變頻技術及應用 課件 學習情境3、4 變頻器的基本調試、變頻器的運行調試

學習情境3

變頻器的基本調試BOP-2面板對變頻器調試BOP-2面板對變頻器調試任務概述：該任務要求使用BOP-2基本操作面板對G120變頻器進行基本調試。具體包括安裝控制面板、變頻器工廠復位、進入快速模式、設置基本參數、輸入電機參數、靜態(tài)優(yōu)化、使用面板操作變頻器控制電動機點動、起停、按照設定速度運行等任務。所需設備：

G120變頻器、G120控制單元、BOP-2基本操作面板、開關、三相異步電動機。所需工具和材料萬用表、螺絲刀、拔線鉗、扳手、電線。任務要求（1） 完成變頻器主回路接線；（2） 安裝BOP-2基本操作面板；（3） 使用BOP-2基本操作面板對變頻器進行工廠復位；（4） 使用BOP-2基本操作面板進入變頻器快速調試模式；（5） 輸入三相異步電動機銘牌參數到變頻器中；（6） 設置變頻器基本參數；（7） 對電動機進行靜態(tài)優(yōu)化，建立電機模型；（8） 使用BOP-2面板操作變頻器安全要求（1） 送電前檢查變頻器輸入側無對地短路現象；（2） 送電前檢查變頻器輸出側無對地短路現象；（3） 檢查電動機無短路、斷路、接地現象且三相電阻平衡；（4） 檢測控制回路按照控制要求接線準確無誤；（5） 保證接線正確牢固；（6） 送電后檢查面板顯示是否正常；（7） 主回路接線時要在變頻器停電5分鐘后進行，防止觸電事故。BOP-2面板對變頻器調試任務分析：

根據任務要求，要完成使用BOP-2面板對G120變頻器進行基本調試，要熟悉BOP-2基本操作面板，熟悉PM240功率模塊的主回路接線，熟悉BOP-2面板菜單。一、G120基本操作面板BOP-2

①釋放制動片②LCD屏幕③門安裝螺絲凹槽④連接變頻器的接口⑤產品銘牌BOP-2面板按鍵功能（1）BOP-2面板按鍵功能（2）顯示屏圖標功率模塊接線①解扣桿菜單結構BOP-2面板對變頻器調試任務實施：

要完成任務，首先要進行硬件的接線，安裝BOP-2面板，然后進行參數復位，基本參數的設置，最后進行變頻器的運行。一、硬件接線

二、BOP-2的安裝

三、上電前的檢查在設備通電前要遵守說明書中要求采取的安全措施和給予的警告。（1）G120變頻器是在高電壓下運行。（2）電氣設備運行時，設備的某些部件上存在危險電壓。（3）變頻器不運行時，電源、電動機及相關的端子仍可能帶有危險電壓。（4）“緊急停車設備”必須在控制設備的所有工作方式下都保持可控性。無論緊急停車設備是如何停止運轉的，都不能導致電氣設備不可控的或者未曾預料的再次啟動。（5）必須采取附加的外部預防措施或者另外安裝用于確保安全運行的裝置（例如，獨立的限流開關、機械聯鎖等），避免短路故障。（6）在輸入電源故障并恢復后，一些參數設置可能會造成變頻器的自動再啟動。（7）為了保證電動機的過載保護功能正確動作，電動機的參數必須準確地配置。（8）可按照UL508C標準在變頻器內部提供電動機過載保護。電動機的過溫保護功能也可以采用外部PTC或KTY84來實現。四、參數復位G120變頻器使用BOP-2面板恢復出廠設置有兩種方法，第一種是使用操作面板利用參數復位，第二種是使用操作面板（BOP-2）利用菜單復位。五、快速調試在變頻器第一次通電或者變頻器參數與所控制電動機不適合時，需要對變頻器進行閉環(huán)矢量控制或者時V/f控制，必須進行快速調試及電機參數識別操作。完成了快速調試，也就完成了電機-變頻器的基本調試；您必須在調試開始之前擁有以下數據，或者已經把它們輸入到了變頻器：輸入進線電源頻率輸入電動機銘牌數據命令/設定值來源最小頻率/最大頻率及上升斜坡/下降斜坡時間閉環(huán)控制方式電機參數識別。六、調試運行

