V20變頻器PID控制恒壓供水操作的指南

1、 WORD V20變頻器PID控制恒壓供水操作指南1.硬件接線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與簡單操作流程。通過BOP設(shè)置固定的壓力目標值，使用 420mA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2調(diào)試步驟2.1 工廠復(fù)位當調(diào)試變頻器時，建議執(zhí)行工廠復(fù)位操作： P0010 = 30 P0970 = 1 (顯示50? 時 按下OK按鈕選擇輸入頻率，直接轉(zhuǎn)至P304進入快速調(diào)試。)2.2 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訪問級別=3 （專家級）P001

2、0調(diào)試參數(shù)= 1 （快速調(diào)試）P010050 / 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 HzP03040電機額定電壓 V圍： 10 . 2000說明：輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機接線（星形 / 三角形）一致P03050電機額定電流 A圍： 0.01 . 10000說明： 輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機接線（星形 / 三角形）一致P03070電機額定功率 kW / hp圍： 0.01 . 2000.0說明： 如 P0100 = 0 或 2 ，電機功率 單位為 kW 如 P0100 = 1 ，電機功率單位為 hpP03080電

3、機額定功率因數(shù)（ cos ）圍： 0.000 . 1.000說明： 此參數(shù)僅當 P0100 = 0 或 2 時可見P03090電機額定效率 %圍： 0.0 . 99.9說明： 僅當 P0100 = 1 時可見此參數(shù)設(shè)為 0 時部計算其值。P03100電機額定頻率 Hz圍： 12.00 . 599.00P03110電機額定轉(zhuǎn)速 RPM圍： 0 . 40000P03140電機極對數(shù)設(shè)置為0時部計算其值。P03200電機磁化電流%定義相對于電機額定電流的磁化電流。設(shè)置為0時部計算其值。P03350電機冷卻根據(jù)實際電機冷卻方式設(shè)置參數(shù)值= 0: 自冷（工廠缺省值）= 1: 強制冷卻= 2: 自冷與置風(fēng)

4、扇= 3: 強制冷卻與置風(fēng)扇P0507應(yīng)用宏=10: 普通水泵應(yīng)用P0625電機環(huán)境溫度圍： -40. 80（工廠設(shè)置20）P06400電機過載系數(shù) %圍： 10.0 . 400.0 （工廠缺省值： 150.0 ）說明： 該參數(shù)相對于 P0305 （電機額定電 流）定義電機過載電流極限值。建議 保留工廠缺省值。P0700選擇命令源= 2: 端子啟動P0717連接宏=8: PID 控制與模擬量參考組合P07272/3線控制方式選擇=0: 西門子標準控制（啟動 / 方向）P10000頻率設(shè)定值選擇=0: 無主設(shè)定值P10800最小頻率 Hz圍： 0.00 599.00 （工廠缺省值： 0.00 ）

5、說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值對正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都有效。 例如可設(shè)置為30Hz。P10820最大頻率 Hz圍： 0.00 599.00 （工廠缺省 值： 50.00 ）說明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值對正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都有效。P11200斜坡上升時間 s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 圓弧功能時使電機從停車狀態(tài)加速 至電機最大頻率（ P1082 ）所需的 時間。P11210斜坡下降時間 s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 圓弧功能時使電機從電機最大頻率 （ P1082 ）減速

6、至停車狀態(tài)所需的 時間。P11350OFF3 斜坡下降時間圍： 0.00 650.00 （工廠缺省值： 5.00 ）P13000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電機識別= 0 : 暫時跳過電機辨識P3900快速調(diào)試結(jié)束= 3: 僅對電機數(shù)據(jù)結(jié)束快速調(diào)試說明：在計算結(jié)束之后， P3900 與 P0010自動復(fù)位至初始值0 。變頻器顯示 “8.8.8.8.8” 表明其正在執(zhí)行部數(shù)據(jù)處理。P1900選擇電機數(shù)據(jù)識別= 2: 靜止時識別所有參數(shù)此時變頻器屏幕出現(xiàn)三角報警符號。報警號A541。此時通過端子啟

7、動變頻器，開始電機數(shù)據(jù)識別，待報警符號消失后，電機識別完成。2.3 輸入輸出端子相關(guān)參數(shù)設(shè)置2.3.1 DI端子設(shè)置 P070002 端子啟動 P070101 DI1 作為啟動信號 P070309 DI3作為故障復(fù)位2.3.2 DO端子設(shè)置 P0731052.2 DO1設(shè)置為運行信號 P0732052.3 DO2設(shè)置為故障信號 P0748.11 DO2作為故障輸出，有故障時NO觸點閉合， 無故障時NO觸點斷開。2.3.3 AI端子設(shè)置 P07560 2 模擬量輸入通道1，電流信號 P07570 4 模擬量輸入通道1定標X1=4mA P07580 0 模擬量輸入通道1定標Y1=0% P07590

