần 13
1.8.1 Cài đặt mặc định 13
1.8.2 Các thông số cài đặt ứng dụng 14
1.8.2.1 Các thông số cài đặt nối tiếp 14
1.8.2.2 Đầu vào số (DIN) 14
1.8.2.3 Các đầu ra số (DOUT) 15
1.3.2.4 Chọn giá trị điểm đặt tần số 16
1.8.2.5 Đầu vào tương tự (ADC)16
1.8.2.6 Đầu ra tương tự 17
1.8.2.7 Cài đặt nối tiếp 18
Chương II : Truyền thông BOP (bàn phím) 20
2.1 Sử dụng màn hình BOP 20
2.2 Cài đặt thông số của biến tần MM440 qua bàn phím BOP 22
Chương III: Truyền thông các đầu nối 26
3.1 Giới thiệu phần mềm Drivermonitor 26
3.2 Các bước thực hiện cài đặt trên phần mềm DRIVER MONITOR 27
Chương IV: Truyền thông AOP 30
Giới thiệu về khối AOP 30

Chương V: Truyền thông uss trên đường truyền com 32
5.1 Tổng quan về PLC s7-200 32
5.1.1. Thiết bị điều khiển PLC S7 - 200 32
5.1.2 Cổng truyền thông33
5.2 Các loại chuẩn truyền thông 34
5.2.1 Chuẩn truyền thông RS-232 34
5.2.2 Chuẩn truyền thông RS-485 35
5.3 Giới thiệu về giao thức USS Protocol 36
5.3.1 Điều kiện để sử dụng giao thức USS 36
5.3.2 Trình tự lập trình sử dụng các lệnh USS 37
5.3.3 Thời gian cần thiết để giao tiếp 37
5.3.4 Sử dụng các lệnh USS Protocol 38
5.4 Kết nối giữa PLC và biến tần 42
5.4.1 Các tham số về động cơ 43
5.4.2 Các tham số về giao tiếp nối tiếp USS 44
5.4.3. Các tham số liên quan khác 44
5.4.4.Các tham số đầu vào tương tự số 1 45
5.4.5. Thiết lập các tham số cho biến tần 46
5.5 Lập trình ứng dụng 47
5.5.1 Thuật toán điều khiển 47
5.5.2 Bảng symbol 48
5.5.3 Chương trình điều khiển 49
Kết luận 54
CHƯƠNG I: Tổng quan về biến tần và các thông số cài đặt cho biến tần mm440
1.1 Tổng quan về biến tần MM440

MM440 là loại biến tần độc lập (biến tần gián tiếp), thay đổi điện áp hay tốc độ cho động cơ xoay
chiều bằng cách chuyển đổi dòng điện xoay chiều cung cấp thành dòng điện một chiều trung gian sử dụng
cầu chỉnh lưu. Sau đó điện áp một chiều lại được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động
cơ với giá trị tần số thay đổi. Nguồn cung cấp cho biến tần có thể sử dụng nguồn xoay chiều một pha (cho

