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西門子基本型變頻器 SINAMICS V20 可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡單操作流程。
通過BOP設(shè)置固定的壓力目標(biāo)值，使用 4~20mA管道壓力反饋儀表構(gòu)成的PID控制恒壓供水系統(tǒng)的接線如下圖所示：
圖1-1.V20變頻器用于恒壓供水典型接線
當(dāng)調(diào)試變頻器時(shí)，建議執(zhí)行工廠復(fù)位操作：
P0010 = 30
P0970 = 1
(顯示50? 時(shí) 按下OK按鈕選擇輸入頻率，直接轉(zhuǎn)至P304進(jìn)入快速調(diào)試。)
表2-1 快速調(diào)試參數(shù)操作流程
| 參數(shù) | 功能 | 設(shè)置 |
| P0003 | 訪問級(jí)別 | =3 （專家級(jí)） |
| P0010 | 調(diào)試參數(shù) | = 1 （快速調(diào)試） |
| P0100 | 50 / 60 Hz 頻率選擇 | 根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)值： =0: 歐洲 [kW] ， 50 Hz （工廠缺省值） =1: 北美 [hp] ， 60 Hz |
| P0304[0] | 電機(jī)額定電壓 [V] | 范圍： 10 ... 2000 說明：輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機(jī)接線 （星形 / 三角形）一致 |
| P0305[0] | 電機(jī)額定電流 [A] | 范圍： 0.01 ... 10000 說明： 輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機(jī)接線 （星形 / 三角形）一致 |
| P0307[0] | 電機(jī)額定功率 [kW / hp] | 范圍： 0.01 ... 2000.0 說明： 如 P0100 = 0 或 2 ，電機(jī)功率 單位為 [kW] 如 P0100 = 1 ，電機(jī)功率單位為 [hp] |
| P0308[0] | 電機(jī)額定功率因數(shù)（ cosφ ） | 范圍： 0.000 ... 1.000 說明： 此參數(shù)僅當(dāng) P0100 = 0 或 2 時(shí)可見 |
| P0309[0] | 電機(jī)額定效率 [%] | 范圍： 0.0 ... 99.9 說明： 僅當(dāng) P0100 = 1 時(shí)可見 此參數(shù)設(shè)為 0 時(shí)內(nèi)部計(jì)算其值。 |
| P0310[0] | 電機(jī)額定頻率 [Hz] | 范圍： 12.00 ... 599.00 |
| P0311[0] | 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 [RPM] | 范圍： 0 ... 40000 |
| P0314[0] | 電機(jī)極對(duì)數(shù) | 設(shè)置為0時(shí)內(nèi)部計(jì)算其值。 |
| P0320[0] | 電機(jī)磁化電流[%] | 定義相對(duì)于電機(jī)額定電流的磁化電流。 設(shè)置為0時(shí)內(nèi)部計(jì)算其值。 |
| P0335[0] | 電機(jī)冷卻 | 根據(jù)實(shí)際電機(jī)冷卻方式設(shè)置參數(shù)值 = 0: 自冷（工廠缺省值） = 1: 強(qiáng)制冷卻 = 2: 自冷與內(nèi)置風(fēng)扇 = 3: 強(qiáng)制冷卻與內(nèi)置風(fēng)扇 |
| P0507 | 應(yīng)用宏 | =10: 普通水泵應(yīng)用 |
| P0625 | 電機(jī)環(huán)境溫度 | 范圍： -40... 80℃（工廠設(shè)置20） |
| P0640[0] | 電機(jī)過載系數(shù) [%] | 范圍： 10.0 ... 400.0 （工廠缺省值： 150.0 ） 說明： 該參數(shù)相對(duì)于 P0305 （電機(jī)額定電 流）定義電機(jī)過載電流極限值。建議 保留工廠缺省值。 |
| P0700 | 選擇命令源 | = 2: 端子啟動(dòng) |
| P0717 | 連接宏 | =8: PID 控制與模擬量參考組合 |