電機數據靜態(tài)識別后，G120變頻器會退出快速調試模式，此時可以利用面板對變頻器進行啟動、設定值給定、點動和反向控制。記錄以下下變頻器和電動機的運行數據。IOP面板對變頻器調試學習情境3

變頻器的基本調試IOP面板對變頻器調試任務概述：該任務要求使用IOP智能型操作面板對G120變頻器進行基本調試。具體包括安裝控制面板、變頻器工廠復位、進入快速模式、設置基本參數、輸入電機參數、靜態(tài)優(yōu)化、使用面板操作變頻器控制電動機點動、起停、按照設定速度運行等任務。所需設備：

G120變頻器、G120控制單元、BOP-2基本操作面板、開關、三相異步電動機。所需工具和材料萬用表、螺絲刀、拔線鉗、扳手、電線。任務要求（1） 完成變頻器主回路接線；（2） 安裝IOP智能型操作面板；（3） 使用IOP智能型操作面板對變頻器進行工廠復位；（4） 使用IOP智能型操作面板進入變頻器快速調試模式；（5） 輸入三相異步電動機銘牌參數到變頻器中；（6） 設置變頻器基本參數；（7） 對電動機進行靜態(tài)優(yōu)化，建立電機模型；（8） 用IOP智能型面板操作變頻器。安全要求（1） 送電前檢查變頻器輸入側無對地短路現象；（2） 送電前檢查變頻器輸出側無對地短路現象；（3） 檢查電動機無短路、斷路、接地現象且三相電阻平衡；（4） 檢測控制回路按照控制要求接線準確無誤；（5） 保證接線正確牢固；（6） 送電后檢查面板顯示是否正常；（7） 主回路接線時要在變頻器停電5分鐘后進行，防止觸電事故。IOP面板對變頻器調試任務分析：根據任務要求，要完成使用IOP面板對G120變頻器進行基本調試，要熟悉IOP智能型操作面板，熟悉PM240功率模塊的主回路接線，熟悉IOP面板菜單。一、G120智能型操作面板IOP

IOP面板按鍵功能（1）IOP面板按鍵功能（2）IOP面板按鍵功能（3）顯示屏圖標（1）顯示屏圖標（2）顯示屏圖標（3）菜單結構IOP-面板對變頻器調試任務實施：

要完成任務，首先要進行硬件的接線，安裝IOP面板，然后進行參數復位，基本參數的設置，最后進行變頻器的運行。一、硬件接線

二、BOP-2的安裝

三、上電前的檢查在設備通電前要遵守說明書中要求采取的安全措施和給予的警告。（1）G120變頻器是在高電壓下運行。（2）電氣設備運行時，設備的某些部件上存在危險電壓。（3）變頻器不運行時，電源、電動機及相關的端子仍可能帶有危險電壓。（4）“緊急停車設備”必須在控制設備的所有工作方式下都保持可控性。無論緊急停車設備是如何停止運轉的，都不能導致電氣設備不可控的或者未曾預料的再次啟動。（5）必須采取附加的外部預防措施或者另外安裝用于確保安全運行的裝置（例如，獨立的限流開關、機械聯鎖等），避免短路故障。（6）在輸入電源故障并恢復后，一些參數設置可能會造成變頻器的自動再啟動。（7）為了保證電動機的過載保護功能正確動作，電動機的參數必須準確地配置。（8）可按照UL508C標準在變頻器內部提供電動機過載保護。電動機的過溫保護功能也可以采用外部PTC或KTY84來實現。四、參數復位G120變頻器使用IOP面板恢復出廠設置有兩種方法，第一種是使用操作面板利用參數復位，第二種是使用操作面板（IOP-2）利用菜單復位。五、快速調試在變頻器第一次通電或者變頻器參數與所控制電動機不適合時，需要對變頻器進行閉環(huán)矢量控制或者時V/f控制，必須進行快速調試及電機參數識別操作。完成了快速調試，也就完成了電機-變頻器的基本調試；您必須在調試開始之前擁有以下數據，或者已經把它們輸入到了變頻器：輸入進線電源頻率輸入電動機銘牌數據命令/設定值來源最小頻率/最大頻率及上升斜坡/下降斜坡時間閉環(huán)控制方式電機參數識別。六、調試運行

