S120单传培训第6章西门子S120变频器应用2.docx
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S120单传培训第6章西门子S120变频器应用2
S120单传培训-第6章-西门子S120变频器应用2
S120单传培训-第6章-西门子S120变频器应用2
Encoder:
Noencoderconfigured.
Drivefunctions:
Technologicalapplication（工艺应用P500）:
[0]标准驱动（矢量）
Motoridentification（P1900）:
[0]Inhibited
（注：
通过设置P340、P1900、P1960完成电机优化）。
P1900=?
（做静态辨识）
Processdataexchange（drive）:
设置PROFIBUS通讯
PROFIdrivetelegram（P922）:
[999]FreetelegramconfigurationwithBICO
Importantparameters:
P922=？
（设置PROFIBUS-DP通讯：
PPO4）
Currentlimit:
13.50Arms（电机最大电流P640）
Minimumspeed:
0.000rpm（电机最小转速P1080）
Maximumspeed:
1500.000rpm（电机最大转速P1082）
Ramp-uptime:
10.000s（加速时间P1120）
Ramp-downtime:
10.000s（减速时间P1121）
Ramp-downtimew.OFF33.000s（快停时间P1135）
（1）电机启动/停止/方向（通过“控制字”）；
对于S120变频器来说，电机的启动命令和停止命令，还是方向命令，都是通过“控制字”来完成的。
有两个控制字：
A功能图2501（控制字，顺序控制）
B功能图2546（控制字，故障/报警）
我们先看功能图2546（控制字，故障/报警），
序号
位数
含义
1
第7位
确认故障。
由P2102（确认所有故障）、P2103、P2104、P2105任一参数都可确认。
2
第10位
外部报警1。
当P2112=1时，无报警；当P2112=0时，报警；
3
第11位
外部报警2。
当P2116=1时，无报警；当P2116=0时，报警；
4
第12位
外部报警3。
当P2117=1时，无报警；当P2117=0时，报警；
5
第13位
外部故障1。
当P2106=1时，无故障；当P2106=0时，故障；
6
第14位
外部故障2。
当P2107=1时，无故障；当P2107=0时，故障；
7
第15位
外部故障3。
当P2108=1时，无故障；当P2108=0时，故障，前提是（P3111=1，P3112=0）。
电机能启动的前提之一：
第10位-第15位都为1。
无报警和无故障。
（第10位-第15位的默认值是1，一般不用更改。
除非有需要。
）
看功能图2501（控制字，顺序控制）。
我们先了解每位的作用。
序号
位数
含义
1
第0位
1=ON，0=OFF1。
当P840=1（ON），当P840=0（OFF），
2
第1位
1=正常（启动条件），0=OFF2。
此位由1变为0时,电机自由停车。
3
第2位
1=正常（启动条件），0=OFF3。
此位由1变为0时,电机快速停车。
4
第3位
1=使能操作。
5
第4位
1=使能斜坡发生器。
P1140=1
6
第5位
1=冻结斜坡发生器。
7
第6位
1=使能速度设定。
8
第7位
1=抱闸打开命令。
9
第8位
1=点动1
10
第9位
1=点动2
11
第10位
1=通过PLC控制。
（若通过PLC给定，则此位必须设置为1）。
12
第11位
无效
13
第12位
1=速度控制器使能。
14
第13位
无效
15
第14位
1=抱闸关闭命令。
16
第15位
无效
参考START软件
那么我们怎么给出正确的命令呢？
看下表（默认值如下）
r898
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
在本例中，辊道的启动命令，也就是说我们控制第0位就可以。
由于有两种方式，我们先说第一种：
无论是DI0还是DI1，都能启动变频，所以，P840=“DI0orDI1的结果”
在S120变频器里，有两个内部功能块。
“与操作”和“或操作”。
结合CU320-2输入/输出端子（功能图2120）
因此，就有P2816.000=r722.0（DI0），P2816.001=r722.1（DI1），P840=r2817.0
根据实际要求，辊道的停止方式采用第1种（减速停车）。
“控制字”的第1位和第2位都是1。
第2种辊道启动只通过DI0实现，因此P840=r722.0就可以了。
方向的命令：
对于S120来讲，电机的运行方向是由速度给定的正负决定的。
（因此结合速度给定的功能图来说明功能图（3040）方向限制和换向，电机方向是如何给定的？
）
CU320-2输入/输出端子（功能图2120）
变频器是怎样完成启动过程的呢？
也就是说，发出启动命令后，变频器是怎样执行的呢？
这就要监视变频器的状态了（通过“状态字”来实现）。
一般来说，当变频器给定启动命令后，不能启动，需要看下当前的变频器状态。
