西门子基本型变频器sinamics v20可应用于恒压供水系统,本文提供具体的接线及简单操作流程。
通过bop设置固定的压力目标值,使用 4~20ma管道压力反馈仪表构成的pid控制恒压供水系统的接线如下图所示:
图1-1.v20变频器用于恒压供水典型接线
2调试步骤
2.1 工厂复位
当调试变频器时,建议执行工厂复位操作:
p0010 = 30
p0970 = 1
(显示50? 时 按下ok按钮选择输入频率,直接转至p304进入快速调试。)
2.2 快速调试
表2-1 快速调试参数操作流程
参数 功能 设置
p0003 访问级别 =3 (专家级)
p0010 调试参数 = 1 (快速调试)
p0100 50 / 60 hz 频率选择 根据需要设置参数值:
=0: 欧洲 [kw] , 50 hz (工厂缺省值)
=1: 北美 [hp] , 60 hz
p0304[0] 电机额定电压 [v] 范围: 10 ... 2000
说明:输入的铭牌数据必须与电机接线
(星形 / 三角形)一致
p0305[0] 电机额定电流 [a] 范围: 0.01 ... 10000
说明: 输入的铭牌数据必须与电机接线
(星形 / 三角形)一致
p0307[0] 电机额定功率 [kw / hp] 范围: 0.01 ... 2000.0
说明: 如 p0100 = 0 或 2 ,电机功率
单位为 [kw]
如 p0100 = 1 ,电机功率单位为 [hp]
p0308[0] 电机额定功率因数( cosφ ) 范围: 0.000 ... 1.000
说明: 此参数仅当 p0100 = 0 或 2 时可见
p0309[0] 电机额定效率 [%] 范围: 0.0 ... 99.9
说明: 仅当 p0100 = 1 时可见
此参数设为 0 时内部计算其值。
p0310[0] 电机额定频率 [hz] 范围: 12.00 ... 599.00
p0311[0] 电机额定转速 [rpm] 范围: 0 ... 40000
p0314[0] 电机极对数 设置为0时内部计算其值。
p0320[0] 电机磁化电流[%] 定义相对于电机额定电流的磁化电流。
设置为0时内部计算其值。
p0335[0] 电机冷却 根据实际电机冷却方式设置参数值
= 0: 自冷(工厂缺省值)
= 1: 强制冷却
= 2: 自冷与内置风扇
= 3: 强制冷却与内置风扇
p0507 应用宏 =10: 普通水泵应用
p0625 电机环境温度 范围: -40... 80℃(工厂设置20)
p0640[0] 电机过载系数 [%] 范围: 10.0 ... 400.0 (工厂缺省值: 150.0 )
说明: 该参数相对于 p0305 (电机额定电
流)定义电机过载电流极限值。建议
保留工厂缺省值。
p0700 选择命令源 = 2: 端子启动
p0717 连接宏 =8: pid 控制与模拟量参考组合
p0727 2/3线控制方式选择 =0: 西门子标准控制(启动 / 方向)
p1000[0] 频率设定值选择 =0: 无主设定值
p1080[0] zui小频率 [hz] 范围: 0.00 … 599.00 (工厂缺省值: 0.00 )
说明: 此参数中所设定的值对正转和反转
都有效。 例如可设置为30hz。
p1082[0] zui大频率 [hz] 范围: 0.00 … 599.00 (工厂缺省
值: 50.00 )
说明: 此参数中所设定的值对正转和反转
都有效。
p1120[0] 斜坡上升时间 [s] 范围: 0.00 … 650.00 (工厂缺省
值: 10.00 )
说明: 此参数中所设定的值表示在不使用
圆弧功能时使电机从停车状态加速
至电机zui大频率( p1082 )所需的
时间。
p1121[0] 斜坡下降时间 [s] 范围: 0.00 … 650.00 (工厂缺省