電機數據靜態(tài)識別后，G120變頻器會退出快速調試模式，此時可以利用面板對變頻器進行啟動、設定值給定、點動和反向控制。記錄以下下變頻器和電動機的運行數據。使用STARTER軟件進調試學習情境3

變頻器的基本調試使用STARTER軟件調試任務概述：

STARTER軟件是一個用來調試西門子SINAMICS系列變頻器的PC調試工具。STARTER調試工具易于操作，它可以用于西門子SINAMICS系列所有變頻器的調試、優(yōu)化和診斷。該軟件不僅可以作為單獨的PC應用程序運行，也可以通過DriveESBasic集成到與TIA兼容的SIMATICSTEP7中，或者還可以集成到SCOUT配置系統（用于SIMOTION）中。不管如何使用，它的基本功能和操作都不變。該任務要求使用STARTER軟件對G120變頻器進行基本調試。使用STARTER軟件完成USB電纜與變頻器的通訊連接，在線/離線創(chuàng)建項目，快速調試，使用軟件中的controlpanel控制變頻器的啟停和轉速。所需設備：

G120變頻器、G120控制單元、安裝有STARTER軟件的計算機、USB編程電纜、開關、三相異步電動機。所需工具和材料萬用表、螺絲刀、拔線鉗、扳手、電線。任務要求（1） 完成變頻器主回路接線；（2） STARTER軟件的安裝；（3） STARTER軟件的USB通訊設置；（4） 用STARTER軟件創(chuàng)建一個新項目；（5） 使用STARTER軟件快速調試變頻器；（6） 設置基本參數；（7） 電機辨識優(yōu)化；（8） 用STARTER軟件控制變頻器。安全要求（1） 送電前檢查變頻器輸入側無對地短路現象；（2） 送電前檢查變頻器輸出側無對地短路現象；（3） 檢查電動機無短路、斷路、接地現象且三相電阻平衡；（4） 檢測控制回路按照控制要求接線準確無誤；（5） 保證接線正確牢固；（6） 送電后檢查面板顯示是否正常；（7） 主回路接線時要在變頻器停電5分鐘后進行，防止觸電事故。使用STARTER軟件調試任務分析：根據任務要求，要完成使用STARTER軟件對G120變頻器進行基本調試，要熟悉STARTER軟件，熟悉STARTER軟件的安裝及界面。一、STARTER軟件的安裝

STRTER軟件可以在西門子的官方。STARTER軟件可以單獨安裝，也可以與特定版本的STEP7軟件安裝到同一臺計算機上，建議安裝STARTER軟件前先安裝與之兼容的STEP7軟件。兼容性也可以到上述網址查詢。STARTER軟件的安裝需要注意以下幾個問題：（1）安裝前根據自己的操作系統選擇STARTER的版本，如果要安裝最新版STARTER軟件最好選擇Windows1064位操作系統；（2）安裝前先安裝與所安裝版本兼容的STEP7軟件；（3）將西門子官方網站下載的STARTER軟件所有的安裝包解壓到同一個文件夾下，壓縮包的解壓路徑不能有中文；（4）安裝前最好能重啟計算機；（5）安裝時建議關閉其他程序，包括殺毒軟件、其他西門子軟件等；（6）安裝路徑不能有中文；（7）如果已經安裝了STARTER軟件以及其中一部分SSP,也可以單獨安裝其他的安裝包。二、STARTER軟件的界面二、STARTER軟件的界面使用STARTER軟件調試任務實施：

要完成任務，首先要進行硬件的接線，連接裝有STARTER軟件的PC與G120變頻器，新建一個項目，基本參數的設置，最后使用controlpannel面板進行變頻器的運行。一、硬件接線

