V20变频器PID控制恒压供水操作指南(DOC)

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1、V20变频器PID控制恒压供水操作指南1.硬件接线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420mA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：故陰复位AA&A1控制电路;数字量愉入11|111111D0 1 Tr数字憂谕出；L1Dl1： : KDO 1 -,f1运行反!愦信号NDI2 ；:11I!D0 2NC A|启动/停止-01 Q V 1 (檢拟皿输人压力反I I (1i k r 1tillDO 2 0 DO 5 NO?0V+ /rn10V !Al 2 iN- ?Ph- 7

2、-n v实陌运行4-20mA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=30P0970 = 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）P010050 / 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 HzP03040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P03

3、050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P03070电机额定功率kW / hp范围：0.01 2000.0说明：女口 P0100 = 0或2，电机功率 单位为kW如P0100 = 1，电机功率单位为hpP03080电机额定功率因数（COS0）范围：0.000 . 1.000说明：此参数仅当P0100 = 0或2时可见P03090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。P03100电机额定频率Hz范围：12.00 . 599.00P03110电机额定转速RPM范围：04

4、0000P03140电机极对数设置为0时内部计算其值。P03200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。P03350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. 80C（工厂设置20）P06400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=

5、8: PID控制与模拟量参考组合P07272/3线控制方式选择=0:西门子标准控制（启动/方向）P10000频率设定值选择=0:无主设定值P10800最小频率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。P10820最大频率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。P11200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 至电机最大频率（P1

6、082 ）所需的 时间。P11210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最大频率 （P1082 ）减速至停车状态所需的 时间。P11350OFF3斜坡下降时间范围：0.00 . 650.00 （工厂缺省值：5.00 ）P13000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

7、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P07000 = 2P07010 = 1P07030 = 9端子启动DI1作为启动信号DI3作为故障复位2.3.2 DO端子设置P07310 = 52.2P07320 = 52.3P0748.1=12.3.3 AI端子设置P07560=2模拟量输入通道1,电流信号P07570=4模拟量输入通道1定标X1=4mAP0

8、7580=0模拟量输入通道1定标Y1=0%P07590=20模拟量输入通道1定标X2=20mAP07600= 100模拟量输入通道1定标Y2=100%P07610=4模拟量输入通道1死区宽度4mADO1设置为运行信号DO2设置为故障信号DO2作为故障输出，有故障时NO触点闭合, 无故障时NO触点断开。2.3.4 AO端子设置P07710 = 21P07730 = 50P07770 = 0P07780 = 4P07790 = 100P07800 = 20P07810 = 4模拟量输出通道1,设置为实际频率输出 模拟量输出通道1,滤波时间50ms 模拟量输出通道 模拟量输出通道 模拟量输出通道 模

9、拟量输出通道定标X1=0%定标Y1=4mA定标 X2=100%定标 Y2=20mA模拟量输出通道死区宽度4mA2.4 PID恒压控制功能调试P22000 = 1P22400 = XP22530 = 2250P22640 = 755.0P2265 = 1P2274 = 0使能PID控制器依用户需求设置压力设定值的百分比BOP作为PID目标给定源PID反馈源于模拟通道1PID反馈滤波时间常数微分时间设置。通常微分需要关闭，设置为0P2280 = P 参数P2285 = l 参数2.5其他可选功能器频变1113D D电机水泵压力传感器O-zOmADC 24VIC4VVD 2 OooAllOV比例增益

10、设置（需要根据现场调试）积分时间设置（需要根据现场调试）2.5.1斜坡启动、自由停车设置P07010 = 99端子DI1使用BICO连接功能P08400 = 722.0 端子DI1设置为启动功能P08520 = 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P23650 = 1休眠使能/禁止 此参数使能或禁止休眠功能。P23660=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

11、休眠模式之前的延迟时间。范围：0254 （工厂缺省值：5 ）P23670=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：0254 （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；P12020 = 50以电机额定电流P305表示的搜索电流大小。P12030 = 100 最大600ms的搜索时间2.5.5 BOP设置目标值记忆P22310 = 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Fl电机功率

