西门子变频器外部端子操作应用*

0 引言

变频器能将电压和频率固定不变的交流电转换为电压和频率可变的交流电。工作时首先将输入的工频交流电变换为直流电，然后把直流电通过逆变变换为频率可调的交流电。变频器同时改变了工频交流电输出的电压和频率，并通过PWM控制技术使电动机以较小的启动电流获得较大的启动转矩，调速平滑稳定。变频器主要由操作面板、控制模块和外部端子三部分组成。配合普通交流电动机在一般控制精度要求不高的场合可以代替步进或伺服电动机[1]。随着工业自动化的程度的不断提高，变频器在工业自动化控制系统中的应用日趋广泛。

西门子MM420系列变频器主要用于三相交流电动机的运行控制，功能较强[2]。其规格从单相交流电源，额定功率几百瓦到三相交流电源，额定功率十几千瓦多种规格供选择使用。MM420系列具有西门子公司自带的初始工厂设置参数，在配合西门子工控装置和设备时，如无特殊要求可以不用调试直接连接使用。MM420系列变频器控制功能比较全面，在进行参数设定后也可用于更高级的自动控制系统。

1 西门子MM420变频器外部端子简介

MM420 外部常用端子如图1 所示：1、2：模拟量输入10 V 电源公共端；3、4：模拟量输入端，可以通过外接电位器改变频率设定值；5、6、7：数字量输入端，在缺省情况下5为正转控制，6为反转控制，7 为故障复位；8、9：直流24 V电源公共端[3]。

图1 西门子MM420 变频器常用外部端子

2 西门子变频器外部端子控制

（1）电动机正反转控制

电动机正反转控制如图2 所示。首先使用变频器操作面板通过参数P1080、P1082设定上下限频率，通过参数P1120、P1121 设定频率的加速、减速时间，最后将参数P0700设置为2，使用外部端子对电动机进行控制。按照图2进行外部端子接线后，按下端子5所接的按钮电动机按照设定好的频率正转，按下端子6所接的按钮电动机反转。

图2 变频器控制电动机正反转接线图

（2）变频器模拟量输入控制

电动机模拟量输入控制如图3所示。按照图3进行外部端子接线后，使用变频器操作面板通过参数P1080、P1082 设定上下限频率，通过参数P1120、P1121设定频率的加速、减速时间，将参数P0700 设置为2，参数P1000 设置为1，使用电位计对电动机进行调速控制。按下正转或者反转启动按钮，电动机首先正转或者反转运行，在电动机正转或者反转运行时，通过调节电位计控制输出电压的改变。同时可通过变频器上的液晶屏观察频率的变化，频率变化时不会超出预先设置好的上限和下限频率。

图3 变频器模拟量输入控制

（3）变频器多段速控制

变频器多段速控制可通过开关量组合实现[4]，接线图如图2 所示。首先更改参数P1001 到P1007，这7个参数分别对应的是多段速控制当中的7个频率，可将这7个参数改成实际控制系统中需要的频率值。然后将参数P701到P703当中的数值设为17，即采用二进制编码的形式更改频率。P701 到P703 分别对应数字量输入端5、6、7。最后设定好上、下限频率，加减速时间，外部端子控制后，根据表1 给出的外部端子通断组合就可使电动机按照预先设定好的不同频率进行动作。

（4）需要注意的问题

变频器的控制方式有两种，面板控制和外部端子控制。在设定某个参数时，只能通过面板控制进行编辑修改[5]。在进行外部端子控制时首先要通过面板修改参数，将控制模式切换到外部操作，然后再进行接线。变频器处于外部端子控制模式时如果需要修改端子改变功能，一定要将所有的开关信号断后再进行接线，否则会引发信号混乱使变频器不能按照控制要求动作。0速时，变频器将没有输出；当变频器进行多段速运行控制时，由于反转端子被占用，故电动机将没反转输出。

表1 多段速设定运行开关通断表

3 结束语

西门子变频器除MM420 系列外，还有MM430、MM440系列。控制功能和方式由简单到复杂，各自有特定的适用领域，用户可根据具体需求进行选择使用。本文主要介绍了西门子变频器MM420系列外部端子的功能及作用，以及如何通过外部端子对电动机进行基本的运行控制。其中列举了一些常见的参数设置和外部接线方法，以加深读者对西门子变频器的认识。