| P0727 | 2/3線控制方式選擇 | =0: 西門子標(biāo)準(zhǔn)控制（啟動(dòng) / 方向） |
| P1000[0] | 頻率設(shè)定值選擇 | =0: 無主設(shè)定值 |
| P1080[0] | 最小頻率 [Hz] | 范圍： 0.00 … 599.00 （工廠缺省值： 0.00 ） 說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值對(duì)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都有效。 例如可設(shè)置為30Hz。 |
| P1082[0] | 頻率 [Hz] | 范圍： 0.00 … 599.00 （工廠缺省 值： 50.00 ） 說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值對(duì)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都有效。 |
| P1120[0] | 斜坡上升時(shí)間 [s] | 范圍： 0.00 … 650.00 （工廠缺省 值： 10.00 ） 說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值表示在不使用 圓弧功能時(shí)使電機(jī)從停車狀態(tài)加速 至電機(jī)頻率（ P1082 ）所需的 時(shí)間。 |
| P1121[0] | 斜坡下降時(shí)間 [s] | 范圍： 0.00 … 650.00 （工廠缺省 值： 10.00 ） 說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值表示在不使用 圓弧功能時(shí)使電機(jī)從電機(jī)頻率 （ P1082 ）減速至停車狀態(tài)所需的 時(shí)間。 |
| P1135[0] | OFF3 斜坡下降時(shí)間 | 范圍： 0.00 … 650.00 （工廠缺省值： 5.00 ） |
| P1300[0] | 控制方式 | = 0: 具有線性特性的 V/f 控制（潛水泵適用） = 2: 具有平方特性的 V/f 控制 （離心循環(huán)泵 適用） |
| P1900 | 電機(jī)識(shí)別 | = 0 : 暫時(shí)跳過電機(jī)辨識(shí) |
| P3900 | 快速調(diào)試結(jié)束 | = 3: 僅對(duì)電機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)束快速調(diào)試 說明： 在計(jì)算結(jié)束之后， P3900 及 P0010 自動(dòng)復(fù)位至初始值0 。 變頻器顯示 “8.8.8.8.8” 表明其正在執(zhí)行 內(nèi)部數(shù)據(jù)處理。 |
| P1900 | 選擇電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別 | = 2: 靜止時(shí)識(shí)別所有參數(shù) |
| 此時(shí)變頻器屏幕出現(xiàn)三角報(bào)警符號(hào)。報(bào)警號(hào)A541。 此時(shí)通過端子啟動(dòng)變頻器，開始電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別，待報(bào)警符號(hào)消失后， 電機(jī)識(shí)別完成。 | ||
2.3.1 DI端子設(shè)置
P0700[0]＝2 端子啟動(dòng)
P0701[0]＝1 DI1 作為啟動(dòng)信號(hào)
P0703[0]＝9 DI3作為故障復(fù)位
2.3.2 DO端子設(shè)置
P0731[0]＝52.2 DO1設(shè)置為運(yùn)行信號(hào)
P0732[0]＝52.3 DO2設(shè)置為故障信號(hào)
P0748.1＝1 DO2作為故障輸出，有故障時(shí)NO觸點(diǎn)閉合，
時(shí)NO觸點(diǎn)斷開。
2.3.3 AI端子設(shè)置
P0756[0] ＝2 模擬量輸入通道1，電流信號(hào)
P0757[0] ＝4 模擬量輸入通道1定標(biāo)X1=4mA
P0758[0] ＝0 模擬量輸入通道1定標(biāo)Y1=0%
P0759[0] ＝20 模擬量輸入通道1定標(biāo)X2=20mA
P0760[0] ＝100 模擬量輸入通道1定標(biāo)Y2=99%