công suất thấp), hay sử dụng nguồn xoay chiều ba pha.
Điện áp một chiều được chuyển thành điện áp xoay chiều sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung.
Dạng sóng mong muốn được tạo lên bởi sự đóng cắt ở đầu ra của các transistor. MM440 sử dụng các
IGBTs ở mạch nghịch lưu, điện áp xoay chiều mong muốn được tạo ra bằng cách thay đổi tần số đóng cắt
của các IGBTs. Điện áp xoay chiều ở đầu ra là sự tổng hợp của hàng loạt các xung vuông với các giá trị
khác nhau ở đầu ra của các IGBTs.
Trong thực tế, các bộ biến tần thường dùng để điều khiển tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều thay
đổi trơn theo tần số.
Các bộ biến tần sử dụng trong thực tế rất đa dạng, có chức năng khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng,
tính chất truyền động. Chúng được sản xuất từ các h•ng ở nhiều nước khác nhau. Trong phạm vi đề tài chỉ
giới thiệu về họ biến tần được sử dụng là MicroMaster 440. MM440 chính là họ biến tần mạnh mẽ nhất
trong các biến tần tiêu chuẩn. MicroMaster 440 là bộ biến đổi tần số dùng điều khiển tốc độ động cơ 3
pha xoay chiều. Có nhiều loại khác nhau từ 120W nguồn vào 1 pha đến 200kW nguồn vào 3 pha. Biến tần
MicroMaster 440 với các thông số đặt mặc định của nhà sản xuất có thể phù hợp với một số ứng dụng
điều khiển động cơ đơn giản. Ngoài ra MM440 cũng được dùng cho nhiều các ứng dụng điều khiển động
cơ cấp cao nhờ danh sách các thông số hỗn hợp của nó.
1.2 Ưu điểm của MICROMASTER 440:
- Thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt.
- Điều khiển Vectỏ vong kín(tốc độ /Moment).
- Có nhiều lựa chọn truyền thông: FROFIBUS, Device Net, CAN open
- Ba bộ tham số trong một nhằm thích ứng biến tần với các chế độ hoạt động khác nhau.
- Định mức theo tảI moment không đổi hoặc bơm , quạt.
- Dự trữ động năng chống sụt áp.
- Tích hợp sẵn bộ h•m dùng điện trở cho các biến tần đến 75 kw
- 4tần số ngắt cộng hưởng lên máy
-.Khởi động bám khi biến tần nối với động cơ quay
- Tích hợp chức năng bảo vệ nhiệt cho động cơ dùng PTC/KTY
- Khối chức năng logic tự do: AND, OR, định thời đếm
- Moment không đổi khi qua tốc độ 0.
-. Kiểm soát moment tải.

Các thông số kĩ thuật
Dải điện áp đầu vào AC 200V – 240 V, ?????
(Không có bộ lọc và có kèm bộ lọc cấp A)
M• hiệu đặt hàng SE6440-
2AB 11 12 1 13 15 17 21 21 22 23
2UC 2AA1 5AA1 7AA1 5AA1 5AA1 1BA1 5BA1 2BA1 0CA1
Cỡ vỏ
A B C
Công suất định mức CT
[kW] 0,12 0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0
Công suất đầu ra [kVA] 0,4 0,7 1,0 1,3 1,7 2,4 3,2 4,6 6,0
Dòng điện vào CT-1 [A] 4,6 6,2 8,2 11,0 14,4 20,2 35,5
Dòng điện ra CT [A] 0,9 1,7 2,3 3,0 3,9 5,5 7,4 10,4 13,6
Cầu chì [A]
Khuyến cáo loại
Theo tiêu chuẩn UL 3NA 3803 3803 3803 3805 3805 3807 3807 3812 3817
* * * * * * * * *
Tiết diện cáp đầu vào min 16 16 14 14 12
10
Tiết diện cáp đầu vào max [mm2] 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 6,0 6,0 6,0
10,0
Tiết diện cáp đầu ra min[mm2] 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5
Tiết diện cáp đầu ra max [mm2] 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 6,0 6,0 6,0
10,0
Trọng lượng(khi kèm bộ lọc cấp A)
[kg]
1,3
1,3
1,3
1,3

1,3
3,4
3,4
3,4
5,7
Trọng lượng (khi không có bộ lọc)
[kg]
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
3,3
3,3
3,3
5,5
Mômen xiết cho các đầu mạch lực
[Nm]
1,1
1,5
2,25
Các điều kiện thứ cấp: dòng điện tại điểm hoạt động định mức áp dụng cho nguồn có điện áp ngắn mạch
Vk = 2% là dòng điện tương ứng với công suất định mức của bộ biến tần trong hệ truyền độngvà điện áp
lưới 240 V trong trường hợp không có cuộn kháng chuyển mạch. Nếu dùng cuộn kháng chuyển mạch, các
giá trị cụ thể trong bảng giảm đi trong khoảng từ .
1.3 Cách đấu nối mạch lực
Có thể tiếp cận với các đầu nối nguồn điện vào và các đầu nối của động cơ bằng cách tháo các phần vỏ
máy phía trước. Các bước thực hiện:

Sơ đồ động lực nhìn chung của các loại biến tần đều như nhau, ta có thể đấu như sau:

1.4 Sơ đồ đấu nối

1.5 Sơ đồ mạch nguyên lý

1.6 Khóa chuyển đổi DIP 50/60 Hz
Tần số định mức mặc định cho động cơ của bộ biến tần MICROMASTER là 50 Hz. Đối với động cơ thiết
kế chạy ở tần số định mức 60 Hz, các bộ biến tần có thể đặt ở tần số này nhờ sử dụng khóa chuyển DIP
50/60 Hz

-Vị trí OFF: Các thông số mặc định của châu Âu (Tần số định mức của động cơ = 50 Hz, công suất tính
theo kW…)
-Vị trí ON: Các thông số mặc định của Bắc Mỹ (Tần số định mức của động cơ = 60 Hz, công suất tính
theo Hp…)
1.7 Các đầu dây điều khiển

Các đầu nối của MM440
Chức năng của các đầu dây:
Đầu dây Ký hiệuChức năng
1 Đầu nguồn ra +10V
2 Đầu nguồn ra 0V
3 ADC1+Đầu váo tương tự số 1(+)
4 ADC1- Đầu váo tương tự số 1(-)
5 DIN1 Đầu vào số 1
6 DIN2 Đầu vào số 2
7 DIN3 Đầu vào số 3
8 DIN4 Đầu vào số 4
9 - Đầu ra cách ly +24v/max. 100mA
10 ADC2+Đầu vào tương tự số 2(+)
11 ADC2- Đầu vào tương tự số 2(-)

12 DAC1+Đầu ra tương tự số 1(+)
13 DAC1- Đầu ra tương tự số 1(-)
14 PTCA Đầu dây nối cho PTC/KYT 84
15 PTCB Đầu dây nối cho PTC/KYT 84
16 DIN5 Đầu vào số 5
17 DIN6 Đầu vào số 6
18 DOUT1/NC Đầu ra số 1/ tiếp điểm NC
19 DOUT1/NO Đầu ra số 1/ tiếp điểm NO
20 DOUT1/COM Đầu ra số 1/ chân chung
21 DOUT2/NO Đầu ra số 2/ tiếp điểm NO
22 DOUT2/COM Đầu ra số 2/ chân chung
23 DOUT3/NC Đầu ra số 3/ tiếp điểm NC
24 DOUT3/NO Đầu ra số 3/ tiếp điểm NO
25 DOUT3/COM Đầu ra số 3/ chân chung
26 DAC2+Đầu ra tương tự số 2 (+)
27 DAC2- Đầu ra tương tự số 2 (-)
28 - Đầu ra cách ly 0 V/max. 100 mA
29 P+ Cổng RS485
30 N- Cổng RS485
1.8 Cài đặt thông số cho biến tần
1.8.1 Cài đặt mặc định
Bộ biến tần MCROMASTER 440 được cài mặc định khi xuất xưởng sao cho có thể vận hành mà không
cần cài đặt thêm bất kỳ thông số nào nữa. Để đạt được điều này các thông số của động cơ được kết nối
với biến tần phải có thông số định mức phù hợp với thông số cài đặt mặc định (P0304, P0305, P0307,
P0310) tương ứng với thông số động cơ 1LA7 4 cực của Siemens (H•y xem các thông số định mức ghi
trên nh•n)
Các thông số mặc định khác:
• Các nguồn lệnh P0700 = 2 (Đầu vào số)
• Nguồn điểm đặt P1000 = 2 (Đầu vào tương tự)
• Chế độ làm mát động cơ P0335 = 0

• Giới hạn dòng điện P0640 = 150%
• Tần số nhỏ nhất P1080 = 0 Hz
• Tần số lớn nhất P1082 = 50 Hz
• Thời gian tăng tốc P1120 = 10 s
• Thời gian giảm tốc P1121 = 10 s
Đầu vào/ Đầu ra Các đầu nối Thông số Chức năng
Đầu vào số 1 5 P0701 = 1 ON/OFF
Đầu vào số 2 6 P0702 = 12 Đảo chiều
Đầu vào số 3 7 P0703 = 9 Xóa lỗi
Đầu vào số 4 8 P0704 = 15 Điểm đặt cố định (trực tiếp)
Đầu vào số 5 16 P0705 = 15 Điểm đặt cố định (trực tiếp)
Đầu vào số 6 17 P0706 = 15 Điểm đặt cố định (trực tiếp)
Các đầu vào gán mặc định