二、通訊設置

在實現STARTER軟件與變頻器通訊前需要首先做好以下準備工作：將傳動系統接好線，并將變頻器送電；所使用的編程PC已經安裝好STARTER軟件；通過USB電纜連接PC和變頻器。二、通訊設置

三、創(chuàng)建項目

在使用STARTER軟件調試G120之前，需要先創(chuàng)建項目。項目創(chuàng)建的方法有四種：使用菜單離線創(chuàng)建、使用向導離線創(chuàng)建、使用向導在線創(chuàng)建上傳創(chuàng)建。四、使用STARTER軟件快速調試變頻器

在STARTER軟件中已經創(chuàng)建好項目，且與變頻器聯機并進入在線模式后，通常對一臺新的變頻器要進行三個步驟的調試我們主要介紹使用軟件進行參數復位和快速調試。參數復位

初次使用G120變頻器，在調試過程中出現異?；蛞呀浭褂眠^需要再重新調試。需要將變頻器恢復到出廠設置。快速調試在變頻器第一次通電或者變頻器參數與所控制電動機不適合時，需要對變頻器進行閉環(huán)矢量控制或者時V/f控制，必須進行快速調試及電機參數識別操作。完成了快速調試，也就完成了電機-變頻器的基本調試；您必須在調試開始之前擁有以下數據，或者已經把它們輸入到了變頻器：輸入進線電源頻率輸入電動機銘牌數據命令/設定值來源最小頻率/最大頻率及上升斜坡/下降斜坡時間閉環(huán)控制方式電機參數識別。五、調試運行電機數據靜態(tài)識別后，可以利用Controlpanel對變頻器進行啟動、設定值給定、和反向控制。記錄以下下變頻器和電動機的運行數據。學習情境4

變頻器的運行調試認識G120變頻器功能

認識G120變頻器功能任務概述：變頻器進行完基本調試后，需要根據電氣原理圖和工藝要求對變頻器進行進一步的調試，也就是擴展調試。在進行擴展調試前需要了解G120變頻器的一些主要功能，變頻器的主要功能如圖4-1所示，主要包括：驅動控制器、安全功能、設定值和設定值處理、工藝控制器、電機控制、驅動及負載裝置保護、提升驅動的可用性、節(jié)能等任務要求該任務要求了解變頻器的主要功能、變頻器的變頻器中的信號互聯（BICO連接）、控制字和狀態(tài)字、G120變頻器的各種宏和變頻器的指令源和設定值源。任務要求如下：1、 了解G120變頻器的各主要功能；2、 掌握G120變頻器的BICO連接；3、 掌握G120變頻器的控制字與狀態(tài)字；4、 了解G120變頻器的宏設置；5、 掌握G120變頻器的指令源和設定值的源認識G120變頻器功能任務學習：1、主要功能