P0761[0] ＝4 模擬量輸入通道1死區(qū)寬度4mA
2.3.4 AO端子設(shè)置
P0771[0]＝21 模擬量輸出通道1，設(shè)置為實(shí)際頻率輸出
P0773[0]＝50 模擬量輸出通道1，濾波時(shí)間50ms
P0777[0]＝0 模擬量輸出通道 定標(biāo)X1=0%
P0778[0]＝4 模擬量輸出通道 定標(biāo)Y1=4mA
P0779[0]＝100 模擬量輸出通道 定標(biāo)X2=99%
P0780[0]＝20 模擬量輸出通道 定標(biāo)Y2=20mA
P0781[0]＝4 模擬量輸出通道死區(qū)寬度4mA
2.4 PID恒壓控制功能調(diào)試
P2200[0]＝1 使能PID控制器
P2240[0]＝X 依用戶需求設(shè)置壓力設(shè)定值的百分比
P2253[0]＝2250 BOP作為PID目標(biāo)給定源
P2264[0]＝755.0 PID反饋源于模擬通道1
P2265＝1 PID反饋濾波時(shí)間常數(shù)
P2274＝0 微分時(shí)間設(shè)置。通常微分需要關(guān)閉，設(shè)置為0
P2280＝P參數(shù) 比例增益設(shè)置（需要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試）
P2285＝I參數(shù) 積分時(shí)間設(shè)置（需要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試）
2.5.1 斜坡啟動(dòng)、自由停車 設(shè)置
P0701[0]＝99 端子DI1使用BICO連接功能
P0840[0]＝722.0 端子DI1設(shè)置為啟動(dòng)功能
P0852[0]＝722.0 端子DI1設(shè)置為脈沖使能
2.5.2 使用2線制壓力反饋儀表的接線
圖2-1 壓力反饋使用2線制儀表的接線
2.5.3 休眠功能
V20變頻器具有簡單休眠功能：當(dāng)需求頻率低于閾值時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)需求頻率高于閾值時(shí)電機(jī)啟動(dòng)。
圖2-2 簡單休眠模式下要求的響應(yīng)
P2365[0]＝1 休眠使能 / 禁止 此參數(shù)使能或禁止休眠功能。
P2366[0]＝t1 電機(jī)停止前的延遲 [s] 在休眠使能的情況下，此參數(shù)
定義變頻器進(jìn)入休眠模式之前的延遲時(shí)間。
范圍： 0 ... 254 （工廠缺省值： 5 ）
P2367[0]＝t2 電機(jī)啟動(dòng)前的延遲 [s] 在休眠使能的情況下，此參數(shù)定義變頻器
退出休眠模式之前的延遲時(shí)間。
范圍： 0 ... 254 （工廠缺省值： 2 ）
2.5.4捕捉啟動(dòng)功能
水泵啟動(dòng)前可能處在自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，為避免啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過電流，可設(shè)置捕捉啟動(dòng)功能：
P1200＝1 始終激活捕捉啟動(dòng) 雙方向有效；
P1202[0]＝50 以電機(jī)額定電流P305表示的搜索電流大小。
P1203[0]＝100 600ms的搜索時(shí)間
2.5.5 BOP設(shè)置目標(biāo)值記憶
P2231[0]＝1 設(shè)定值存儲(chǔ)激活
表3-1 常見故障及處理
| 故障代碼 | 故障分析 | 診斷及處理 |
| F1 過電流 | • 電機(jī)功率（ P0307 ）與 變頻器功率（ r0206 ） 不一致 • 電機(jī)導(dǎo)線短路 • 接地故障 r0949 = 0 ： 硬件報(bào)告 r0949 = 1 ： 軟件報(bào)告 | 檢查下列各項(xiàng)： • 電機(jī)功率（ P0307 ）必須與變頻器功率（ r0206 ）一致 • 電纜長度不得超過允許的極限值 • 電機(jī)電纜和電機(jī)內(nèi)部不得有短路或 接地故障 • 電機(jī)參數(shù)必須與實(shí)際使用的電機(jī)相配 • 定子電阻值（ P0350 ）必須正確誤 • 電機(jī)不得出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或過載現(xiàn)象 • 增大斜坡上升時(shí)間（ P1120 ） • 減小啟動(dòng)提升強(qiáng)度（ P1312 ） |
