G120XA變頻器6SL3220-1YD46-0UB0驅(qū)動(dòng)組件

概覽

變頻器提供不同的方法來(lái)啟停電機(jī)并控制其轉(zhuǎn)向：

? 雙線(xiàn)制控制，ON/換向

? 雙線(xiàn)制控制，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn) 1

? 雙線(xiàn)制控制，正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn) 2

? 三線(xiàn)制控制，使能/正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)

? 三線(xiàn)制控制，使能/ON/換向

換向功能在出廠(chǎng)設(shè)置中已禁用。如需使用該功能，必須使能反方向。

使能旋轉(zhuǎn)方向 (頁(yè) 379)

8.3.10.2 雙線(xiàn)制控制， 雙線(xiàn)制控制，ON/換向 換向

功能說(shuō)明

高級(jí)多泵控制

概述

高級(jí)多泵控制功能適用于需要同時(shí)運(yùn)行四臺(tái)水泵的應(yīng)用場(chǎng)景，比如用來(lái)平衡大幅波動(dòng)的

水壓或流量。使能該功能后，可以根據(jù)具體需求配置以下四個(gè)子功能：

? 加減泵 (頁(yè) 333)

? 停機(jī)模式 (頁(yè) 337)

? 多泵輪換 (頁(yè) 340)

? 維修模式 (頁(yè) 342)

G120XA變頻器6SL3220-1YD46-0UB0驅(qū)動(dòng)組件G120XA變頻器驅(qū)動(dòng)組件操作說(shuō)明

高級(jí)多泵控制可為以下應(yīng)用提供靈活、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案：

? 在不使用附加 I/O 模塊的情況下，多可控制四個(gè)水泵

? 平穩(wěn)啟動(dòng)和停止每個(gè)水泵，以確保供水系統(tǒng)達(dá)到佳性能

? 簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)

說(shuō)明

推薦在額定功率低于 30 kW 的變頻器上使用高級(jí)多泵控制功能。

前提條件

使用高級(jí)多泵控制功能之前，應(yīng)確保已連接的水泵具有相同的額定功率。

功能說(shuō)明

變頻器須使用四個(gè)繼電器（KP1 至 KP4）連接至數(shù)字量輸出 DO 0 至 DO 3，從而根據(jù)工藝控

制器誤差（r2273）實(shí)現(xiàn)加減泵的功能。此外還須使用兩組接觸器 KD 和 KM 來(lái)切換水泵的

兩種運(yùn)行狀態(tài)：變頻器驅(qū)動(dòng)和工頻驅(qū)動(dòng)。所有電機(jī)均以斜坡速度啟動(dòng)和停止，從而實(shí)現(xiàn)了水

泵的軟切換，可以小化對(duì)于水管的沖擊。

參數(shù) p29520 可用于使能高級(jí)多泵控制。

6723 6723

圖 8-42 雙線(xiàn)制控制，ON/換向

將以下數(shù)字量輸入分配給指令：

? DI 0:ON/OFF1

? DI 1 或其他可用的 DI 端子換向

如果變頻器驅(qū)動(dòng)的水泵以大速度運(yùn)行（p1082），且工藝控制器誤差（r2273）高于加泵

閾值（p29523）但低于延遲超馳閾值（p29526），并持續(xù)了一定的時(shí)間（p29524），變

頻器首先將水泵從變頻器驅(qū)動(dòng)切換到工頻驅(qū)動(dòng)，然后再啟動(dòng)一個(gè)空閑水泵。該泵以斜坡上升

速度軟啟動(dòng)，并在變頻器模式下運(yùn)行。

說(shuō)明

如果工藝控制器誤差高于超馳閾值（p29526），變頻器會(huì)直接跳過(guò)延遲時(shí)間（p29524），

立即執(zhí)行加泵操作。

參數(shù) p29522 用于定義加泵的選擇模式。

? p29522 = 0：根據(jù)固定順序選擇下個(gè)泵。變頻器按照 M1 → M2 → M3 → M4 的順序加泵。

? p29522 = 1：根據(jù)運(yùn)行時(shí)間選擇下個(gè)泵。變頻器根據(jù)短運(yùn)行時(shí)間（p29530[0...3]選擇主設(shè)定值源時(shí)，可使用以下選項(xiàng)：