值: 10.00 )
说明: 此参数中所设定的值表示在不使用
圆弧功能时使电机从电机zui大频率
( p1082 )减速至停车状态所需的
时间。
p1135[0] off3 斜坡下降时间 范围: 0.00 … 650.00 (工厂缺省值: 5.00 )
p1300[0] 控制方式 = 0: 具有线性特性的 v/f 控制(潜水泵适用)
= 2: 具有平方特性的 v/f 控制 (离心循环泵
适用)
p1900 电机识别 = 0 : 暂时跳过电机辨识
p3900 快速调试结束 = 3: 仅对电机数据结束快速调试
说明:
在计算结束之后, p3900 及 p0010
自动复位至初始值0 。
变频器显示 “8.8.8.8.8” 表明其正在执行
内部数据处理。
p1900 选择电机数据识别 = 2: 静止时识别所有参数
此时变频器屏幕出现三角报警符号。报警号a541。
此时通过端子启动变频器,开始电机数据识别,待报警符号消失后,
电机识别完成。
2.3 输入输出端子相关参数设置
2.3.1 di端子设置
p0700[0]=2 端子启动
p0701[0]=1 di1 作为启动信号
p0703[0]=9 di3作为故障复位
2.3.2 do端子设置
p0731[0]=52.2 do1设置为运行信号
p0732[0]=52.3 do2设置为故障信号
p0748.1=1 do2作为故障输出,有故障时no触点闭合,
*时no触点断开。
2.3.3 ai端子设置
p0756[0] =2 模拟量输入通道1,电流信号
p0757[0] =4 模拟量输入通道1定标x1=4ma
p0758[0] =0 模拟量输入通道1定标y1=0%
p0759[0] =20 模拟量输入通道1定标x2=20ma
p0760[0] =100 模拟量输入通道1定标y2=100%
p0761[0] =4 模拟量输入通道1死区宽度4ma
2.3.4 ao端子设置
p0771[0]=21 模拟量输出通道1,设置为实际频率输出
p0773[0]=50 模拟量输出通道1,滤波时间50ms
p0777[0]=0 模拟量输出通道 定标x1=0%
p0778[0]=4 模拟量输出通道 定标y1=4ma
p0779[0]=100 模拟量输出通道 定标x2=100%
p0780[0]=20 模拟量输出通道 定标y2=20ma
p0781[0]=4 模拟量输出通道死区宽度4ma
2.4 pid恒压控制功能调试
p2200[0]=1 使能pid控制器
p2240[0]=x 依用户需求设置压力设定值的百分比
p2253[0]=2250 bop作为pid目标给定源
p2264[0]=755.0 pid反馈源于模拟通道1
p2265=1 pid反馈滤波时间常数
p2274=0 微分时间设置。通常微分需要关闭,设置为0
p2280=p参数 比例增益设置(需要根据现场调试)
p2285=i参数 积分时间设置(需要根据现场调试)
2.5 其他可选功能
2.5.1 斜坡启动、自由停车 设置
p0701[0]=99 端子di1使用bico连接功能
p0840[0]=722.0 端子di1设置为启动功能
p0852[0]=722.0 端子di1设置为脉冲使能
2.5.2 使用2线制压力反馈仪表的接线
图2-1 压力反馈使用2线制仪表的接线
2.5.3 休眠功能
v20变频器具有简单休眠功能:当需求频率低于阈值时电机停转,当需求频率高于阈值时电机启动。
图2-2 简单休眠模式下要求的响应
p2365[0]=1 休眠使能 / 禁止 此参数使能或禁止休眠功能。
p2366[0]=t1 电机停止前的延迟 [s] 在休眠使能的情况下,此参数定义变频器进入休眠模式之前的延迟时间。
范围: 0 ... 254 (工厂缺省值: 5 )