| F2 過電壓 | • 電源電壓過高 • 電機(jī)處于再生模式 r0949 = 0 ： 硬件報(bào)告 r0949 = 1 或 2 ： 軟件報(bào)告 | 檢查下列各項(xiàng)： • 電源電壓（ P0210 ）必須在銘牌規(guī)定的 范圍以內(nèi) • 斜坡下降時(shí)間（ P1121 ）必須與負(fù)載慣量 相匹配 • 需要的制動(dòng)功率必須處于規(guī)定范圍內(nèi)。 • Vdc 控制器必須使能（ P1240 ）且參數(shù) 設(shè)置正確 說明： |
| F3 欠電壓 | • 電源故障。 • 沖擊負(fù)載超過了規(guī)定的 限定值 r0949 = 0 ： 硬件報(bào)告 r0949 = 1 或 2 ： 軟件報(bào)告 | 檢查電源電壓。 |
| F4 變頻器 過熱 | • 變頻器過載 • 通風(fēng)不足 • 脈沖頻率過高 • 環(huán)境溫度過高 • 風(fēng)扇不工作 | 檢查下列各項(xiàng)： • 負(fù)載或負(fù)載循環(huán)是否過高？ • 電機(jī)功率（ P0307 ）必須匹配變頻器 功率（ r0206 ）。 • 脈沖頻率必須設(shè)為缺省值 • 環(huán)境溫度是否過高？ • 變頻器運(yùn)行時(shí)風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn) |
| F5 變頻器 I 2 t | • 變頻器過載。 • 負(fù)載循環(huán)需求過高。 • 電機(jī)功率（ P0307 ）超過 變頻器功率（ r0206 ） | 檢查下列各項(xiàng)： • 負(fù)載循環(huán)必須處于規(guī)定范圍內(nèi)。 • 電機(jī)功率（ P0307 ）必須匹配變頻器 功率（ r0206 ）。 |
| F6 芯片溫度超過臨界值 | 電機(jī)過載 | 檢查下列各項(xiàng)： • 負(fù)載或負(fù)載階躍是否過高？ • 電機(jī)標(biāo)稱過熱參數(shù)（ P0626 - P0628 ） 必須設(shè)置正確 • 電機(jī)溫度報(bào)警閾值（ P0604 ）必須匹配 |
| F20 直流波動(dòng)過高 | 計(jì)算出的直流波動(dòng)閾值已超過安全閾值。 這通常是因?yàn)殡娫摧斎氲囊幌鄟G失引起的 | 檢查電源接線 |
| F41 電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別故障 | 電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別故障。 • r0949 = 0 ： 無負(fù)載 • r0949 = 1 ： 識(shí)別中達(dá)到 電流極限值 • r0949 = 2 ： 識(shí)別出的 定子電阻小于 0.1% 或 大于99% • r0949 = 30 ： 電壓極限值 時(shí)的電流控制器 • r0949 = 40 ： 識(shí)別出的 數(shù)據(jù) 集不一致，至少一個(gè)識(shí)別 故障基于阻抗 Zb = Vmot,nom / sqrt(3) / Imot,nom 的百分比值 | 檢查下列各項(xiàng)： • r0949 = 0 ： 電機(jī)是否已連接到變頻器？ • r0949 = 1 - 49 ： P0304 - P0311 中的 電機(jī)數(shù)據(jù)是否正確？ • 檢查需要的電機(jī)接線類型（星形， 三角形連接） |
| F221 PID 反饋 信號(hào)低于最小值 | PID 反饋信號(hào)低于最小值P2268 | • 更改 P2268 的值 • 調(diào)整反饋增益 |
| F222 PID 反饋 信號(hào)高于值 | PID 反饋信號(hào)高于值P2267 | • 更改 P2267 的值 • 調(diào)整反饋增益 |
表3-1 常見報(bào)警及處理
| 報(bào)警代碼 | 報(bào)警分析 | 診斷及處理 |
| A501 電流極限值 | • 電機(jī)功率與變頻器功率不一致 • 電機(jī)導(dǎo)線太長 • 接地故障 | 檢查下列各項(xiàng)： 參見 F1 |
| A502 過電壓 極限值 | 達(dá)到過電壓極限值。 如果 禁止Vdc控制器( P1240 = 0 ) , 則該報(bào)警可能在斜坡下降時(shí)出現(xiàn) | 如該報(bào)警總是顯示，請(qǐng)檢查變頻器輸入電 壓 |
