摘  要：文章介绍了使用西门子传动调试工具DriveMonitor软件对MM440变频器进行调试的过程。其中包括如何进行恢复出厂设置、快速调试、软件控制、变频器自学习、BiCo编程应用等功能。

 

　　关键字：MM440变频器；DriveMonitor；软件调试；驱动技术；BiCo

 

　　1  调试前准备

 

　　（1）DriveMonitor介绍

 

　　DriveMonitor软件可调试MICROMASTER系列，MASTERDRIVES系列，SIMOVERT系列，SIMOREG系列等西门子驱动设备。

 

　　DriveMonitor软件的功能主要包括参数设定、装置诊断、参数备份、数据记录跟踪、参数比较等。本文以Drive Monitor5.5.1为例进行介绍。

 

　　（2）变频器介绍

 

　　MICROMASTER 440多功能标准变频器采用高性能的矢量控制技术，具有低速高转矩输出和良好的动态特征，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合，通过BiCo自由编程功能可以省掉很多外部逻辑接线，实现灵活的控制功能。它广泛应用于物流系统、纺织工业、升降机、举升设备、机械工程以及食品饮料和烟草等领域。本文采用的变频器型号为6SE6440-2UD22-2BA1，三相380V，2.2KW，输出5.9A，该变频器可拖动2.2KW以下的三相电机。

 

　　（3）本文采用的三相异步电动机型号为Y90S-4，额定电压380V，额定功率1.1KW，额定额定电流2.7A，效率76.2%，功率因数0.78，额定转速1400 r/min。

 

　　2  软件连接变频器

 

　　（1）用USB转485串口工具连接电脑和变频器，安装串口驱动程序，打开电脑设备管理器，图1所示，查看串口端口号COM2，RS485的A/B端子连接到变频器的29(P+)和30(N-)端子。

　　图1  设备管理器

 

　　（2）运行DriveMonitor软件，点击Tools工具菜单，选择ONLINE Settings在线设置图2所示，则弹出提示对话框图3所示，点击OK，
 

　　图2 工具菜单

　　图3 提示对话框

 

　　（3）在弹出通讯设置对话框里面，Bus Type总线类型选择默认USS，图5所示。Interface接口选择COM2，图6所示。注意串口编号只支持COM1-COM4，波特率9600，其他参数采用默认值，RS485总线操作默认为“自动模式”。

图5  总线类型

图6  接口设置

 

　　（4）打开File菜单，点击创建USS在线连接Set up an USS ONLINE connection...，图7所示，弹出查找在线驱动器对话框：

　　图7 创建在线连接

 

　　点击Start按钮，开始搜索，若通讯不上，请检查是否已安装驱动程序、接线、通讯参数或增加终端电阻。当搜索到设备后，会弹出设备识别：请稍候Device identification:please wait对话框，图8所示，并上载变频器数据。

　　图8 搜索在线驱动器

 

　　（5）上载成功后自动打开驱动设备数据如图9所示，左边为目录树，右边为驱动器导航条。

　　图9  DriveMonitor窗口

 

　　驱动器导航主要包括读取参数列表，Direct to parameter list直接联机参数列表，Download parameter file to drive下载参数文件到驱动器，Save drive parameter to a file保存驱动器参数到文件和Load standard application加载标准应用。

 

　　（6）目录树包括驱动器导航，参数总览包括功能分组、快速调试、恢复出厂设置、自由参数、完整参数，诊断包括错误、状态、只读参数等菜单，图10。

　　图10  DriveMonitor目录树

 

　　3  变频器调试基本操作

 

　　为了保证设备运行安全，请按以下调试步骤执行，恢复出厂设置→设置访问权限→设置电机参数→自学习→手动控制→其他测试（参数保存、参数下载，多段速，PID，自由编程等）。

 

　　（1）恢复出厂设置

 

　　双击目录树上Factory setting如图11所示，右边出现2个参数，先设置P10=30工厂设置，再设置P970=1参数复位，当P10变成0时，参数恢复成出厂默认值。

　　图11 恢复出厂设置

 

　　（2）设置参数访问权限

 

　　设置参数访问权限User access level P3=3专家级，设置参数过滤Parameter filter P4=0所有参数，即可以查看修改所有参数。

 

　　（3）快速调试和软件USS控制

 

　　双击目录树上的Quick commissioning，进入快速调试参数页面，图12所示，先P10=1进入快速调试模式，按电机铭牌设置P300电机类型=1异步电机，P304额定电压=380V，P305额定电流=2.7A，P307额定功率=1.1KW，P308电机功率因数=0.82，P309电机效率=79%，P310额定频率=50HZ，P311额定转速=1400RPM，P314电机极数=4,P700控制源选择=5 USS通讯控制，P1000频率给定选择=5 USS通讯给定,P1080最小频率=0HZ，P1082最大频率=50HZ，P1120加速时间=10秒，P1121减速时间=10秒,P1300控制模式=0线性V/F控制，P3900结束快速调试=3，等待P10=0,快速调试完成。

　　图12 快速调试

 

　　在底部控制条中，图13，有一个绿色启动，一个红色停止按钮，当前状态显示OFF，给定输入百分比，需注意初次手动调试过程中运行频率不宜大于20%，反馈实际给定百分比，设备状态显示Device status OK，连接状态显示Connection with device OK，总线地址Bus Address 0。在给定输入框中输入0-100%，对应频率0-50hz，点击绿色启动按钮，变频器按给定频率运行；点击红色停止按钮变频器自由停车。