2、bico連接

3、控制字與狀態(tài)字

4、宏設置

5、指令源與設定值源。一、主要功能

驅動控制器安全功能設定值和設定值處理工藝驅動器電機控制驅動及負載裝置保護提升驅動的可用性節(jié)能BICO互聯控制字與狀態(tài)字---控制字1（1）控制字與狀態(tài)字---控制字1（2）控制字與狀態(tài)字---狀態(tài)字1（1）控制字與狀態(tài)字---狀態(tài)字1（2）顯示屏圖標G120的宏SINAMICSG120為滿足不同的接口定義提供了多種預定義接口宏，每種宏對應著一種接線方式。選擇其中一種宏后變頻器會自動設置與其接線方式相對應的一些參數，這樣極大方便了用戶的快速調試。在選用宏功能時請注意以下兩點：1.如果其中一種宏定義的接口方式完全符合您的應用，那么按照該宏的接線方式設計原理圖，并在調試時選擇相應的宏功能即可方便的實現控制要求。2.如果所有宏定義的接口方式都不能完全符合您的應用，那么請選擇與您的布線比較相近的接口宏，然后根據需要來調整輸入/輸出的配置。G120指令源和設定值源（1）1、 指令源指令源指變頻器收到控制指令的接口。在設置預定義接口宏P0015時，變頻器會自動對指令源進行定義。表4-5所列舉的參數設置中的參數r722.0、r722.2、r722.3、r2090.0、r2090.1均為指令源。指令源的參數一般為變頻器控制字的參數，例如：P840（OFF1）、P844（OFF2）、P848（OFF3）等。G120指令源和設定值源（2）2、 設定值源設定值源指變頻器收到設定值的接口，在設置預定義接口宏P0015時，變頻器會自動對設定值源進行定義。主設定值P1070的常用設定值源見表4-6，r1050、r755.0、r1024、r2050.1、r755.1均為設定值源。認識G120變頻器功能一、單選題1.西門子G120變頻器一種把變頻器內部輸入和輸出功能聯系在一起的設置方法叫（）功能。A．BIB.CIC.CO.D.BICOE.CI2.在西門子G120變頻器的參數表中有（）種BICO參數。3B.4C.5D.63.西門子G120變頻器的控制字1有（）種停車方式。1B.2C.3D.44.G120變頻器用（）來表示變頻器目前的狀態(tài)。A.控制字B.狀態(tài)字C.參數D.面板5.G120變頻器的宏是通過（）參數來進行修改的。P0003B.P0004C.P0010D.P00156.G120變頻器CU240E-2有1（）種宏。8B.10C.15D.187.（）指變頻器收到控制指令的接口。參數B.指令源C.設定值源D.控制字8.（）源指變頻器收到設定值的接口。A.參數B.指令源C.設定值源D.控制字二、多選題1.在西門子G120變頻器的參數表中BICO參數有哪些類型（）。BIB.BOC.CID.COE.CO/BO2.G120變頻器的停車方式有（）。A.OFF1B.OFF2C.OFF3D.OFF4三、簡答題1.G120變頻器常見的設定值的源有哪些？2.修改G120變頻器的宏的步驟是什么？G120變頻器的基礎調試學習情境4

變頻器的運行調試G120變頻器的基礎調試任務概述：本任務采用外部開關量控制G120變頻器完成電動機的正向點動和反向點動，電動機的啟動和可逆運行。調速采用模擬量輸入實現。本任務不僅要完成外部開關量與變頻器的硬件連接，還需要設置對應的開關量和模擬量端子參數，才能夠實現。。所需設備：

G120變頻器、G120控制單元、安裝有STARTER軟件的計算機、USB編程電纜、開關、三相異步電動機、操作箱（帶有開關、按鈕、指示燈、電動電位計和指針表）。所需工具和材料萬用表、螺絲刀、拔線鉗、扳手、電線。任務要求（1） 完成變頻器主回路接線；（2） 完成變頻器控制回路的接線；（3） 完成電動機的正向點動和反向點動；（4） 完成電動機的啟動和可逆運行；（5） 完成采用電動機電動電位計實現電機調速；（6） 完成采用模擬量輸入1實現電機調速；安全要求（1） 送電前檢查變頻器輸入側無對地短路現象；（2） 送電前檢查變頻器輸出側無對地短路現象；（3） 檢查電動機無短路、斷路、接地現象且三相電阻平衡；（4） 檢測控制回路按照控制要求接線準確無誤；（5） 保證接線正確牢固；（6） 送電后檢查面板顯示是否正常；（7） 主回路接線時要在變頻器停電5分鐘后進行，防止觸電事故。任務分析：要完成任務，首先要了解G120變頻器的I/O端子。西門子G120變頻器I/O（輸入輸出）端子主要有四種：DI（數字量輸入）端子、DO（數字量輸出）端子、AI（模擬量輸入）端子和AO（模擬量輸出）端子。G120變頻器的基礎調試一、變頻器的I/O

