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(mén)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(jiǎn)單操作流程。通過(guò)BOP設(shè)置固定的壓力目標(biāo)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(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。)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(wèn)級(jí)別=3 （專家級(jí)）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(jī)額定電壓 V圍： 10 . 2000說(shuō)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P03050電機(jī)額定電流 A圍： 0.01 . 10000說(shuō)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P03070電機(jī)額定功率 kW / hp圍： 0.01 . 2000.0說(shuō)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 hpP03080電

3、機(jī)額定功率因數(shù)（ cos ）圍： 0.000 . 1.000說(shuō)明： 此參數(shù)僅當(dāng) P0100 = 0 或 2 時(shí)可見(jiàn)P03090電機(jī)額定效率 %圍： 0.0 . 99.9說(shuō)明： 僅當(dāng) P0100 = 1 時(shí)可見(jiàn)此參數(shù)設(shè)為 0 時(shí)部計(jì)算其值。P03100電機(jī)額定頻率 Hz圍： 12.00 . 599.00P03110電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 RPM圍： 0 . 40000P03140電機(jī)極對(duì)數(shù)設(shè)置為0時(shí)部計(jì)算其值。P03200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)部計(jì)算其值。P03350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: 自冷與置風(fēng)

4、扇= 3: 強(qiáng)制冷卻與置風(fēng)扇P0507應(yīng)用宏=10: 普通水泵應(yīng)用P0625電機(jī)環(huán)境溫度圍： -40. 80（工廠設(shè)置20）P06400電機(jī)過(guò)載系數(shù) %圍： 10.0 . 400.0 （工廠缺省值： 150.0 ）說(shuō)明： 該參數(shù)相對(duì)于 P0305 （電機(jī)額定電 流）定義電機(jī)過(guò)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P07272/3線控制方式選擇=0: 西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)控制（啟動(dòng) / 方向）P10000頻率設(shè)定值選擇=0: 無(wú)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(shuō)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。P10820最大頻率 Hz圍： 0.00 599.00 （工廠缺省 值： 50.00 ）說(shuō)明： 此參數(shù)中所設(shè)定的值對(duì)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 都有效。P11200斜坡上升時(shí)間 s圍： 0.00 650.00 （工廠缺省 值： 10.00 ）說(shuō)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)最大頻率（ P1082 ）所需的 時(shí)間。P11210斜坡下降時(shí)間 s圍： 0.00 650.00 （工廠缺省 值： 10.00 ）說(shuō)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)最大頻率 （ P1082 ）減速

6、至停車狀態(tài)所需的 時(shí)間。P11350OFF3 斜坡下降時(shí)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(jī)識(shí)別= 0 : 暫時(shí)跳過(guò)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(shuō)明：在計(jì)算結(jié)束之后， P3900 與 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(guò)端子啟

7、動(dòng)變頻器，開(kāi)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 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(dòng) P070101 DI1 作為啟動(dòng)信號(hào) 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(yùn)行信號(hào) P0732052.3 DO2設(shè)置為故障信號(hào) P0748.11 DO2作為故障輸出，有故障時(shí)NO觸點(diǎn)閉合， 無(wú)故障時(shí)NO觸點(diǎn)斷開(kāi)。2.3.3 AI端子設(shè)置 P07560 2 模擬量輸入通道1，電流信號(hào) P07570 4 模擬量輸入通道1定標(biāo)X1=4mA P07580 0 模擬量輸入通道1定標(biāo)Y1=0% P07590

8、 20 模擬量輸入通道1定標(biāo)X2=20mA P07600 100 模擬量輸入通道1定標(biāo)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(shí)際頻率輸出 P0773050 模擬量輸出通道1，濾波時(shí)間50ms P077700 模擬量輸出通道 定標(biāo)X1=0% P077804 模擬量輸出通道 定標(biāo)Y1=4mA P07790100 模擬量輸出通道 定標(biāo)X2=100% P0780020 模擬量輸出通道 定標(biāo)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(biāo)給定源 P22640755.0 PID反饋源于模擬通道1 P22651 PID反饋濾波時(shí)間常數(shù) P22740 微分時(shí)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(chǎng)調(diào)試） P2285I參數(shù) 積分時(shí)間設(shè)置（需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試）2.5 其他可選功能2.5.1 斜坡啟動(dòng)、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(dòng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(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。 圍： 0 . 254 （工廠缺省值： 5 ） P23670t2 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。 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)