? 變頻器現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口

? 變頻器的模擬量輸入

? 變頻器中模擬的電動(dòng)電位器

? 變頻器中保存的固定設(shè)定值

選擇補(bǔ)充設(shè)定值源時(shí)，同樣可使用這些選項(xiàng)：

在以下條件下，變頻器會(huì)從主設(shè)定值切換為其它設(shè)定值：

? 如果工藝控制器已激活且正確互連，其輸出會(huì)電機(jī)轉(zhuǎn)速。

? 點(diǎn)動(dòng)模式激活時(shí)

擴(kuò)展調(diào)試

8.5 設(shè)定值和設(shè)定值調(diào)整

SINAMICS G120XA 變頻器

操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 357

? 通過(guò)操作面板進(jìn)行控制時(shí)

? 通過(guò) SINAMICS G120 智能連接模塊進(jìn)行控制時(shí)

8.5.1.1 模擬量輸入設(shè)為設(shè)定值源

功能說(shuō)明

圖 8-58 示例：模擬量輸入 0 設(shè)為設(shè)定值源

在快速調(diào)試中確認(rèn)變頻器接口的預(yù)設(shè)置。根據(jù)預(yù)設(shè)置的選擇，模擬量輸入可在快速調(diào)試之后

就與主設(shè)定值互聯(lián)。

示例

模擬量輸入 0 設(shè)為設(shè)定值源：

G120XA變頻器6SL3220-1YD46-0UB0驅(qū)動(dòng)組件G120XA變頻器

6SL3220-1YD46-0UB0

驅(qū)動(dòng)組件

操作說(shuō)明

參數(shù) 描述

p1070 = 755[0] 主設(shè)定值與模擬量輸入 0 互聯(lián)

p1075 = 755[0] 附加設(shè)定值與模擬量輸入 0 互聯(lián)

設(shè)定值處理通過(guò)以下功能影響設(shè)定值：

? “取反"，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向換向。

? “禁用旋轉(zhuǎn)方向"功能能防止電機(jī)在錯(cuò)誤的方向上旋轉(zhuǎn)。

? “抑制帶"能防止電機(jī)在抑制帶內(nèi)持續(xù)運(yùn)行。該功能能避免機(jī)械共振，因?yàn)樗荒軙簳r(shí)允

許特定的轉(zhuǎn)速。

? “轉(zhuǎn)速限制"能避免電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的負(fù)載出現(xiàn)過(guò)高轉(zhuǎn)速。

? “斜坡函數(shù)發(fā)生器"能防止突然的設(shè)定值變化。這樣電機(jī)就可以以降低的轉(zhuǎn)矩加速和制動(dòng)。斜坡函數(shù)發(fā)生器

設(shè)定值通道中的斜坡函數(shù)發(fā)生器用于限制轉(zhuǎn)速設(shè)定值的變化速率（加速）。減慢的加速會(huì)使

得電機(jī)加速轉(zhuǎn)矩降低。這樣電機(jī)就可以減負(fù)且生產(chǎn)設(shè)備也得到了保護(hù)。

擴(kuò)展斜坡函數(shù)發(fā)生器不僅限制加速度，而且還通過(guò)設(shè)定值圓整對(duì)加速度的變化（急動(dòng)度）進(jìn)

行限制。如此一來(lái)便不會(huì)突然形成電機(jī)轉(zhuǎn)矩。

擴(kuò)展斜坡函數(shù)發(fā)生器

擴(kuò)展斜坡函數(shù)發(fā)生器的斜坡上升時(shí)間和斜坡下降時(shí)間是可以單獨(dú)設(shè)置的。這兩個(gè)時(shí)間的

設(shè)置和實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)，可以是幾百毫秒，也可以是幾分鐘。

通過(guò)開(kāi)始端圓整和結(jié)束端圓整可以實(shí)現(xiàn)平滑的加速和減速。

電機(jī)的斜坡上升和下降時(shí)間會(huì)因圓整處理而有所延長(zhǎng)。

? 有效的斜坡上升時(shí)間 = p1120 + 0.5 × (p1130 + p1131)。

? 有效的斜坡下降時(shí)間 = p1121 + 0.5 × (p1130 + p1131)。

操作步驟

1. 給出一個(gè)盡可能大的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。

2. 接通電機(jī)。

3. 檢查電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

– 如果電機(jī)加速過(guò)慢，請(qǐng)縮短加速時(shí)間。

過(guò)短的加速時(shí)間會(huì)導(dǎo)致電機(jī)在加速時(shí)達(dá)到電流限值且暫時(shí)無(wú)法再跟蹤轉(zhuǎn)速設(shè)定值。此