p2367[0]=t2 电机启动前的延迟 [s] 在休眠使能的情况下,此参数定义变频器退出休眠模式之前的延迟时间。
范围: 0 ... 254 (工厂缺省值: 2 )
2.5.4捕捉启动功能
水泵启动前可能处在自由旋转状态,为避免启动时出现过电流,可设置捕捉启动功能:
p1200=1 始终激活捕捉启动 双方向有效;
p1202[0]=50 以电机额定电流p305表示的搜索电流大小。
p1203[0]=100 zui大600ms的搜索时间
2.5.5 bop设置目标值记忆
p2231[0]=1 设定值存储激活
3常见故障和报警
表3-1 常见故障及处理
故障代码 故障分析 诊断及处理
f1
过电流 • 电机功率( p0307 )与
变频器功率( r0206 )
不一致
• 电机导线短路
• 接地故障
r0949 = 0 : 硬件报告
r0949 = 1 : 软件报告 检查下列各项:
• 电机功率( p0307 )必须与变频器功率( r0206 )一致
• 电缆长度不得超过允许的极限值
• 电机电缆和电机内部不得有短路或
接地故障
• 电机参数必须与实际使用的电机相配
• 定子电阻值( p0350 )必须正确误
• 电机不得出现堵转或过载现象
• 增大斜坡上升时间( p1120 )
• 减小启动提升强度( p1312 )
f2
过电压 • 电源电压过高
• 电机处于再生模式
r0949 = 0 : 硬件报告
r0949 = 1 或 2 : 软件报告 检查下列各项:
• 电源电压( p0210 )必须在铭牌规定的
范围以内
• 斜坡下降时间( p1121 )必须与负载惯量
相匹配
• 需要的制动功率必须处于规定范围内。
• vdc 控制器必须使能( p1240 )且参数
设置正确说明:
斜坡下降过快或者电机由激活负载驱动
可能导致电机处于再生模式。
惯量越高,需要的斜坡时间越长;否则
需连接制动电阻。
f3
欠电压 • 电源故障。
• 冲击负载超过了规定的
限定值
r0949 = 0 : 硬件报告
r0949 = 1 或 2 : 软件报告 检查电源电压。
f4
变频器
过热 • 变频器过载
• 通风不足
• 脉冲频率过高
• 环境温度过高
• 风扇不工作 检查下列各项:
• 负载或负载循环是否过高?
• 电机功率( p0307 )必须匹配变频器
功率( r0206 )。
• 脉冲频率必须设为缺省值
• 环境温度是否过高?
• 变频器运行时风扇必须旋转
f5
变频器
i 2 t • 变频器过载。
• 负载循环需求过高。
• 电机功率( p0307 )超过
变频器功率( r0206 ) 检查下列各项:
• 负载循环必须处于规定范围内。
• 电机功率( p0307 )必须匹配变频器
功率( r0206 )。
f6
芯片温度超过临界值 电机过载 检查下列各项:
• 负载或负载阶跃是否过高?
• 电机标称过热参数( p0626 - p0628 )
必须设置正确
• 电机温度报警阈值( p0604 )必须匹配
f20
直流波动过高 计算出的直流波动阈值已超过安全阈值。 这通常是因为电源输入的一相丢失引起的 检查电源接线
f41
电机数据识别故障 电机数据识别故障。
• r0949 = 0 : 无负载
• r0949 = 1 : 识别中达到
电流极限值
• r0949 = 2 : 识别出的
定子电阻小于 0.1% 或
大于100%
• r0949 = 30 : 电压极限值
时的电流控制器
• r0949 = 40 : 识别出的
数据
集不一致,至少一个识别
故障基于阻抗
zb = vmot,nom / sqrt(3) /
imot,nom 的百分比值 检查下列各项:
• r0949 = 0 : 电机是否已连接到变频器?
• r0949 = 1 - 49 : p0304 - p0311 中的
电机数据是否正确?
