1.硬件接線
西門子基本型變頻器sinamics v20可應(yīng)用于恒壓供水系統(tǒng)，本文提供具體的接線及簡(jiǎn)單操作流程。
通過(guò)bop設(shè)置固定的壓力目標(biāo)值，使用 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)）
p0010 調(diào)試參數(shù) = 1 （快速調(diào)試）
p0100 50 / 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 hz
p0304[0] 電機(jī)額定電壓 [v] 范圍： 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
p0305[0] 電機(jī)額定電流 [a] 范圍： 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
p0307[0] 電機(jī)額定功率 [kw / hp] 范圍： 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 [hp]
p0308[0] 電機(jī)額定功率因數(shù)（ cosφ ） 范圍： 0.000 ... 1.000
說(shuō)明： 此參數(shù)僅當(dāng) p0100 = 0 或 2 時(shí)可見(jiàn)
p0309[0] 電機(jī)額定效率 [%] 范圍： 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)內(nèi)部計(jì)算其值。
p0310[0] 電機(jī)額定頻率 [hz] 范圍： 12.00 ... 599.00
p0311[0] 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 [rpm] 范圍： 0 ... 40000
p0314[0] 電機(jī)極對(duì)數(shù) 設(shè)置為0時(shí)內(nèi)部計(jì)算其值。
p0320[0] 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)內(nèi)部計(jì)算其值。
p0335[0] 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: 自冷與內(nèi)置風(fēng)扇
= 3: 強(qiáng)制冷卻與內(nèi)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 范圍： -40... 80℃（工廠設(shè)置20）
p0640[0] 電機(jī)過(guò)載系數(shù) [%] 范圍： 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
p0727 2/3線控制方式選擇 =0: 西門子標(biāo)準(zhǔn)控制（啟動(dòng) / 方向）
p1000[0] 頻率設(shè)定值選擇 =0: 無(wú)主設(shè)定值
p1080[0] zui小頻率 [hz] 范圍： 0.00 … 599.00 （工廠缺省值： 0.00 ）
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。 例如可設(shè)置為30hz。
p1082[0] zui大頻率 [hz] 范圍： 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。
p1120[0] 斜坡上升時(shí)間 [s] 范圍： 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)zui大頻率（ p1082 ）所需的
時(shí)間。
p1121[0] 斜坡下降時(shí)間 [s] 范圍： 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)zui大頻率
（ p1082 ）減速至停車狀態(tài)所需的
時(shí)間。
p1135[0] off3 斜坡下降時(shí)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 及 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
內(nèi)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
p0700[0]＝2 端子啟動(dòng)
p0701[0]＝1 di1 作為啟動(dòng)信號(hào)
p0703[0]＝9 di3作為故障復(fù)位
2.3.2 do端子設(shè)置
p0731[0]＝52.2 do1設(shè)置為運(yùn)行信號(hào)
p0732[0]＝52.3 do2設(shè)置為故障信號(hào)
p0748.1＝1 do2作為故障輸出，有故障時(shí)no觸點(diǎn)閉合，
*時(shí)no觸點(diǎn)斷開(kāi)。
2.3.3 ai端子設(shè)置
p0756[0] ＝2 模擬量輸入通道1，電流信號(hào)
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4ma
2.3.4 ao端子設(shè)置
p0771[0]＝21 模擬量輸出通道1，設(shè)置為實(shí)際頻率輸出
p0773[0]＝50 模擬量輸出通道1，濾波時(shí)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4ma
2.4 pid恒壓控制功能調(diào)試
p2200[0]＝1 使能pid控制器
p2240[0]＝x 依用戶需求設(shè)置壓力設(shè)定值的百分比
p2253[0]＝2250 bop作為pid目標(biāo)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(shí)間常數(shù)
p2274＝0 微分時(shí)間設(shè)置。通常微分需要關(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(chǎng)調(diào)試）
p2285＝i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
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(dòng)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(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)
p2365[0]＝1 休眠使能 / 禁止 此參數(shù)使能或禁止休眠功能。
p2366[0]＝t1 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。
范圍： 0 ... 254 （工廠缺省值： 5 ）
p2367[0]＝t2 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。
范圍： 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)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：
p1200＝1 始終激活捕捉啟動(dòng) 雙方向有效；
p1202[0]＝50 以電機(jī)額定電流p305表示的搜索電流大小。
p1203[0]＝100 zui大600ms的搜索時(shí)間
2.5.5 bop設(shè)置目標(biāo)值記憶
p2231[0]＝1 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)故障及處理
故障代碼 故障分析 診斷及處理
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)允許的極限值
• 電機(jī)電纜和電機(jī)內(nèi)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
范圍以內(nèi)
• 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)定范圍內(nèi)。
• 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)必須處于規(guī)定范圍內(nèi)。
• 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)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）
f221
pid 反饋
信號(hào)低于zui小值 pid 反饋信號(hào)低于zui小值p2268 • 更改 p2268 的值
• 調(diào)整反饋增益
f222
pid 反饋
信號(hào)高于zui大值 pid 反饋信號(hào)高于zui大值p2267 • 更改 p2267 的值
• 調(diào)整反饋增益
表3-1 常見(jiàn)報(bào)警及處理
報(bào)警代碼 報(bào)警分析 診斷及處理
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) f1
a502
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(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 ： 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)定極限值內(nèi)
• 負(fù)載條件及負(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
i 2 t 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)定極限值內(nèi)
a506
igbt 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)載階躍及沖擊負(fù)載是否在規(guī)定極限值內(nèi)
a507
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 技術(shù)服務(wù)部門或更換變頻器
a511
電機(jī)過(guò)熱
i 2 t • 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)：
• p0604 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)非西門子標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，則通過(guò)
p0626 、 p0627 及 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
a910
vdc-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)：
• 輸入電壓處于范圍內(nèi)
• 負(fù)載必須匹配
• 在某些情況下，使用制動(dòng)電阻
a911
vdc-max 控制器
激活 vdc-max 控制器的作用是保持直流
母線電壓（ r0026 ）低于 r1242 中
定義的閾值 檢查下列各項(xiàng)：
• 電源電壓必須在銘牌規(guī)定的
范圍以內(nèi)
• 斜坡下降時(shí)間（ p1121 ）必須與
負(fù)載慣量相匹配說(shuō)明：
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
a912
vdc-min 控制器
激活 如果直流母線電壓（ r0026 ）低于
r1246 中定義的閾值，則 vdc-min
控制器會(huì)被激活；
此后，電機(jī)的動(dòng)能用來(lái)緩沖直流母
線電壓，從而使變頻器減速。 因
此短路故障不一定會(huì)引起欠電壓跳
閘。
請(qǐng)注意該報(bào)警可能在快速斜坡上升
時(shí)出現(xiàn)
a922
變頻器無(wú)負(fù)載 變頻器無(wú)負(fù)載。
因此，在常規(guī)負(fù)載條件下，
某些功能可能無(wú)法實(shí)現(xiàn) 檢查電機(jī)是否連到變頻器