時(shí)，變頻器會(huì)超出所設(shè)時(shí)間。

– 如果電機(jī)加速過(guò)快，延長(zhǎng)加速時(shí)間。

– 如果加速過(guò)急，延長(zhǎng)起始段圓弧時(shí)間。

– 大多數(shù)應(yīng)用中都可以將結(jié)束段圓弧時(shí)間設(shè)為和起始段圓弧時(shí)間相同的值。

擴(kuò)展調(diào)試

8.5 設(shè)定值和設(shè)定值調(diào)整

SINAMICS G120XA 變頻器

384 操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE

4. 關(guān)閉電機(jī)。

5. 檢查電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

– 如果電機(jī)減速過(guò)慢，縮短減速時(shí)間。

的有效減速時(shí)間取決于具體應(yīng)用。當(dāng)減速時(shí)間過(guò)短時(shí)，變頻器會(huì)超出電機(jī)的電流

限值，變頻器內(nèi)的直流母線(xiàn)電壓會(huì)變得過(guò)高，幅度取決于所用的功率模塊型號(hào)。

– 電機(jī)制動(dòng)過(guò)快或制動(dòng)時(shí)變頻器發(fā)生故障，則需延長(zhǎng)減速時(shí)間。

6. 重復(fù)第 1 到第 5 步，直到獲得符合電機(jī)或設(shè)備要求的驅(qū)動(dòng)特性。

您已設(shè)置了擴(kuò)展斜坡函數(shù)發(fā)生器。

當(dāng)以低速運(yùn)行時(shí)，水泵（例如，潛水泵）無(wú)法充分潤(rùn)滑或冷卻。這會(huì)加快水泵磨損。

要避免磨損，可使用“雙斜坡功能"。“雙斜坡功能"縮短水泵以臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)行所需的時(shí)間。

先決條件

使能雙斜坡功能前，需調(diào)整斜坡函數(shù)發(fā)生器。

功能說(shuō)明

使能

將雙斜坡功能的輸出連接到斜坡函數(shù)發(fā)生的標(biāo)定輸入

? 設(shè)置 p1138 = r29576

? 設(shè)置 p1139 = r29577

? 設(shè)置 p29580 = 1

斜坡上升

? 變頻器使用 p1120 · p29570 定義的時(shí)間開(kāi)始斜坡上升。

? 實(shí)際轉(zhuǎn)速 r0063 > p29571 時(shí)，則會(huì)切換為 p1120 · p29572 定義的斜坡時(shí)間。

斜坡下降

? 變頻器使用 p1121 · p29573 定義的時(shí)間開(kāi)始斜坡下降。

? 實(shí)際轉(zhuǎn)速 r0063 < p29574 時(shí)，則會(huì)切換為 p1121 · p29575 定義的斜坡時(shí)間。

PID 工藝控制器的自動(dòng)優(yōu)化 工藝控制器的自動(dòng)優(yōu)化

概述

自動(dòng)優(yōu)化是一個(gè)用于自動(dòng)優(yōu)化 PID 工藝控制器的變頻器功能。

前提條件

需要滿(mǎn)足以下前提條件：

? 電機(jī)控制已設(shè)置完畢。

? PID 工藝控制器必須在后續(xù)運(yùn)行中進(jìn)行如下設(shè)置：

– 實(shí)際值已互聯(lián)。

– 比例縮放、濾波器和斜坡函數(shù)發(fā)生器已設(shè)置。

– PID 控制器已使能（p2200 = 1 信號(hào)）。

功能說(shuō)明

本公司*銷(xiāo)售西門(mén)子PLC,200，300，400，1200，西門(mén)子PLC附件，西門(mén)子電機(jī)，西門(mén)子人機(jī)界面，西門(mén)子變頻器，西門(mén)子數(shù)控伺服，西門(mén)子總線(xiàn)電纜現(xiàn)貨供應(yīng)，*咨詢(xún)系列產(chǎn)品，折扣低，貨期準(zhǔn)時(shí)，并且備有大量庫(kù)存.長(zhǎng)期有效

總線(xiàn)插頭、總線(xiàn)電纜、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、觸摸屏、變頻器、電源模塊、控制模塊、人機(jī)界面，