11、狀態(tài)，為避免啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過(guò)電流，可設(shè)置捕捉啟動(dòng)功能： P12001 始終激活捕捉啟動(dòng) 雙方向有效； P1202050 以電機(jī)額定電流P305表示的搜索電流大小。 P12030100 最大600ms的搜索時(shí)間2.5.5 BOP設(shè)置目標(biāo)值記憶 P223101 設(shè)定值存儲(chǔ)激活3常見(jiàn)故障和報(bào)警表3-1 常見(jiàn)故障與處理故障代碼故障分析診斷與處理F1過(guò)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(zhǎng)度不得超過(guò)允

12、許的極限值 電機(jī)電纜和電機(jī)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(guò)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(guò)電壓 電源電壓過(guò)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 圍以 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)定圍。 Vdc 控制器必須使能（ P1240 ）且參數(shù) 設(shè)置正確說(shuō)明：斜坡下降過(guò)快或者電機(jī)由激活負(fù)載驅(qū)動(dòng)可能導(dǎo)致電機(jī)處

13、于再生模式。慣量越高，需要的斜坡時(shí)間越長(zhǎng)；否則需連接制動(dòng)電阻。F3欠電壓 電源故障。 沖擊負(fù)載超過(guò)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(guò)熱 變頻器過(guò)載 通風(fēng)不足 脈沖頻率過(guò)高 環(huán)境溫度過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)載。 負(fù)載循環(huán)需求過(guò)高。 電機(jī)功率（ P0307 ）超過(guò) 變頻器功率（ r0206 ）檢查下列各項(xiàng)： 負(fù)載循環(huán)必須處

14、于規(guī)定圍。 電機(jī)功率（ P0307 ）必須匹配變頻器 功率（ r0206 ）。F6芯片溫度超過(guò)臨界值電機(jī)過(guò)載檢查下列各項(xiàng)： 負(fù)載或負(fù)載階躍是否過(guò)高？ 電機(jī)標(biāo)稱過(guò)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(guò)高計(jì)算出的直流波動(dòng)閾值已超過(guò)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(wú)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100% r0949 = 30 ： 電壓極限值 時(shí)

15、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）F221PID 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F222PID 反饋信號(hào)高于最大值PID 反饋信號(hào)高于最大值P2267 更改 P2267 的值 調(diào)整反饋增益表3-1 常

16、見(jiàn)報(bào)警與處理報(bào)警代碼報(bào)警分析診斷與處理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(zhǎng) 接地故障檢查下列各項(xiàng)：參見(jiàn) F1A502過(guò)電壓極限值達(dá)到過(guò)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(guò)熱已超過(guò)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(shuō)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(xiàng)： 環(huán)境溫度必須處于規(guī)定極限值 負(fù)載條件與負(fù)載階躍必須恰當(dāng) 變頻器運(yùn)行時(shí)風(fēng)扇必須旋轉(zhuǎn)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A(chǔ)506IGBT 結(jié)溫升高報(bào)警過(guò)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)載階躍與沖擊負(fù)載是否在規(guī)定極限值A(chǔ)507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(mén)或更換變頻器A511電機(jī)過(guò)熱I2t 電機(jī)過(guò)載。 負(fù)載循環(huán)或負(fù)載階躍過(guò)高無(wú)論是哪種溫度確定形式，都應(yīng)檢查下列各項(xiàng)： P0

18、604 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(guò)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(mén)子標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，則通過(guò) P0626 、 P0627 與 P0628 改變 標(biāo)準(zhǔn)過(guò)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(guò)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)： 輸入電壓處于圍 負(fù)載必須匹配 在某些情況下，使用制動(dòng)電阻A911Vdc-max 控制器激活Vdc-max 控制器的作用是保持直流母