V20变频器PID控制恒压供水操作指南

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SINAMICSV20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=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）P010050/60Hz频率选择根据需要设置参数值：=0:欧洲[kW]，50Hz（工厂缺省值）=1:北美[hp]，60HzP0304[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]电机额定频率[Hz]范围：12.00...599.00P0311[0]电机额定转速[RPM]范围：0...40000P0314[0]电机极对数设置为0时内部计算其值。P0320[0]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。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应用宏=10:普通水泵应用P0625电机环境温度范围：-40...80℃（工厂设置20）P0640[0]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=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）P1000[0]频率设定值选择=0:无主设定值P1080[0]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。P1082[0]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。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最大频率（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最大频率（P1082）减速至停车状态所需的时间。P1135[0]OFF3斜坡下降时间范围：0.00…650.00（工厂缺省值：5.00）P1300[0]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2.3.1DI端子设置P0700[0]＝2端子启动P0701[0]＝1DI1作为启动信号P0703[0]＝9DI3作为故障复位2.3.2DO端子设置P0731[0]＝52.2DO1设置为运行信号P0732[0]＝52.3DO2设置为故障信号P0748.1＝1DO2作为故障输出，有故障时NO触点闭合，无故障时NO触点断开。2.3.3AI端子设置P0756[0]＝2模拟量输入通道1，电流信号P0757[0]＝4模拟量输入通道1定标X1=4mAP0758[0]＝0模拟量输入通道1定标Y1=0%P0759[0]＝20模拟量输入通道1定标X2=20mAP0760[0]＝100模拟量输入通道1定标Y2=100%P0761[0]＝4模拟量输入通道1死区宽度4mA2.3.4AO端子设置P0771[0]＝21模拟量输出通道1，设置为实际频率输出P0773[0]＝50模拟量输出通道1，滤波时间50msP0777[0]＝0模拟量输出通道定标X1=0%P0778[0]＝4模拟量输出通道定标Y1=4mAP0779[0]＝100模拟量输出通道定标X2=100%P0780[0]＝20模拟量输出通道定标Y2=20mAP0781[0]＝4模拟量输出通道死区宽度4mA2.4PID恒压控制功能调试P2200[0]＝1使能PID控制器P2240[0]＝X依用户需求设置压力设定值的百分比P2253[0]＝2250BOP作为PID目标给定源P2264[0]＝755.0PID反馈源于模拟通道1P2265＝1PID反馈滤波时间常数P2274＝0微分时间设置。通常微分需要关闭，设置为0P2280＝P参数比例增益设置（需要根据现场调试）P2285＝I参数积分时间设置（需要根据现场调试）2.5其他可选功能2.5.1斜坡启动、自由停车设置P0701[0]＝99端子DI1使用BICO连接功能P0840[0]＝722.0端子DI1设置为启动功能P0852[0]＝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始终激活捕捉启动双方向有效；P1202[0]＝50以电机额定电流P305表示的搜索电流大小。P1203[0]＝100最大600ms的搜索时间2.5.5BOP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常见故障及处理故障代码故障分析诊断及处理F1过电流•电机功率（P0307）与变频器功率（r0206）不一致•电机导线短路•接地故障r0949=0：硬件报告r0949=1：软件报告检查下列各项：•电机功率（P0307）必须与变频器功率（r0206）一致•电缆长度不得超过允许的极限值•电机电缆和电机内部不得有短路或接地故障•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过电压•电源电压过高•电机处于再生模式r0949=0：硬件报告r0949=1或2：软件报告检查下列各项：•电源电压（P0210）必须在铭牌规定的范围以内•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欠电压•电源故障。•冲击负载超过了规定的限定值r0949=0：硬件报告r0949=1或2：软件报告检查电源电压。F4变频器过热•变频器过载•通风不足•脉冲频率过高•环境温度过高•风扇不工作检查下列各项：•负载或负载循环是否过高？•电机功率（P0307）必须匹配变频器功率（r0206）。•脉冲频率必须设为缺省值•环境温度是否过高？•变频器运行时风扇必须旋转F5变频器I2t•变频器过载。•负载循环需求过高。•电机功率（P0307）超过变频器功率（r0206）检查下列各项：•负载循环必须处于规定范围内。•电机功率（P0307）必须匹配变频器功率（r0206）。F6芯片温度超电机过载检查下列各项：•负载或负载阶跃是否过高？过临界值•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直流波动过高计算出的直流波动阈值已超过安全阈值。这通常是因为电源输入的一相丢失引起的检查电源接线F41电机数据识别故障电机数据识别故障。•r0949=0：无负载•r0949=1：识别中达到电流极限值•r0949=2：识别出的定子电阻小于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的百分比值检查下列各项：•r0949=0：电机是否已连接到变频器？•r0949=1-49：P0304-P0311中的电机数据是否正确？•检查需要的电机接线类型（星形，三角形连接）F221PID反馈信号低于最小值PID反馈信号低于最小值P2268•更改P2268的值•调整反馈增益F222PID反馈信号高于最大值PID反馈信号高于最大值P2267•更改P2267的值•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电流极限值•电机功率与变频器功率不一致•电机导线太长•接地故障检查下列各项：参见F1A502过电压极限值达到过电压极限值。如果禁止Vdc控制器(P1240=0),则该报警可能在斜坡下降时出现如该报警总是显示，请检查变频器输入电压A503欠电压极限值•电源故障。•电源电压及直流母线电压（r0026）低于规定极限值检查电源电压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，或芯片结点上的温度可允许变化值，从而导致脉冲频率降低和/或输出频率降低（取决于P0290中的参数设置）r0037=0：散热器温度r0037=1：芯片结温（包括散热器）检查下列各项：•环境温度必须处于规定极限值内•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变频器I2t已超出报警阈值，如已设置相应参数（P0610=1）则电流会降低检查负载循环是否处于规定极限值内A506IGBT结温升高报警过载报警。散热器和IGBT结温的差值超出报警极限值检查负载阶跃及冲击负载是否在规定极限值内A507变频器温度信号丢失变频器散热器温度信号丢失;传感器可能脱落联系技术服务部门或更换变频器A511电机过热I2t•电机过载。•负载循环或负载阶跃过高无论是哪种温度确定形式，都应检查下列各项：•P0604电机温度报警阈值•P0625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电机数据识别激活电机数据识别（P190