1.8.2 Các thông số cài đặt ứng dụng
Cài đặt ứng dụng để điều chỉnh hoặc tối ưu hóa sự kết hợp giữa bộ biến tần và động cơ cho một ứng dụng
cụ thể. Bộ biến tần có nhiều tính năng nhưng không phải tất cả các tính năng đều cần thiết cho một ứng
dụng cụ thể. Có thể bỏ qua các tính năng này khi cài ứng dụng.
1.8.2.1 Các thông số cài đặt nối tiếp
P2010 cài đặt tốc độ baud cho truyền thông RS485
P2010 index0= 4 (2400baud)
5 (4800baud)
6 (9600 baud)
7 (19200baud)
8 (38400baud)
P2011: địa chỉ của trạm tớ
Index: P2011(0) Giao thức nối tiếp trên đường truyền COM
P2011(1) Giao thức nối tiếp trên đường truyền BOP
P2012: Xác định số từ có độ dài 16 bit PZD trong mỗi lần truyền dữ liệu theo kiểu USS
Index: P2012(0) Giao thức nối tiếp trên đường truyền COM

P2012(1) Giao thức nối tiếp trên đường truyền BOP
P2013: Xác định số từ có độ dài 16 bit PKW trong mỗi lần truyền dữ liệu theo kiểu USS
Index: P2011(0) Giao thức nối tiếp trên đường truyền COM
P2011(1) Giao thức nối tiếp trên đường truyền BOP
1.8.2.2 Đầu vào số (DIN)
P0701: Chức năng đầu vào số 1 (đầu nối số 5)
P0702: Chức năng đầu vào số 2 (đầu nối số 6)
P0703: Chức năng đầu vào số 3 (đầu nối số 7)
P0704: Chức năng đầu vào số 4 (đầu nối số 8)
P0705: Chức năng đầu vào số 5 (đầu nối số 16)
P0706: Chức năng đầu vào số 6 (đầu nối số 17)
P0707: Chức năng đầu vào số 7 (qua đầu vào tương tự, đầu nối số 3)
P0708: Chức năng đầu vào số 8 (qua đầu vào tương tự, đầu nối số 10)

Các chế độ cài đặt có thể cho các đầu vào số:
= 0: Đầu vào số không hoạt động
= 1: ON/OFF1
= 2: ON + Đảo chiều/OFF
= 3: OFF2 – Dừng tự do
= 4: OFF3 – Giảm tốc nhanh
= 9: Nhận biết lỗi
= 10: Chạy nhấp, bên phải
= 11: Chạy nhấp, bên trái
= 12: Đảo chiều
…………..
= 99: Cho phép cài đặt thông số BICO
P0724: Xác định thời gian trễ dùng cho đầu vào số (thời gian lọc)
0 Không có thời gian trễ
1 Thời gian trễ 2.5 ms
2 Thời gian trễ 8.2 ms

3 Thời gian trễ 12.3 ms
P0725: Chuyển đổi giữa trạng thái tích cực cao (PNP) và tích cực thấp (NPN). Quá trình này áp dụng
cho tất cả các đầu vào số cùng một lúc
0 Chế độ NPN ? Tích cực thấp
1 Chế độ PNP ? Tích cực cao
1.8.2.3 Các đầu ra số (DOUT)
P0731: Xác định nguồn của đầu ra số 1
P0732: Xác định nguồn của đầu ra số 2
P0733: Xác định nguồn của đầu ra số 3
P0734: Xác định trạng thái cao thấp của rơle cho một chức năng nhất định
Các chế độ cài đặt của các đầu ra số:
= 52.0 Bộ truyền động sẵn sàng
= 52.1 Bộ truyền động sẵn sàng hoạt động
= 52.2 Bộ truyền động đang hoạt động
= 52.3 Kích hoạt chế độ phát hiện lỗi của bộ truyền động
………….
= 53.0 Kích hoạt h•m DC
1.3.2.4 Chọn giá trị điểm đặt tần số
P1000: Chọn giá trị đặt tần số
0 Không có giá trị chính
1 Giá trị đặt MOP
3 Giá trị đặt tương tự
4 Tần số cố định
5 USS trên đường truyền BOP
6 USS trên đường truyền COM
………….
77 Giá trị đặt tương tự 2 + Giá trị đặt tương tự 2
P1074: Giá trị đặt phụ không hoạt động
P1075: Xác định nguồn cho giá trị đặt phụ (được thêm vào giá trị đặt chính)
P1076: Định thang giá trị đặt bổ sung. Xác định nguồn để chia độ cho giá trị đặt phụ