　　图13 控制条

 

　　（4）自学习

 

　　通过变频器的自学习获得电机电感、内阻等参数，使电机运行更平稳。分为静态学习和动态学习两种。静态学习电机不转动，可以带负载，学习效果相对较差。动态学习电机会转动电机，所以需要脱机不能带负载，学习参数比较多，运行效果更好。

 

　　在线模式在自由参数列表中，输入参数，图13所示，先设置P10=1快速调试，再按电机铭牌核对电机额定数据P300-P335，P700选择命令源=1控制盘启动，P1000选择频率给定=1控制盘给定，P1300控制模式=20无传感器矢量控制，P1500=0，P1960优化速度控制=1速度环优化，P1910选择电机识别方式=3，最后设置P3900结束快速调试=3。
 

　　图13 自由参数

 

　　等待P10参数变成0准备就绪后，变频器面板显示BUSY字样，几秒后，当面板上闪烁显示A0541时，图14所示，按BOP面板上绿色的启动按钮，变频器启动自学习，学习过程中会听见电机电流声，电机正反转运转。
 

　　图14 面板显示

 

　　等待一分钟左右，变频器运行停止，自学习结束。自学习过程测试电阻、电感结果数据存储在参数r1912-r1926中，图15所示。
 

　　图15 自学习结果数据

 

　　自学习完成后，变频器高频50HZ运行测试，电机平稳不振动。低频0.1-1HZ频率运行测试，电机轴有力，则证明自学习成功。否则需重新做一遍电机自学习。

 

　　4  BiCo自由功能编程应用

 

　　BiCo互联技术是把变频器内部输入和输出功能联系在一起的设置方法，根据实际工艺要求来灵活定义端口。在MM440变频器说明书中参数名称前面的“BI:”，“BO:”，“CI:”，“CO:”，“CO/BO”表示BiCo参数，它们的含义如下：BI是二进制互联输入，BO是二进制互联输出，CI是模拟量互联输入，CO是模拟量互联输出，CO/BO是模拟量/二进制互联输出。

 

　　自由功能块是西门子开发的一些能完成独立功能的模块。MM440变频器提供与、或、非、异或逻辑，D触发器，RS触发器，定时器，比较，加、减、乘、除运算功能模块，共计31个。用户利用这些功能模块组合应用实现特定功能，比如多电机循环延时启停、正反转三线启停控制、一键启停功能等。

 

　　4.1  正反转三线启停控制

 

　　实现按一下SB1正转按钮电机正转，按下SB3按钮电机停止正转，按一下SB2反转按钮电机反转，按下SB3按钮电机停止反转，SB1-SB3分别接入变频器DIN1-DIN3,其中SB1、SB2为常开信号，SB3为常闭信号，均为脉冲信号控制，转速由电位器连接AIN1给定,变频器接线如图16所示。
 

　　图16 正反转三线启停接线图

 

　　自由编程采用两个RS触发器，2个与门，1个非门实现。初始状态，两个RS的都为1，2个与门都可以输入，正反转按钮按下后，对应RS触发器的变为0，对方的与门输入无效，必须按下SB3停止按钮，两个RS触发器同时复位后，两个与门才能起作用。控制逻辑如图17所示。

　　图17 正反转三线启停控制逻辑

 

　　把变频器恢复出厂设置后，打开自由参数，输入参数P700=2端子启停，P1000=2外部模拟量给定，P701=P702=P703=99使能BICO编程功能，P0719=2，P2800=1，2801[0]=2801[1]=2801[3]=2801[4]=2801[9]=2801[14]=2801[15]，

 

　　P2828=P722.2，P2810[0]=722.0，P2810[1]=2845.0，P2812[0]=722.1，P2812[1]=2842.0，P2840[0]=2811.0，P2840[1]=2829.0，P2843[0]=2813.0，P2843[1]=2829.0，P0840正转=2841.0，P0842反转=2844.0，图18所示。
 

　　图18 正反转三线启停控制编程设置

 

　　4.2  一键启停

 

　　实现1个按钮控制变频器启停功能，SB1启停按钮接到变频器的DIN1，转速由电位器接入AIN1给定。

　　图19 一键启停接线图

 

　　在采用1个D触发器实现实现输入奇数次变频器运行，偶数次变频器停止的状态反转。

　　图20 一键启停控制逻辑图

 

　　把变频器恢复出厂设置后，打开自由参数，输入参数P700=2端子启停，P1000=2外部模拟量给定，P701=99使能BICO编程功能，P719=2，P840正转=2835，P2800=1，P2801.12=1启用D触发器1，P2834[1]=2836.0，P2834[2]=722.0，图16。
 

　　图21  一键启停编程设置

 

　　5  结论

 

　　DriveMonitor是通过USS协议连接MM440变频器，不仅支持对设备快速配置调试，还支持通过RS485网络连接多台设备，为现场设备调试以及维修更换变频器时复制参数提供了便捷的操作方式。MM440变频器功能强大，参数多，使用DriveMonitor软件可以缩短调试时间。并且MM440变频器支持BiCo自由编程技术，利用自由功能块的逻辑组合可以实现灵活多样的控制方式，还可以省去外部大量的自锁控制电路，优化了系统，减少了外部电路产生故障的可能，节约了成本。

 

　　参考文献：

 

　　[1]西门子股份公司. DriveMonitor使用介绍[Z].2006.09

 

　　[2]西门子股份公司. MICROMASTER 440变频器使用大全[Z].2002.12