变频器工程案例精讲

1.本书从实用的角度出发，配以42个工程案例，以案例精讲的形式介绍了西门子V20、G120变频器和安川1000系列变频器的工程使用和调试方法；

2.本书采用双色印刷，使读者轻松学技能，读书不乏味；

3.书中每个工程案例都有详细的硬件电路设计图以及参数设置，大部分案例还配有二维码视频讲解，便于读者学习与操作。

 

 

本书从实用的角度出发，以案例精讲的形式介绍了西门子V20、G120变频器和安川1000系列变频器的工程使用和调试方法。全书共分5章，配以42个工程案例，主要内容包括变频器的参数、电路接线与调试，变频器在启停、调速、抱闸、制动中的基本应用，变频器在水泵风机、设备控制、通信控制中的应用等。

本书案例纷呈，每个工程案例都有详细的硬件电路设计图以及参数设置，大部分案例还配有二维码视频讲解，便于读者学习与操作。

本书可作为广大自动化技术人员、中高级电工人员的工程指导用书，也适合大中专院校的电气自动化、机电一体化、工业机器人技术、应用电子技术等相关专业的师生参考使用。

 

第1章　变频器概述 　    001

1.1　通用变频器    001

1.1.1　通用变频器的定义    001

1.1.2　通用变频器的基本构成    002

1.1.3　IGBT的类型    003

1.1.4　通用变频器的控制回路    004

1.1.5　变频器输出波形    006

1.1.6　通用变频器的控制方式    008

1.1.7　通用变频器主回路器件损坏常用判断方法    010

1.2　西门子V20与G系列变频器    014

1.2.1　西门子V20变频器概述    014

1.2.2　西门子V20变频器的主电路与控制电路    015

1.2.3　西门子V20变频器的BOP面板    016

1.2.4　西门子V20变频器的参数调试    017

1.2.5　西门子G系列变频器概述    022

1.2.6　西门子G120变频器的安装与调试    022

1.3　安川1000系列变频器    028

1.3.1　安川1000系列变频器概述    028

1.3.2　安川A1000变频器的控制模式    029

1.3.3　安川A1000变频器的操作面板    030

1.3.4　安川A1000变频器的标准接线    031

1.3.5　安川A1000变频器在空载状态下的试运行    033

1.3.6　安川A1000变频器的主要参数    033

1.3.7　安川J1000变频器概述    034

第2章　变频器基本应用案例 　    038

2.1　西门子V20变频器的基本应用    038

【案例1】　通过外部端子控制变频器的启停与调速    038

【案例2】　三种固定转速的变频控制    041

【案例3】　十五段速的变频控制    043

【案例4】　模拟量输入与固定频率的切换    044

【案例5】　脉冲信号控制    046

【案例6】　三线制控制的模拟量给定    048

【案例7】　PID控制与模拟量参考组合    050

【案例8】　PID控制与固定值参考组合    053

2.2　西门子G系列变频器的基本应用    054

【案例9】　G120变频器电流信号主辅给定    054

【案例10】　脉冲输入作为速度反馈监控    056

【案例11】　脉冲输入作为电机速度设定值    058

【案例12】　G120变频器的STARTER软件调试    059

【案例13】　G120变频器的抱闸控制    067

2.3　安川1000系列变频器的基本应用    070

【案例14】　三线制顺控的变频器运行    070

【案例15】　四段速的S字加减速运行方式    072

【案例16】　H1000变频器的制动    075

【案例17】　H1000变频器的并联制动    077

【案例18】　使用NTC 输入保护电机    080

【案例19】　带PG的V/f控制    081

【案例20】　双电机的切换控制    084

第3章　变频器在水泵和风机控制中的工程案例 　    087

3.1　单泵变频控制工程案例    087

【案例21】　BA系统对15kW水泵的变频控制    087

【案例22】　变频供水控制柜的设计    090