8、 20 模擬量輸入通道1定標X2=20mA P07600 100 模擬量輸入通道1定標Y2=100% P07610 4 模擬量輸入通道1死區(qū)寬度4mA2.3.4 AO端子設(shè)置 P0771021 模擬量輸出通道1，設(shè)置為實際頻率輸出 P0773050 模擬量輸出通道1，濾波時間50ms P077700 模擬量輸出通道 定標X1=0% P077804 模擬量輸出通道 定標Y1=4mA P07790100 模擬量輸出通道 定標X2=100% P0780020 模擬量輸出通道 定標Y2=20mA P078104 模擬量輸出通道死區(qū)寬度4mA2.4 PID恒壓控制功能調(diào)試 P220001 使能PID控制

9、器 P22400X 依用戶需求設(shè)置壓力設(shè)定值的百分比 P225302250 BOP作為PID目標給定源 P22640755.0 PID反饋源于模擬通道1 P22651 PID反饋濾波時間常數(shù) P22740 微分時間設(shè)置。通常微分需要關(guān)閉，設(shè)置為0 P2280P參數(shù) 比例增益設(shè)置（需要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試） P2285I參數(shù) 積分時間設(shè)置（需要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試）2.5 其他可選功能2.5.1 斜坡啟動、自由停車 設(shè)置 P0701099 端子DI1使用BICO連接功能 P08400722.0 端子DI1設(shè)置為啟動功能 P08520722.0 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

10、-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：當需求頻率低于閾值時電機停轉(zhuǎn)，當需求頻率高于閾值時電機啟動。圖2-2 簡單休眠模式下要求的響應(yīng) P236501 休眠使能 / 禁止 此參數(shù)使能或禁止休眠功能。 P23660t1 電機停止前的延遲 s 在休眠使能的情況下，此參數(shù) 定義變頻器進入休眠模式之前的延遲時間。 圍： 0 . 254 （工廠缺省值： 5 ） P23670t2 電機啟動前的延遲 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間。 圍： 0 . 254 （工廠缺省值： 2 ）2.5.4捕捉啟動功能 水泵啟動前可能處在自由旋轉(zhuǎn)

11、狀態(tài)，為避免啟動時出現(xiàn)過電流，可設(shè)置捕捉啟動功能： P12001 始終激活捕捉啟動 雙方向有效； P1202050 以電機額定電流P305表示的搜索電流大小。 P12030100 最大600ms的搜索時間2.5.5 BOP設(shè)置目標值記憶 P223101 設(shè)定值存儲激活3常見故障和報警表3-1 常見故障與處理故障代碼故障分析診斷與處理F1過電流 電機功率（ P0307 ）與 變頻器功率（ r0206 ） 不一致 電機導(dǎo)線短路 接地故障r0949 = 0 ： 硬件報告r0949 = 1 ： 軟件報告檢查下列各項： 電機功率（ P0307 ）必須與變頻器功率（ r0206 ）一致 電纜長度不得超過允

12、許的極限值 電機電纜和電機部不得有短路或 接地故障 電機參數(shù)必須與實際使用的電機相配 定子電阻值（ P0350 ）必須正確誤 電機不得出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或過載現(xiàn)象 增大斜坡上升時間（ P1120 ） 減小啟動提升強度（ P1312 ）F2過電壓 電源電壓過高 電機處于再生模式r0949 = 0 ： 硬件報告r0949 = 1 或 2 ： 軟件報告檢查下列各項： 電源電壓（ P0210 ）必須在銘牌規(guī)定的 圍以 斜坡下降時間（ P1121 ）必須與負載慣量 相匹配 需要的制動功率必須處于規(guī)定圍。 Vdc 控制器必須使能（ P1240 ）且參數(shù) 設(shè)置正確說明：斜坡下降過快或者電機由激活負載驅(qū)動可能導(dǎo)致電機處

13、于再生模式。慣量越高，需要的斜坡時間越長；否則需連接制動電阻。F3欠電壓 電源故障。 沖擊負載超過了規(guī)定的 限定值r0949 = 0 ： 硬件報告r0949 = 1 或 2 ： 軟件報告檢查電源電壓。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： 負載或負載循環(huán)是否過高？ 電機功率（ 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？ 變頻器運行時風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn)F5變頻器I 2 t 變頻器過載。 負載循環(huán)需求過高。 電機功率（ P0307 ）超過 變頻器功率（ r0206 ）檢查下列各項： 負載循環(huán)必須處