• 检查需要的电机接线类型(星形,
三角形连接)
f221
pid 反馈
信号低于zui小值 pid 反馈信号低于zui小值p2268 • 更改 p2268 的值
• 调整反馈增益
f222
pid 反馈
信号高于zui大值 pid 反馈信号高于zui大值p2267 • 更改 p2267 的值
• 调整反馈增益
表3-1 常见报警及处理
报警代码 报警分析 诊断及处理
a501
电流极限值 • 电机功率与变频器功率不一致
• 电机导线太长
• 接地故障 检查下列各项:
参见 f1
a502
过电压
极限值 达到过电压极限值。 如果
禁止vdc控制器( p1240 = 0 ) ,
则该报警可能在斜坡下降时出现 如该报警总是显示,请检查变频器输入电 压
a503
欠电压
极限值 • 电源故障。
• 电源电压及直流母线电压( r0026 )低于规定极限值 检查电源电压
a504
变频器过热 已超过变频器散热器温度的报警阈
值、芯片结温的报警阈值,或芯片
结点上的温度可允许变化值,从而
导致脉冲频率降低和 / 或输出频率
降低(取决于 p0290 中的参数设
置) 说明:
r0037 = 0 : 散热器温度
r0037 = 1 : 芯片结温(包括散热器)检查下列各项:
• 环境温度必须处于规定极限值内
• 负载条件及负载阶跃必须恰当
• 变频器运行时风扇必须旋转
a505
变频器
i 2 t 已超出报警阈值,如已设置相应参
数( p0610 = 1 )则电流会降低 检查负载循环是否处于规定极限值内
a506
igbt 结温升高报警 过载报警。 散热器和 igbt 结温的差值超出报警极限值 检查负载阶跃及冲击负载是否在规定极限值内
a507
变频器温度信号丢失 变频器散热器温度信号丢失 ;
传感器可能脱落 技术服务部门或更换变频器
a511
电机过热
i 2 t • 电机过载。
• 负载循环或负载阶跃过高 无论是哪种温度确定形式,都应检查下列各项:
• p0604 电机温度报警阈值
• p0625 电机环境温度
• 检查铭牌数据是否正确。 不正确的
话,进 行快速调试。 通过执行电机
数据识别 ( p1900 = 2 ),可获得
准确的等效电路 数据。
• 检查电机重量( p0344 )是否
合理。 有必 要的话,更换电机。
• 如电机非西门子标准电机,则通过
p0626 、 p0627 及 p0628 改变
标准过热温度
a541
电机数据
识别激活 电机数据识别( p1900 )已选择或 正在运行
a910
vdc-max 控制器被禁止 可能在以下情况下出现
• 电源电压( p0210 )持续
过高。
• 电机由激活负载驱动,从而
使 电机进入再生模式。
• 斜坡下降时,在很高的
负载惯 量下。
如果在变频器待机(输出脉冲禁 止)时出现报警 a910 并且随后给 出 on 命令,则在排除 a910 报警
原因之前不会激活 vdc-max 控制
器( a911 ) 检查下列各项:
• 输入电压处于范围内
• 负载必须匹配
• 在某些情况下,使用制动电阻
a911
vdc-max 控制器
激活 vdc-max 控制器的作用是保持直流
母线电压( r0026 )低于 r1242 中
定义的阈值 检查下列各项:
• 电源电压必须在铭牌规定的
范围以内
• 斜坡下降时间( p1121 )必须与
负载惯量相匹配说明:
惯量越高,需要的斜坡时间越长;
否则需连接制动电阻
a912
vdc-min 控制器
激活 如果直流母线电压( r0026 )低于
r1246 中定义的阈值,则 vdc-min
控制器会被激活;
此后,电机的动能用来缓冲直流母
线电压,从而使变频器减速。 因
此短路故障不一定会引起欠电压跳
闸。
请注意该报警可能在快速斜坡上升
时出现
a922
变频器无负载 变频器无负载。
因此,在常规负载条件下,
某些功能可能无法实现 检查电机是否连到变频器
