v20變頻器pid控制恒壓供水操作指南

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SINAMICSV20可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供詳細的接線及簡樸操作流程。

通過BOP設(shè)置固定的壓力目的值，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經(jīng)典接線

2調(diào)試環(huán)節(jié)2.1工廠復(fù)位當(dāng)調(diào)試變頻器時，提議執(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進入迅速調(diào)試。)2.2迅速調(diào)試表2-1迅速調(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）P0010調(diào)試參數(shù)=1（迅速調(diào)試）P010050/60Hz頻率選擇根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)值：

=0:歐洲[kW]，50Hz（工廠缺省值）

=1:北美[hp]，60HzP0304[0]電機額定電壓[V]范圍：10...

闡明：輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機接線

（星形/三角形）一致P0305[0]電機額定電流[A]范圍：0.01...10000

闡明：輸入的銘牌數(shù)據(jù)必須與電機接線

（星形/三角形）一致P0307[0]電機額定功率[kW/hp]范圍：0.01....0

闡明：如P0100=0或2，電機功率

單位為[kW]

如P0100=1，電機功率單位為[hp]P0308[0]電機額定功率因數(shù)（cosφ）范圍：0.000...1.000

闡明：此參數(shù)僅當(dāng)P0100=0或2時可見P0309[0]電機額定效率[%]范圍：0.0...99.9

闡明：僅當(dāng)P0100=1時可見

此參數(shù)設(shè)為0時內(nèi)部計算其值。P0310[0]電機額定頻率[Hz]范圍：12.00...599.00P0311[0]電機額定轉(zhuǎn)速[RPM]范圍：0...40000P0314[0]電機極對數(shù)設(shè)置為0時內(nèi)部計算其值。P0320[0]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時內(nèi)部計算其值。P0335[0]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:自冷與內(nèi)置風(fēng)扇

=3:強制冷卻與內(nèi)置風(fēng)扇P0507應(yīng)用宏=10:一般水泵應(yīng)用P0625電機環(huán)境溫度范圍：-40...80℃P0640[0]電機過載系數(shù)[%]范圍：10.0...400.0（工廠缺省值：150.0）

闡明：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。提議

保留工廠缺省值。P0700選擇命令源=2:端子啟動P0717連接宏

=8:PID控制與模擬量參照組合P07272/3線控制方式選擇=0:西門子原則控制（啟動/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）

闡明：此參數(shù)中所設(shè)定的值對正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)

均有效。例如可設(shè)置為30Hz。P1082[0]最大頻率[Hz]范圍：0.00…599.00（工廠缺省

值：50.00）

闡明：此參數(shù)中所設(shè)定的值對正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)

均有效。P1120[0]斜坡上升時間[s]范圍：0.00…650.00（工廠缺省

值：10.00）

闡明：此參數(shù)中所設(shè)定的值表達在不使用

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。P1121[0]斜坡下降時間[s]范圍：0.00…650.00（工廠缺省

值：10.00）

闡明：此參數(shù)中所設(shè)定的值表達在不使用

圓弧功能時使電機從電機最大頻率

（P1082）減速至停車狀態(tài)所需的

時間。P1135[0]OFF3斜坡下降時間范圍：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（潛水泵合用）

=2:具有平方特性的V/f控制（離心循環(huán)泵

合用）P1900電機識別=0:臨時跳過電機辨識P3900迅速調(diào)試結(jié)束=3:僅對電機數(shù)據(jù)結(jié)束迅速調(diào)試

闡明：

在計算結(jié)束之后，P3900及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

內(nèi)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，

電機識別完畢。

2.3輸入輸出端子有關(guān)參數(shù)設(shè)置2.3.1DI端子設(shè)置

P0700[0]＝2

端子啟動

P0701[0]＝1

DI1作為啟動信號

P0703[0]＝9

DI3作為故障復(fù)位2.3.2DO端子設(shè)置

P0731[0]＝52.2

DO1設(shè)置為運行信號

P0732[0]＝52.3

DO2設(shè)置為故障信號

P0748.1＝1

DO2作為故障輸出，有故障時NO觸點閉合，

無端障時NO觸點斷開。2.3.3AI端子設(shè)置

P0756[0]＝2

模擬量輸入通道1，電流信號

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=100%

P0761[0]＝4

模擬量輸入通道1死區(qū)寬度4mA2.3.4AO端子設(shè)置

P0771[0]＝21

模擬量輸出通道1，設(shè)置為實際頻率輸出

P0773[0]＝50

模擬量輸出通道1，濾波時間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=100%

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4mA2.4PID恒壓控制功能調(diào)試

P2200[0]＝1

使能PID控制器

P2240[0]＝X

依顧客需求設(shè)置壓力設(shè)定值的比例

P2253[0]＝2250

BOP作為PID目的給定源

P2264[0]＝755.0

PID反饋源于模擬通道1

P2265＝1

PID反饋濾波時間常數(shù)