自動(dòng)優(yōu)化激活時(shí)，變頻器會(huì)中斷 PID 工藝控制器與轉(zhuǎn)速控制器之間的連接。“自動(dòng)優(yōu)化"功

能會(huì)給出轉(zhuǎn)速設(shè)定值，而不是 PID 工藝控制器的輸出。

圖 8-77 自動(dòng)優(yōu)化示例（物位調(diào)節(jié)）

轉(zhuǎn)速設(shè)定值由工藝設(shè)定值和振幅為 p2355 的上級(jí)矩形信號(hào)得出。如果實(shí)際值 = 工藝設(shè)定值

± p2355，“自動(dòng)優(yōu)化"功能會(huì)切換上級(jí)信號(hào)的極性。為此，變頻器會(huì)對(duì)振動(dòng)過(guò)程量進(jìn)行勵(lì)您已經(jīng)選擇了 V/f 控制。

應(yīng)用必須允許在低速時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降。

功能說(shuō)明

Imax 控制器用于限制輸出頻率和電機(jī)電壓。

如果加速時(shí)電機(jī)電流達(dá)到限值，Imax 控制器會(huì)延長(zhǎng)加速過(guò)程。

如果在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電機(jī)負(fù)載過(guò)大，即：電機(jī)電流達(dá)到了限值，Imax 控制器會(huì)減小轉(zhuǎn)速并降

低電機(jī)電壓，直到電機(jī)電流降至允許的范圍內(nèi)。

如果減速時(shí)電機(jī)電流達(dá)到限值，Imax 控制器會(huì)延長(zhǎng)減速過(guò)程。

更改設(shè)置

Imax 控制器的比例增益和積分時(shí)間的出廠(chǎng)設(shè)置是符合大多數(shù)應(yīng)用的設(shè)置，可保證設(shè)備正常

運(yùn)行。

只有在以下特殊情況下才必須修改 Imax 控制器的出廠(chǎng)設(shè)置：

? 在接近電流限值時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩會(huì)

通過(guò)溫度監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的變頻器保護(hù)

一覽

變頻器的溫度主要由以下因素決定：

? 環(huán)境溫度

? 隨輸出電流上升的歐姆損耗

? 隨脈沖頻率上升的開(kāi)關(guān)耗損

監(jiān)控方式

變頻器通過(guò)以下方式監(jiān)控其溫度：

? I 2 t 監(jiān)控（報(bào)警 A07805、故障 F30005）

? 功率模塊芯片溫度的測(cè)量（報(bào)警 A05006、故障 F30024）

? 功率模塊散熱器溫度的測(cè)量（報(bào)警 A05000、故障 F30004）

功能說(shuō)明

p0290 = 0 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

變頻器的響應(yīng)方式取決于設(shè)置的控制方式：

? 在矢量控制中，變頻器會(huì)減小輸出電流。

? 在 V/f 控制中，變頻器會(huì)降低轉(zhuǎn)速。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)再次使能輸出電流或轉(zhuǎn)速。

如果該方法無(wú)法阻止變頻器熱過(guò)載，變頻器會(huì)關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障 F30024。

p0290 = 1 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

變頻器會(huì)立即關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障 F30024。

p0290 = 2 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

針對(duì)平方矩特性驅(qū)動(dòng)（例如：風(fēng)機(jī)），建議采用該設(shè)置。

變頻器響應(yīng)分 2 步：

1. 如果用高脈沖頻率設(shè)定值 p1800 運(yùn)行變頻器，變頻器會(huì)從設(shè)定值 p1800 開(kāi)始降低其脈沖頻率。

盡管暫時(shí)降低了脈沖頻率，但基本負(fù)載輸出電流仍保持不變，即保持參數(shù) p1800 的值。

??仁?

????????

???仁??????????????

S????