（2）电机速度给定以及给定的限幅
速度给定的来源有很多。
可以是来自“操作面板BOP20”或“AI”（比如本例中的TM31的AI1）或“变频器的内部固定速度”或“通过端子的多段速”或“PROfiBUS-DP通讯”等。
速度给定的目的是什么？
从变频器CPU运算的角度看，将我们需要的速度通过人机接口经过选择、速度给定限幅、给定方向后作为“斜坡发生函数”的输入，然后经过“斜坡函数的运算（加减速时间）”，其输出作为“速度控制器（PID）的给定一个过程，进而达到控制电机的速度的目的。
我们通过功能图来了解“速度给定值”是如何一步步，最终作为“速度控制器”的输入的？
功能图（3030）主设定值/附加设定值。
功能图（3040）方向限制和换向。
功能图（3050）跳转频带和转速控制。
功能图（3060）简单斜坡函数发生器。
（功能图（3070）扩展斜坡函数发生器）。
功能图（3080）斜坡函数发生器选择。
看功能图的顺序是：
3030------〉3040-----〉3050-----〉3060-----〉3080-----〉6030（到速度控制器）
功能图3030功能图3040功能图3050功能图3060功能图3080
功能图（3030）主设定值/附加设定值
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1070
r1024
CU320
？
r1024
速度主设定值
P1075
0
--------
不变
速度附加设定
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1055
0
--------
不变
JOG1
控制字第8位
P1056
0
--------
不变
JOG2
控制字第9位
P1058
0
--------
不变
JOG1速度设定值
P1059
0
--------
不变
JOG2速度设定值
现在我们所要解决的是如何让P1070和CU320的DI关联起来。
现在我们结合CU320的端子功能图和功能图3010转速固定设定值。
3
CU320-2DP
DI2
辊道慢速给定端子
4
CU320-2DP
DI3
辊道快速给定端子
通过CU320-2输入/输出端子（功能图2120），得出DI2（r722.2），DI3（r722.3）
从上面功能图就可以知道：
（通过下表）
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1070
r1024
r1024
速度主设定值
P1020
0
r722.2（DI2）
慢速端子
P1021
0
r722.3（DI3）
快速端子
P1001
0
300rpm
慢速
DI2=1,DI3=0
P1002
0
600rpm
快速
DI2=0,DI3=1
P1003
0
0rpm
根据需要
DI2=1,DI3=1
功能图（3040）方向限制和换向。
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1113
0
------
DI1
速度设定值取反
P1110
0
------
0
禁止负方向
P1111
0
------
0
禁止正方向
P1063
1000
1500
设定值通道速度极限
绝对值
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1083
40000
------
1500
正转转速极限
P1086
-40000
------
0
反转转速极限
功能图（3060）简单斜坡函数发生器。
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1142
1
------
不变
使能设定值
控制字的第4位
P1140
1
------
不变
使能斜坡函数发生器
控制字的第5位
P1141
1
------
不变
继续斜坡函数发生器
控制字的第6位
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1122
0
------
不变
不跨接斜坡函数发生器
P1120
10s
------
5s
加速时间
P1121
10s
------
5s
减速时间
P1135
3s
------
不变
OFF3快停时间
功能图（3080）斜坡函数发生器选择。
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P1115
0
------
不变
选择斜坡函数发生器
简单斜坡函数
（4）通过DO端子实现运行、故障、准备好等显示。
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
CU320的DI/DO8
？
准备运行
CU320的DI/DO9
？
运行
CU320的DI/DO10
？
故障
看功能图CU320的输入/输出端子。
功能图2130双向数字输入/输出端（DI/DO8、DI/DO9）。
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P738
0
CU320的DI/DO8
r899.1
准备运行
状态字
P748.8