P2274＝0

微分時間設(shè)置。一般微分需要關(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

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變頻器具有簡樸休眠功能：當(dāng)需求頻率低于閾值時電機停轉(zhuǎn)，當(dāng)需求頻率高于閾值時電機啟動。

圖2-2簡樸休眠模式下規(guī)定的響應(yīng)

P2365[0]＝1休眠使能/嚴(yán)禁此參數(shù)使能或嚴(yán)禁休眠功能。

P2366[0]＝t1電機停止前的延遲[s]在休眠使能的狀況下，此參數(shù)

定義變頻器進入休眠模式之前的延遲時間。

范圍：0...254（工廠缺省值：5）

P2367[0]＝t2電機啟動前的延遲[s]在休眠使能的狀況下，此參數(shù)定義變頻器

退出休眠模式之前的延遲時間。

范圍：0...254（工廠缺省值：2）2.5.4捕捉啟動功能

水泵啟動前也許處在自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，為防止啟動時出現(xiàn)過電流，可設(shè)置捕捉啟動功能：

P1200＝1

一直激活捕捉啟動雙方向有效；

P1202[0]＝50

以電機額定電流P305表達的搜索電流大小。

P1203[0]＝100

最大600ms的搜索時間2.5.5BOP設(shè)置目的值記憶

P2231[0]＝1設(shè)定值存儲激活

3常見故障和報警表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：硬件匯報

r0949=1：軟件匯報檢查下列各項：

?電機功率（P0307）必須與變頻器功率（r0206）一致

?電纜長度不得超過容許的極限值

?電機電纜和電機內(nèi)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）必須對的誤

?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）

?減小啟動提高強度（P1312）F2

過電壓?電源電壓過高

?電機處在再生模式

r0949=0：硬件匯報

r0949=1或2：軟件匯報檢查下列各項：

?電源電壓（P0210）必須在銘牌規(guī)定的

范圍以內(nèi)

?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在規(guī)定范圍內(nèi)。

?Vdc控制器必須使能（P1240）且參數(shù)

設(shè)置對的闡明：

斜坡下降過快或者電機由激活負載驅(qū)動

也許導(dǎo)致電機處在再生模式。

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：硬件匯報

r0949=1或2：軟件匯報檢查電源電壓。F4

變頻器

過熱?變頻器過載

?通風(fēng)局限性

?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)與否過高？

?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)境溫度與否過高？

?變頻器運行時風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn)F5

變頻器

I2t?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)必須處在規(guī)定范圍內(nèi)。

?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：

?負載或負載階躍與否過高？

?電機標(biāo)稱過熱參數(shù)（P0626-P0628）

必須設(shè)置對的

?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。這一般是由于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：識別中到達

電流極限值

?r0949=2：識別出的

定子電阻不不小于0.1%或

不小于100%

?r0949=30：電壓極限值

時的電流控制器

?r0949=40：識別出的

數(shù)據(jù)

集不一致，至少一種識別

故障基于阻抗

Zb=Vmot,nom/sqrt(3)/

Imot,nom的比例值檢查下列各項：

?r0949=0：電機與否已連接到變頻器？

?r0949=1-49：P0304-P0311中的

電機數(shù)據(jù)與否對的？

?檢查需要的電機接線類型（星形，

三角形連接）F221

PID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F222

PID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常見報警及處理報警代碼報警分析診斷及處理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

極限值到達過電壓極限值。假如

嚴(yán)禁Vdc控制器(P1240=0),

則該報警也許在斜坡下降時出現(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警閾

值、芯片結(jié)溫的報警閾值，或芯片

結(jié)點上的溫度可容許變化值，從而

導(dǎo)致脈沖頻率減少和/或輸出頻率

減少（取決于P0290中的參數(shù)設(shè)

置）闡明：

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：

?環(huán)境溫度必須處在規(guī)定極限值內(nèi)

?負載條件及負載階躍必須恰當(dāng)

?變頻器運行時風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn)A505

變頻器

I

2

t已超過報警閾值，如已設(shè)置對應(yīng)參

數(shù)（P0610=1）則電流會減少檢查負載循環(huán)與否處在規(guī)定極限值內(nèi)A506

IGBT結(jié)溫升高報警過載報警。散熱器和IGBT結(jié)溫的差值超過報警極限值檢查負載階躍及沖擊負載與否在規(guī)定極限值內(nèi)A507

變頻器溫度信號丟失變頻器散熱器溫度信號丟失;

傳感器也許脫落聯(lián)絡(luò)技術(shù)服務(wù)部門或更換變頻器A511

電機過熱

I

2

t?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：

?P0604電機溫度報警閾值

?P0625電機環(huán)境溫度

?檢查銘牌數(shù)據(jù)與否對的。不對的的

話，進行迅速調(diào)試。通過執(zhí)行