【案例23】　单泵恒压供水的变频控制    094

3.2　多泵变频控制工程案例    097

【案例24】　5.5kW水泵一用一备的变频控制    097

【案例25】　三泵恒压供水的PLC与变频控制    101

【案例26】　多泵并联变频恒压变量供水    105

3.3　风机变频控制工程案例    116

【案例27】　大功率空冷风机的变频控制    116

【案例28】　中央空调变频风机控制系统    121

【案例29】　基于温控仪的风机变频控制    124

【案例30】　变频风机的现场与DCS控制    129

第4章　变频器在设备控制中的工程案例 　    133

4.1　变频矢量控制工程案例    133

【案例31】　刮泥机的变频应用    133

【案例32】　球磨机的变频应用    140

【案例33】　单面瓦楞机的变频控制    145

4.2　变频器驱动特殊负载工程案例    154

【案例34】　造纸涂布机的变频张力控制    154

【案例35】　变频器和变流器在离心机中的应用    161

【案例36】　变频器和同步电机在电梯中的应用    165

第5章　变频器在通信控制中的工程案例 　    170

5.1　西门子V20变频器通信案例    170

【案例37】　Commix串口调试工具与V20变频器的通信    170

【案例38】　S7-1200 PLC与V20变频器的USS通信    174

5.2　西门子G120变频器通信案例    186

【案例39】  S7-1500 PLC与G120变频器的PROFINET通信    186

【案例40】  S7-1200 PLC与G120变频器的Modbus RTU通信    195

5.3　安川1000系列变频器通信案例    206

【案例41】  S7-1500 PLC与A1000变频器的PROFIBUS通信    206

【案例42】  S7-1500 PLC与A1000变频器的PROFINET 通信    219

附录　相关缩略语及电气符号　 　    228

参考文献　 　    230

 

变频器在工业和公用设备中的应用已经日益普及，相关的书籍也已经非常多，但是很多读者在工作中碰到一些问题，比如变频器更新换代后，型号变频器的相关书籍几乎没有。如果以品牌为例，西门子V20和G120变频器经过近几年的市场布局，已经替代了老型号；而安川1000系列则是G5/G7后的新一代产品，在风机水泵、设备控制和起重行业得到了大面积应用。这些新型号变频器的实用电路和工程调试参考资料非常少见。本书正是为了解决以上问题而编写的实用型变频器图书。

本书共5章。第1章在介绍通用变频器的定义和基本构成、IGBT类型、主电路检测和主要控制方式的基础上，以西门子V20和G系列变频器、安川1000系列变频器为例对变频器的使用和调试进行概括性的介绍。第2章主要介绍了西门子V20/G系列和安川1000系列的20个变频器基本应用案例，如通过外部端子控制变频器的启停与调速、三线制控制的模拟量给定、四段速的S字加减速运行方式、双电机的切换控制等。第3章主要介绍了10个水泵和风机的变频器工程案例，如BA系统对15kW水泵的变频控制、5.5kW水泵一用一备的变频控制、三泵恒压供水的PLC与变频控制、变频风机的现场与DCS控制等。第4章主要介绍了变频器在设备控制中的6个工程案例，包括刮泥机的变频应用、球磨机的变频应用、单面瓦楞机的变频控制、造纸涂布机的变频张力控制等。第5章介绍了变频器与PLC、HMI进行通信控制的6个案例，包括西门子S7-1200 PLC与V20变频器的USS通信、西门子S7-1200 PLC与G120变频器的Modbus RTU通信、西门子S7-1500 PLC与A1000变频器PROFIBUS、PROFINET通信等。

本书由浙江工商职业技术学院李方园副教授编著，采用案例解说的方式，对变频器功能的讲解深入浅出、易学易懂，理论联系实际，针对大部分工程应用阐述了工作原理、给出了具体线路图，具有很大的现实指导意义。

本书在编写过程中，得到了西门子公司、安川公司、宁波市自动化学会等相关人员提供的很多典型案例和维护经验，另外吕林锋、郑振杰、李霁婷、陈亚玲等参与了案例收集工作，在此一并致谢。

由于编者水平有限，书中难免有不足之处，敬请广大专家和读者批评指正。

编著者