0
不变
P728.8
0
1
使之为DO8
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P739
0
CU320的DI/DO9
r899.11
运行
状态字
P748.9
0
不变
P728.9
0
1
使之为DO9
功能图2131双向数字输入/输出端（DI/DO10、DI/DO11）
参数号
默认值
来源
参数值
含义
备注
P740
0
CU320的DI/DO10
r2139.3
故障
故障/报警状态字
P748.10
0
不变
P728.10
0
1
使之为DO10
（6）速度和电流通过“PROFIBUS-DP”通讯显示。
速度（0-16384对应0-100%参考转速）;
电流（0-16384对应参考电流）。
通过视频来讲解S120的PROFIBUS-DP通讯。
步骤和关键点如下:
A由于PROFIBUS-DP通讯,只用于从变频器读取数据,因此“控制字”的第10位可以不为1。
B需要对变频器进行PROFIBUS-DP进行通讯组态。
一是设定PROFIBUS-DP地址，从CU320-2DP上进行硬件设置，断电重启后，地址生效，可以通过P918参数察看（注意：
P918在控制单元里才能找到）；二是组态通讯报文，即P922参数，通过P922参数来进行设置通讯报文，对于S120变频器来说，每个设备都有通讯报文，比如变频器、CU320，因此，它们有个通讯设置的对应关系。
这个关系要和STEP7里硬件组态的顺序要一致。
C对于采用“PROfibus-DP”通讯，有“周期循环通讯方式”和“非周期通讯方式”，因此在STEP7里，使用的通讯块也不一样。
通常情况下，我们采用“周期循环通讯”，即通过SFC14和SFC15来实现。
由于本例中，只读取程序，因此。
我们只是用“读数据块”就可以，即SFC15。
D配置完通讯组态后，还要对通讯的内容进行具体设置。
通常通讯内容如下:
数据方向：
从PLC到变频器S120。
（对于PLC来说：
写指令）SFC14
PPO4
PLC（写）
S120
参数值
内容
第1字
DB1.DBW0
r2050[0]
控制字
第2字
DB1.DBW2
r2050[1]
速度给定
数据方向：
从变频器ACS800到PLC。
（对于PLC来说：
读指令）SFC15
PPO4
S120
参数值
PLC（读）
内容
第1字
P2051[0]
r2089[0]
DB2.DBW0
状态字
第2字
P2051[1]
r63[1]
DB2.DBW2
实际转速
第3字
P2051[2]
r68[1]
DB2.DBW4
电机电流
第4字
P2051[3]
r80[1]
DB2.DBW6
电机转矩
第5字
P2051[4]
r2132
DB2.DBW8
报警字
第6字
P2051[5]
r2131
DB2.DBW10
故障字
EPROFIBUS-DP通讯建立后,要检查和验证,读写的内容是否一致。
从本例来说，只需读取三个字的内容：
状态字、速度（频率）、电流即可。
对于上面的数据，有两种方法：
AP922=[352]SIEMENStelegram352,PZD-6/6，表示写6个字，读6个字；
BP922=[999]FreetelegramconfigurationwithBICO，也可以表示写6个字，读6个字。
那么哪一种最好呢？
第2种比较好，对于本例来说，只是从变频器读数据。
假设采用第1种，那么变频器就会把启/停命令、方向命令，速度命令全部默认为通讯，这样就把以前通过端子设置的命令给覆盖了。
所以使用第2种。
为了与变频器对应，在STEP7里面进行硬件组态时，应组态为SIEMENStelegram352,PZD-6/6。
（在STEP7硬件里的设置）。
（7）从速度设定值出来，就到了“控制方式”了，控制方式不一样，电机的控制模型也就不一样。
对于辊道来说，就成了下图。
对于V/F控制方式来说，也有好几种，选取合适的V方式。
（8）设定传动运行时的频率、电流和转矩的限幅值。
（9）设置电机保护参数。
（可以编程的）
6总结详细的参数设定，生成参数表格。
7上电调试整个变频系统，对参数进一步优化和调整。
（1）检查变频器元器件型号正确，外观没有损坏。
（2）确保整个主回路和控制回路的线路准确无误。
杜绝接地、接线错误、接线不良、短路等情况发生。
（3）测量电机绝缘，确保电机以及电机电缆良好；。
给变频器上电，确认变频器上电正常；
（4）输入电机铭牌参数以及“标量”方式，通过控制盘启动电机，点动运行，先判断电机方向，若方向不对，更换电机电缆的相序，确保电机是正向运行，在保证电机正向和电机温度正常的前提下，优化电机。
（5）优化完电机后，将所有功能参数写入，启动电机，采用逐渐升速方法，升速运行，记录电流和转速。
（6）最好用STARTER软件记录设备曲线，以便以后发生故障分析。
（7）采用快速减速（将减速时间设置小一些），或采用从正向最大速度到反向最大速度，确认制动斩波器和制动电阻是否工作。
（8）对所有的变频器的功能要一一测试。
（9）在调试完变频器后，执行COPYRAMTOROM确保变频参数再次上电不丢失。
（10）使用STARTER软件备份参数。
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