| A503 欠電壓 極限值 | • 電源故障。 • 電源電壓及直流母線電壓（ r0026 ）低于規(guī)定極限值 | 檢查電源電壓 |
| A504 變頻器過熱 | 已超過變頻器散熱器溫度的報(bào)警閾 值、芯片結(jié)溫的報(bào)警閾值，或芯片 結(jié)點(diǎn)上的溫度可允許變化值，從而 導(dǎo)致脈沖頻率降低和 / 或輸出頻率 降低（取決于 P0290 中的參數(shù)設(shè) 置） | 說明： r0037 = 0 ： 散熱器溫度 r0037 = 1 ： 芯片結(jié)溫（包括散熱器） 檢查下列各項(xiàng)： |
| A505 變頻器I2t | 已超出報(bào)警閾值，如已設(shè)置相應(yīng)參 數(shù)（ P0610 = 1 ）則電流會(huì)降低 | 檢查負(fù)載循環(huán)是否處于規(guī)定極限值內(nèi) |
| A506 IGBT 結(jié)溫升高報(bào)警 | 過載報(bào)警。 散熱器和 IGBT 結(jié)溫的差值超出報(bào)警極限值 | 檢查負(fù)載階躍及沖擊負(fù)載是否在規(guī)定極限值內(nèi) |
| A507 變頻器溫度信號(hào)丟失 | 變頻器散熱器溫度信號(hào)丟失 ; 傳感器可能脫落 | 聯(lián)系技術(shù)服務(wù)部門或更換變頻器 |
| A511 電機(jī)過熱I2t | • 電機(jī)過載。 • 負(fù)載循環(huán)或負(fù)載階躍過高 | 無論是哪種溫度確定形式，都應(yīng)檢查下列各項(xiàng)： • P0604 電機(jī)溫度報(bào)警閾值 • P0625 電機(jī)環(huán)境溫度 • 檢查銘牌數(shù)據(jù)是否正確。 不正確的 話，進(jìn) 行快速調(diào)試。 通過執(zhí)行電機(jī) 數(shù)據(jù)識(shí)別 （ P1900 = 2 ），可獲得 準(zhǔn)確的等效電路 數(shù)據(jù)。 • 檢查電機(jī)重量（ P0344 ）是否 合理。 有必 要的話，更換電機(jī)。 • 如電機(jī)非西門子標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，則通過 P0626 、 P0627 及 P0628 改變 標(biāo)準(zhǔn)過熱溫度 |
| A541 電機(jī)數(shù)據(jù) 識(shí)別激活 | 電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別（ P1900 ）已選擇或 正在運(yùn)行 | |
| A910 Vdc-max 控制器被禁止 | 可能在以下情況下出現(xiàn) • 電源電壓（ P0210 ）持續(xù) 過高。 • 電機(jī)由激活負(fù)載驅(qū)動(dòng)，從而 使 電機(jī)進(jìn)入再生模式。 • 斜坡下降時(shí)，在很高的 負(fù)載慣 量下。 如果在變頻器待機(jī)（輸出脈沖禁 止）時(shí)出現(xiàn)報(bào)警 A910 并且隨后給 出 ON 命令，則在排除 A910 報(bào)警 原因之前不會(huì)激活 Vdc-max 控制器（ A911 ） | 檢查下列各項(xiàng)： • 輸入電壓處于范圍內(nèi) • 負(fù)載必須匹配 • 在某些情況下，使用制動(dòng)電阻 |
| A911 Vdc-max 控制器激活 | Vdc-max 控制器的作用是保持直流母線電壓（ r0026 ）低于 r1242 中定義的閾值 | 檢查下列各項(xiàng)： • 電源電壓必須在銘牌規(guī)定的 范圍以內(nèi) • 斜坡下降時(shí)間（ P1121 ）必須與 負(fù)載慣量相匹配 說明： |
| A912 Vdc-min 控制器 激活 | 如果直流母線電壓（ r0026 ）低于r1246 中定義的閾值，則 Vdc-min控制器會(huì)被激活； 此后，電機(jī)的動(dòng)能用來緩沖直流母線電壓，從而使變頻器減速。 因此短路故障不一定會(huì)引起欠電壓跳閘。 請(qǐng)注意該報(bào)警可能在快速斜坡上升時(shí)出現(xiàn) | |
| A922 變頻器無負(fù)載 | 變頻器無負(fù)載。 因此，在常規(guī)負(fù)載條件下，某些功能可能無法實(shí)現(xiàn) | 檢查電機(jī)是否連到變頻器 |
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