圖 8-154 過(guò)載時(shí)的降容特性曲線(xiàn)和基本負(fù)載輸出電流

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)將脈沖頻率再次升至脈沖頻率設(shè)定值 p1800。

2. 如果無(wú)法暫時(shí)降低脈沖頻率或阻止變頻器熱過(guò)載，則應(yīng)執(zhí)行第 2 級(jí)：

– 在矢量控制中，變頻器會(huì)減小其輸出電流。

– 在 V/f 控制中，變頻器會(huì)降低轉(zhuǎn)速。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)再次使能輸出電流或轉(zhuǎn)速。

如果兩種方法都無(wú)法阻止功率單元熱過(guò)載，變頻器會(huì)關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障 F30024。

p0290 = 3 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

如果用更高的脈沖頻率運(yùn)行變頻器，變頻器會(huì)從設(shè)定值 p1800 開(kāi)始降低其脈沖頻率。

盡管暫時(shí)降低了脈沖頻率，但輸出電流仍保持不變（分配給脈沖頻率設(shè)定值的值）。另

見(jiàn) p0290 = 2。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)將脈沖頻率再次升至脈沖頻率設(shè)定值 p1800。

如果無(wú)法暫時(shí)降低脈沖頻率或無(wú)法阻止功率單元熱過(guò)載，變頻器會(huì)關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障

F30024。

p0290 = 12 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

變頻器響應(yīng)分 2 步：

1. 如果用高脈沖頻率設(shè)定值 p1800 運(yùn)行變頻器，變頻器會(huì)從設(shè)定值 p1800 開(kāi)始降低其脈沖頻率。

由于脈沖頻率設(shè)定值較高，因而無(wú)需進(jìn)行電流降容。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)將脈沖頻率再次升至脈沖頻率設(shè)定值 p1800。

2. 如果無(wú)法暫時(shí)降低脈沖頻率或阻止變頻器熱過(guò)載，則應(yīng)執(zhí)行第 2 級(jí)：

– 在矢量控制中，變頻器會(huì)減小輸出電流。

– 在 V/f 控制中，變頻器會(huì)降低轉(zhuǎn)速。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)再次使能輸出電流或轉(zhuǎn)速。

如果兩種方法都無(wú)法阻止功率單元熱過(guò)載，變頻器會(huì)關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障 F30024。

p0290 = 13 時(shí)的過(guò)載響應(yīng) 時(shí)的過(guò)載響應(yīng)

針對(duì)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，建議采用該設(shè)置。

擴(kuò)展調(diào)試

8.8 驅(qū)動(dòng)保護(hù)

G120XA變頻器6SL3220-1YD46-0UB0驅(qū)動(dòng)組件

G120XA變頻器

6SL3220-1YD46-0UB0

驅(qū)動(dòng)組件

操作說(shuō)明

誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)、質(zhì)量為本、誠(chéng)交西門(mén)子工控系列產(chǎn)品長(zhǎng)期合作伙伴!

SINAMICS G120XA 變頻器

操作說(shuō)明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 561

如果用更高的脈沖頻率運(yùn)行變頻器，變頻器會(huì)從設(shè)定值 p1800 開(kāi)始降低其脈沖頻率。

由于脈沖頻率設(shè)定值較高，因而無(wú)需進(jìn)行電流降容。

如果過(guò)載已排除，變頻器會(huì)將脈沖頻率再次升至脈沖頻率設(shè)定值 p1800。

如果無(wú)法暫時(shí)降低脈沖頻率或無(wú)法阻止功率單元熱過(guò)載，變頻器會(huì)關(guān)閉電機(jī)并報(bào)告故障

F30024。

參數(shù)

編號(hào) 名稱(chēng) 出廠(chǎng)設(shè)置

r0036 CO:功率單元 I2t 過(guò)載 %

r0037[0…19] 功率單元溫度 °C

p0290 功率單元過(guò)載響應(yīng) 2

p0292[0…1] 功率模塊的溫度報(bào)警閾值 [0] 5 °C, [1]

15 °C

p0294 功率單元 I2t 過(guò)載報(bào)警 95 %

通過(guò)電壓限制實(shí)現(xiàn)電機(jī)保護(hù)和變頻器保護(hù)

概述

電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，來(lái)驅(qū)動(dòng)負(fù)載。但電機(jī)也會(huì)被負(fù)載驅(qū)動(dòng)，比如：在制動(dòng)時(shí)電機(jī)被負(fù)

載的慣性驅(qū)動(dòng)，此時(shí)，能量從負(fù)載流向電機(jī)：電機(jī)暫時(shí)作為發(fā)電機(jī)工作，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電

能。電能從電機(jī)流到變頻器中。變頻器將這些電能存儲(chǔ)在直流母線(xiàn)電容器中。變頻器中的直

流母線(xiàn)電壓 Vdc 因此會(huì)升高。