12、（P0307 ）与检查下列各项：变频器功率（r0206 ）电机功率（P0307 ）必须与变频器功率（r0206）一过电流不一致致电机导线短路电缆长度不得超过允许的极限值接地故障电机电缆和电机内部不得有短路或r0949 = 0 : 硬件报告接地故障r0949 = 1 :软件报告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电源电压过高检查下列各项：过电压电机处于再生模式电源电压（P0210 ）必须在铭牌规定的r0949 = 0 : 硬件报告范围以内r0949 = 1或2 :软件报告

13、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电源故障。检查电源电压。欠电压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F4变频器过载检查下列各项：变频器通风不足负载或负载循环是否过高？过热脉冲频率过高电机功率（P0307 ）必须匹配变频器环境温度过高功率（r0206 ）。风扇不工作脉冲频率必须设为缺省值环境温度是否过高？变频器运行

14、时风扇必须旋转F5变频器过载。检查下列各项：变频器负载循环需求过高。负载循环必须处于规定范围内。I 2 t电机功率（P0307 ）超过电机功率（P0307 ）必须匹配变频器变频器功率（r0206）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计算出的直流波动阈值已超过安检查电源接线直流波动过全阈值。这通常是因为电源输入高的一相丢失引起的F41电机数据识别故障。检查下列各项：电机数据识r0949 = 0 : 无负载r0949 = 0 :电机是否已连

15、接到变频器？别故障r0949 = 1 :识别中达到 r0949 = 1 - 49 :P0304 - P0311 中的电流极限值电机数据是否正确？r0949 = 2 :识别出的检查需要的电机接线类型(星形，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的百分比值三角形连接)F221PID反馈信号低于最小值P2268更改P2268的值PID反馈信号低于最小值调整反馈增益F222PID反馈信号高于最大值P2267更改P2267的

16、值PID反馈信号高于最大值调整反馈增益表3-1常见报警及处理报警代码报警分析诊断及处理A501电机功率与变频器功率不一致检查下列各项：电流极限值电机导线太长参见F1接地故障A502达到过电压极限值。如果如该报警总是显示，请检查变频器输入电压过电压禁止Vdc控制器(P1240 = 0 ),极限值则该报警可能在斜坡下降时出现A503电源故障。检查电源电压欠电压电源电压及直流母线电压（r0026）极限值低于规定极限值A504已超过变频器散热器温度的报警阈说明：变频器过热 值、芯片结温的报警阈值，或芯片r0037 = 0 :散热器温度结点上的温度可允许变化值，从而r0037 = 1 :芯片结温（包括散

17、热器）导致脉冲频率降低和/或输出频率检查下列各项： 降低（取决于P0290中的参数设检查下列各项鬧、环境温度必须处于规定极限值内置）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已超出报警阈值，如已设置相应参检查负载循环是否处于规定极限值内变频器数（P0610 = 1 ）则电流会降低I2 tA506过载报警。散热器和IGBT结温的差值检查负载阶跃及冲击负载是否在规定极限值内IGBT结温超出报警极限值升高报警A507变频器散热器温度信号丢失；联系技术服务部门或更换变频器变频器温度传感器可能脱落信号丢失A511电机过载。无论是哪种温度确定形式，都应检查下列各项：电机过热负载循环或负载阶

18、跃过高P0604电机温度报警阈值I 2 tP0625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（P1900）已选择或正在电机数据运行识别激活A910可能在以下情况下出现检查下列各项：Vdc-max 控电源电压（P0210 ）持续输入电压处于范围内制器被禁止过咼。负载必须匹配电机由激活负载驱动，从而在某些情况下，使用制动电阻使电机

19、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 ）A911Vdc-max控制器的作用是保持直流检查下列各项：Vdc-max 控母线电压（r0026 ）低于r1242中电源电压必须在铭牌规定的制器定义的阈值范围以内激活斜坡下降时间（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如果直流母线电压（r0026 ）低于Vdc-min 控r1246中定义的阈值，则Vdc-min制器控制器会被激活；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。检查电机是否连到变频器变频器无负因此，在常规负载条件下，载某些功能可能无法实现