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 4~20mA 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: 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 = 30 P0970 = 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 P0003 P0010 P0100 功能 访问级别 调试参数 50 / 60 Hz 频率选择 设置 =3 (级) = 1 (快速调试) 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 Hz P0304[0] 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 P0305[0] 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 P0307[0] 电机额定功率 [kW / hp] 范围: 0.01 ... 2000.0 说明: 如 P0100 = 0 或 2 ,电机功率 单位为 [kW] 如 P0100 = 1 ,电机功率单位为 [hp] P0308[0] 电机额定功率因数( cosφ ) 范围: 0.000 ... 1.000 说明: 此参数仅当 P0100 = 0 或 2 时可见 P0309[0] 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。
P0310[0] P0311[0] P0314[0] P0320[0] 电机额定频率 [Hz] 电机额定转速 [RPM] 电机极对数 电机磁化电流[%] 范围: 12.00 ... 599.00 范围: 0 ... 40000 设置为 0 时内部计算其值。
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。
P0335[0] 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 P0625 P0640[0] 应用宏 电机环境温度 电机过载系数 [%] =10: 普通水泵应用 范围: -40... 80℃(工厂设置 20) 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 P0717 P0727 P1000[0] P1080[0] 选择命令源 连接宏 2/3 线控制方式选择 频率设定值选择 小频率 [Hz] = 2: 端子启动 =8: PID 控制与模拟量参考组合 =0: 西门子标准控制(启动 / 方向) =0: 无主设定值 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。
P1082[0] 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。
P1120[0] 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 至电机大频率( P1082 )所需的 时间。
P1121[0] 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大频率 ( P1082 )减速至停车状态所需的 时间。
P1135[0] P1300[0] OFF3 斜坡下降时间 控制方式 范围: 0.00 … 650.00 (工厂缺省值: 5.00 ) = 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 P3900 电机识别 快速调试结束 = 0 : 暂时跳过电机辨识 = 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 P0700[0]=2 P0701[0]=1 P0703[0]=9 2.3.2 DO 端子设置 P0731[0]=52.2 P0732[0]=52.3 P0748.1=1 DO1 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。
2.3.3 AI 端子设置 P0756[0] =2 P0757[0] =4 P0758[0] =0 P0759[0] =20 P0760[0] =100 P0761[0] =4 2.3.4 AO 端子设置 P0771[0]=21 P0773[0]=50 P0777[0]=0 P0778[0]=4 P0779[0]=100 P0780[0]=20 P0781[0]=4 2.4 PID 恒压控制功能调试 P2200[0]=1 P2240[0]=X P2253[0]=2250 P2264[0]=755.0 P2265=1 P2274=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 1 PID 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 0 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 定标 X1=0% 模拟量输出通道 定标 Y1=4mA 模拟量输出通道 定标 X2= 模拟量输出通道 定标 Y2=20mA 模拟量输出通道死区宽度 4mA 模拟量输入通道 1,电流信号 模拟量输入通道 1 定标 X1=4mA 模拟量输入通道 1 定标 Y1=0% 模拟量输入通道 1 定标 X2=20mA 模拟量输入通道 1 定标 Y2= 模拟量输入通道 1 死区宽度 4mA 端子启动 DI1 作为启动信号 DI3 作为故障复位
P2280=P 参数 P2285=I 参数 2.5 其他可选功能 比例增益设置(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 P0701[0]=99 P0840[0]=722.0 P0852[0]=722.0 端子 DI1 使用 BICO 连接功能 端子 DI1 设置为启动功能 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 P2365[0]=1 休眠使能 / 禁止 此参数使能或禁止休眠功能。
P2366[0]=t1 电机停止前的延迟 [s] 在休眠使能的情况下,此参数 定义变频器进入休眠模式之前的延迟时间。
范围: 0 ... 254 (工厂缺省值: 5 ) P2367[0]=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: 0 ... 254 (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 P1202[0]=50 P1203[0]=100 始终激活捕捉启动 双方向有效; 以电机额定电流 P305 表示的搜索电流大小。
大 600ms 的搜索时间 2.5.5 BOP 设置目标值记忆 P2231[0]=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