1.8.2.5 Đầu vào tương tự (ADC)
P0756: Xác định kiểu đầu vào tương tự và kích hoạt chức năng theo dõi của đầu vào tương tự
0 Đầu vào điện áp đơn cực (từ 0 đến +10 V)
1 Đầu vào điện áp đơn cực với chức năng theo dõi (từ 0 đến +10V)
2 Đầu vào dòng điện đơn cực (từ 0 đến 20 mA)
3 Đầu vào dòng điện đơn cực với chức năng theo dõi (từ 0 đến 20mA)
4 Đầu vào điện áp lưỡng cực (từ – 10 tới +10 V)
P0757: Giá trị x1 của định thang ADC
P0758: Giá trị y1 của định thang ADC, thông số này biểu thị giá trị x1 bằng a% của P2000 (Tần số quy
chiếu).
P0759: Giá trị x2 của thang đo ADC
P0760: Giá trị y2 của thang ADC, thông số này biểu thị giá trị x2 bằng a% của P2000. (Tần số quy chiếu)
P0761: Xác định chiều rộng của dải tín hiệu chết trên đầu vào tương tự
P0762: Thời gian trễ, mất tín hiệu ADC, xác định thời gian trễ từ thời điểm mất tín hiệu điểm đặt tương
tự đến khi xuất hiện thông báo lỗi F0080
Từ thông số P0756 đền P0760, thì áp dụng các chỉ số sau:
Chỉ số 0: Đầu vào tương tự số 1 (ADC1), đầu nối 3,4
Chỉ số 1: Đầu vào tương tự số 2 (ADC2), đầu nối 10, 11

Đồ thị thể hiện các thông số của kênh ADC
1.8.2.6 Đầu ra tương tự
P0771: Xác định chức năng đầu ra tương tự từ 0 đến 20mA
CO: Tần số đầu ra (được lấy thang tỉ lệ theo P2000)
CO: Tần số đầu ra của bộ biến tần (được lấy thang tỷ lệ theo P2000)
CO: Điện áp đầu ra
CO: Điện áp đường trung gian DC
CO: Dòng điện đầu ra
P0773: Hằng số thời gian lọc DAC, xác định thời gian lọc (ms) cho tín hiệu đầu ra tương tự. Thông số
này cho phép lọc DAC nhờ bộ lọc PT1.
P0776: Kiểu DAC, xác định kiểu đầu ra tương tự

0 Dòng điện đầu ra
1 Điện áp đầu ra
P0777: Giá trị x1 của thang tỷ lệ DAC, xác định giá trị đầu ra x1 là a%. Thông số này biểu thị giá trị
tương tự nhỏ nhất là a% của P200x (phụ thuộc vào chế độ cài đặt P0771).
P0778: Giá trị y1 của thang tỷ lệ DAC, thông số này biểu thị giá trị x1 theo đơn vị mA
P0779: Giá trị x2 của thang tỷ lệ DAC, xác định giá trị đặc tính đầu ra x2 là a%. Thông số này biểu thị
giá trị tương tự nhỏ nhất là a% của P200x
P0780: Giá trị y2 của thang tỷ lệ DAC, thông số này biểu thị giá trị x2 theo mA
P0781: Chiều rộng của dải chết DAC, đặt chiều rộng của dải chết theo đơn vị (mA) cho đầu ra tương tự