數字量輸入DI數字量輸出DO模擬量輸入AI模擬量輸出AO任務實施：

要完成任務，首先要進行主回路和控制回路的硬件的接線，USB通訊連接，然后按照控制回路接線圖對變頻器進行調試。G120變頻器的基礎調試一、主回路硬件接線

二、控制回路的接線

按照任務要求，模擬量輸入0連接了一個多圈電位計，實現模擬量給定。數字量輸入DI0、DI1分別連接了兩個手動開關，實現變頻器的啟停和可逆運行。數字量輸入DI2-DI3分別連接了一個自復位按鈕，實現變頻器的點動和電動電位計給定升降速運行。模擬量輸出連接了電流指示表和速度指示表表，實現實際電流和速度的指示。數字量輸出連接了指示燈，實現變頻器運行和故障的狀態(tài)顯示。通訊的連接使用USB通訊電纜將裝有STARTER軟件的編程PC與G120變頻器進行連接，并確保通訊正常。步驟1、新建項目2、連接變頻器3、配置變頻器并在線4、在線配置電機并做靜態(tài)優(yōu)化5、設置I/O6、按照要求調試設備并試車單向運行記錄序號電位計輸入電壓（V）輸出頻率（Hz）輸出電流速度表轉速電流表電流運行指示燈故障指示燈10

22

34

46

58

610

變頻器可逆運行記錄序號電位計輸入電壓數字輸入狀態(tài)輸出頻率（Hz）輸出電流速度表轉速電流表電流運行指示燈故障指示燈SA1SA21010

01

2210

01

3410

01

4610

01

5810

01

61010

01

點動運行記錄序號數字輸入狀態(tài)輸出頻率（Hz）輸出電流速度表轉速電流表電流運行指示燈故障指示燈SB1SB2100

210

301

G120變頻器的多段速裝調任務3G120變頻器的多段速運行任務概述：在很多應用中，只需要電機在通電后以固定轉速運轉，或在不同的固定轉速之間來回切換。本任務采用外部開關量控制G120變頻器完成電動機的多段速運行。。所需設備：

G120變頻器、G120控制單元、安裝有STARTER軟件的計算機、USB編程電纜、開關、三相異步電動機、操作箱（帶有開關、按鈕、指示燈、電動電位計和指針表）。所需工具和材料萬用表、螺絲刀、拔線鉗、扳手、電線。任務要求（1） 完成變頻器主回路接線；（2） 完成變頻器控制回路的接線；（3） 完成直接選擇的電動機三段速運行；（4） 完成直接選擇的電動機七段速運行；（5） 完成二進制選擇的電動機三段速運行；（6） 完成二進制選擇的電動機七段速運行；安全要求（1） 送電前檢查變頻器輸入側無對地短路現象；（2） 送電前檢查變頻器輸出側無對地短路現象；（3） 檢查電動機無短路、斷路、接地現象且三相電阻平衡；（4） 檢測控制回路按照控制要求接線準確無誤；（5） 保證接線正確牢固；（6） 送電后檢查面板顯示是否正常；（7） 主回路接線時要在變頻器停電5分鐘后進行，防止觸電事故。G120變頻器的多段速裝調任務分析：要完成任務，必須了解變頻器固定給定的設置方法。G120變頻器提供了兩種選擇轉速固定設定值的方法：轉速固定設定值的直接選擇和轉速固定設定值的二進制選擇。一、轉速固定設定值的直接選擇

二、轉速固定設定值的二進制選擇

G120變頻器的多段速裝調任務實施：

要完成任務，首先要進行主回路和控制回路的硬件的接線，USB通訊連接，然后按照控制回路接線圖對變頻器進行調試。一、主回路硬件接線

二、控制回路的接線

按照任務要求，數字量輸入0-3連接了4個開關，分別控制變頻器的啟停和速度的選擇。模擬量輸出連接了電流指示表和速度指示表，實現實際電流和速度的指示。數字量輸出連接了指示燈，實現變頻器運行和故障的狀態(tài)顯示。通訊的連接使用USB通訊電纜將裝有STARTER軟件的編程PC與G120變頻器進行連接，并確保通訊正常。步驟1、新建項目2、連接變頻器3、配置變頻器并在線4、在線配置電機并做靜態(tài)優(yōu)化5、設置I/O6、按照要求調試設備并試車直接選擇的三段速運行記錄直接選擇的七段速運行記錄二進制選擇的三段速運行記錄二進制選擇的七段速運行記錄G120變頻器本地/遠程控制的裝調學習情境4

變頻器的運行調試G120變