14、于規(guī)定圍。 電機功率（ P0307 ）必須匹配變頻器 功率（ r0206 ）。F6芯片溫度超過臨界值電機過載檢查下列各項： 負載或負載階躍是否過高？ 電機標稱過熱參數(shù)（ P0626 - P0628 ） 必須設(shè)置正確 電機溫度報警閾值（ P0604 ）必須匹配F20直流波動過高計算出的直流波動閾值已超過安全閾值。 這通常是因為電源輸入的一相丟失引起的檢查電源接線F41電機數(shù)據(jù)識別故障電機數(shù)據(jù)識別故障。 r0949 = 0 ： 無負載 r0949 = 1 ： 識別中達到 電流極限值 r0949 = 2 ： 識別出的 定子電阻小于 0.1% 或 大于100% r0949 = 30 ： 電壓極限值 時

15、的電流控制器 r0949 = 40 ： 識別出的 數(shù)據(jù) 集不一致，至少一個識別 故障基于阻抗 Zb = Vmot,nom / sqrt(3) / Imot,nom 的百分比值檢查下列各項： r0949 = 0 ： 電機是否已連接到變頻器？ r0949 = 1 - 49 ： P0304 - P0311 中的 電機數(shù)據(jù)是否正確？ 檢查需要的電機接線類型（星形， 三角形連接）F221PID 反饋信號低于最小值PID 反饋信號低于最小值P2268 更改 P2268 的值 調(diào)整反饋增益F222PID 反饋信號高于最大值PID 反饋信號高于最大值P2267 更改 P2267 的值 調(diào)整反饋增益表3-1 常

16、見報警與處理報警代碼報警分析診斷與處理A501電流極限值 電機功率與變頻器功率不一致 電機導(dǎo)線太長 接地故障檢查下列各項：參見 F1A502過電壓極限值達到過電壓極限值。 如果禁止Vdc控制器( P1240 = 0 ) ,則該報警可能在斜坡下降時出現(xiàn)如該報警總是顯示，請檢查變頻器輸入電 壓A503欠電壓極限值 電源故障。 電源電壓與直流母線電壓（ 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警閾值、芯片結(jié)溫的報警閾值，或芯片結(jié)點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 ：

17、 散熱器溫度r0037 = 1 ： 芯片結(jié)溫（包括散熱器）檢查下列各項： 環(huán)境溫度必須處于規(guī)定極限值 負載條件與負載階躍必須恰當 變頻器運行時風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn)A505變頻器I2t已超出報警閾值，如已設(shè)置相應(yīng)參數(shù)（ P0610 = 1 ）則電流會降低檢查負載循環(huán)是否處于規(guī)定極限值A(chǔ)506IGBT 結(jié)溫升高報警過載報警。 散熱器和 IGBT 結(jié)溫的差值超出報警極限值檢查負載階躍與沖擊負載是否在規(guī)定極限值A(chǔ)507變頻器溫度信號丟失變頻器散熱器溫度信號丟失 ;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電機過熱I2t 電機過載。 負載循環(huán)或負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： P0

18、604 電機溫度報警閾值 P0625 電機環(huán)境溫度 檢查銘牌數(shù)據(jù)是否正確。 不正確的 話，進 行快速調(diào)試。 通過執(zhí)行電機 數(shù)據(jù)識別 （ P1900 = 2 ），可獲得 準確的等效電路 數(shù)據(jù)。 檢查電機重量（ P0344 ）是否 合理。 有必 要的話，更換電機。 如電機非西門子標準電機，則通過 P0626 、 P0627 與 P0628 改變 標準過熱溫度A541電機數(shù)據(jù)識別激活電機數(shù)據(jù)識別（ P1900 ）已選擇或 正在運行A910Vdc-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。 電機由激活負載驅(qū)動，從而 使 電機進入再生模式。 斜坡下降時，在很高的 負載慣 量下。如果在變頻器待機（輸出脈沖禁 止）時出現(xiàn)報警 A910 并且隨后給 出 ON 命令，則在排除 A910 報警原因之前不會激活 Vdc-max 控制器（ A911 ）檢查下列各項： 輸入電壓處于圍 負載必須匹配 在某些情況下，使用制動電阻A911Vdc-max 控制器激活Vdc-max 控制器的作用是保持直流母