模块2 变频器的运行功能预置与调试20231103

模块2变频器的运行功能预置与调试项目2.1模拟量给定功能调试01项目2.2电动电位器给定功能调试02项目2.3固定转速给定功能调试03项目2.4变频器PID功能的预置与调试04学习目标学习目标●了解变频器预定义接口宏的种类和接线●理解BICO功能，掌握输入/输出端子功能●知道变频器的命令源和设定值源●区别变频器的双线制和三线制控制●画出模拟量给定、电动电位器给定和多段速给定的接线图，学会参数设置●画出变频器PID控制的接线图，学会参数设置学习目标知识目标学习目标学习目标●正确选择变频器的预定义接口宏●会使用BICO功能预置输入/输出端子功能●能对模拟量给定、电动电位器给定和多段速给定进行安装和调试●能进行变频器PID控制功能的调试●能正确使用变频器手册学习目标技能目标学习目标学习目标●养成6S管理的职业素养●树立良好的安全操作和规范作业意识●培养学思践悟、知行合一的职业素养●树立大局意识、爱岗敬业和团结协作精神学习目标素质目标项目2.1模拟量给定功能调试1.课堂导入

变频器运行需要两个信号，一个是控制变频器启停的信号，另一个是控制变频器运行速度的信号。这两个信号可以从不同的接口进入变频器，我们将其称为预定义接口宏，又叫宏命令，G120变频器有哪些宏命令？这些宏命令又是通过什么参数设置的呢？项目2.1模拟量给定功能调试

预定义接口宏是定义变频器启停信号和速度设定值信号的接口，每种宏对应着一种接线方式。选择其中一种宏后变频器会自动设置与其接线方式相对应的一些参数，这样极大方便了用户的快速调试。1、参数p0015用来设置变频器的宏。只有在p0010=1时才能更改p0015的参数值。注意：修改完p0015的参数值后要将p0010=0，否则，变频器不能运行。2、不同类型的控制单元有不同数量的宏，范围从1~22。CU240B-2有8种宏，CU240E-2和CU250S-2有18种宏。2.什么是预定义接口宏？项目2.1模拟量给定功能调试不同控制单元的预定义接口宏3.预定义接口宏的种类项目2.1模拟量给定功能调试1.课堂导入

通过预定义接口宏可以定义变频器用什么信号控制启动，用什么信号来控制输出速度，在预定义接口宏不能完全符合控制要求时，必须根据需要通过BICO功能来调整指令源和设定值源。只有正确设置指令源参数和设定值源参数，变频器才能实现控制要求。项目2.1模拟量给定功能调试2.指令源●指令源：指变频器收到控制指令的接口。在设置预定义接口宏p0015时，变频器会自动对指令源进行定义。参数号设定值说明p0840722.0将数字输入DI0（5端子）定义为启动命令2090.0将现场总线控制字1的第0位定义为启动命令p0844722.2将数字输入DI2（7端子）定义为OFF2命令2090.1将现场总线控制字1的第1位定义为OFF2命令p2103722.3将数字输入DI3（8端子）定义为故障复位变频器的指令源

项目2.1模拟量给定功能调试3.设定值源

当变频器有两个给定信号同时从不同的输入端输入时，其中必有一个为主设定值信号，另一个为附加设定值信号。主设定值和附加设定值项目2.1模拟量给定功能调试变频器的模拟量输入变频器的现场总线接口变频器内的电动电位器变频器内的固定设定值变频器的设定值源3.设定值源项目2.1模拟量给定功能调试变频器的设定值源

在设置预定义接口宏p0015时，变频器会自动对设定值源进行定义。主设定值p1070的常用设定值源如表所示。参数号参数功能设定值说明

p1070

主设定值

1050将电动电位器作为主设定值755.0将模拟量输入AI0作为主设定值755.1将模拟量输入AI1作为主设定值1024将固定转速作为主设定值2050.1将现场总线作为主设定值3.设定值源项目2.1模拟量给定功能调试1.课堂导入

变频器通过外部端子控制变频器启停运行时，有时需要两个控制指令，有时需要三个控制指令，那么，这两种控制方式有什么区别呢？项目2.1模拟量给定功能调试

通过端子控制变频器启停运行有两大类控制方式，一类控制方式是通过两个控制指令对变频器进行控制，称为双线制控制；另一类是通过三个控制指令对变频器进行控制，称为三线制控制。2.什么是双线制和三线制控制？双线制和三线制控制的宏命令项目2.1模拟量给定功能调试

（1）双线制控制方式定义双线制控制方式又叫开关信号控制方式。双线制控制需要两个控制指令进行控制。宏12、宏17和宏18属于双线制控制方式。双线制控制方式项目2.1模拟量给定功能调试2.什么是双线制和三线制控制？（3）三线制控制方式定义三线制控制方式又叫脉冲信号控制方式。三线制需要三个控制指令进行控制，宏18和宏19都属于三线制控制方式。三线制控制方式项目2.1模拟量给定功能调试2.什么是双线制和三线制控制？3.双线制控制方式

宏12、宏17和宏18属于双线制控制方式，其接线图相同，如图所示，5端子和6端子是两个控制指令，7端子是故障应答。宏12、宏17、宏18的接线图项目2.1模拟量给定功能调试宏12：通过一个控制指令ON/OFF1控制电机的启停，通过另一个反向控制指令控制电机反转。宏12时序图宏12真值表项目2.1模拟量给定功能调试3.双线制控制方式宏17：第一个控制指令ON/OFF1用于接通和关闭电机，并同时选择电机的正转。第二个控制指令ON/OFF1同样用于接通和关闭电机，同时选择电机的反转。仅在电机静止时变频器才会接收新指令。宏17时序图宏17真值表项目2.1模拟量给定功能调试3.双线制控制方式宏18：第一个控制指令ON/OFF1用于接通和关闭电机，并同时选择电机的正转，第二个控制指令ON/OFF1同样用于接通和关闭电机，同时选择电机的反转。与宏17不同的是，在这种方法中变频器可随时接收控制指令，与电机是否旋转无关。宏18时序图宏18真值表项目2.1模拟量给定功能调试3.双线制控制方式4.三线制控制方式

宏19和宏20属于三线制控制方式，其接线图相同，5端子、6端子、7端子是三个控制指令，8端子是故障应答。宏19、宏20的接线图项目2.1模拟量给定功能调试宏19：有使能、正转脉冲、反转脉冲控制指令共3个。使能控制指令用于使能另外两个正反转脉冲控制指令。取消使能后，电机停止。宏19时序图宏19真值表项目2.1模拟量给定功能调试4.三线制控制方式宏20：有使能、启动脉冲、换向控制指令共3个。使能控制指令用于使能另外两个控制指令。取消使能后，电机停止。宏20时序图宏20真值表项目2.1模拟量给定功能调试4.三线制控制方式双线制宏17和宏18的区别：1）双线制宏17只能在电动机停止时接受新的控制指令，如果控制指令1和2同时为1，电动机按照之前的旋转方向旋转。2）

双线制宏18可以在任何时刻接受新的控制指令，如果控制指令1和2同时为1，电动机将按照OFF1斜坡停止。项目2.1模拟量给定功能调试三线制宏19和宏20的区别：1）宏19除了使能控制指令，正转和反转控制指令均为脉冲指令，若3个控制指令同时为1，则电机停止运行。2）宏20除了使能控制指令，还有一个启动脉冲控制指令和换向控制指令，若3个控制指令同时为1，则电机反转。项目2.1模拟量给定功能调试一、任务导入项目2.1模拟量给定功能调试二、任务实施【设备和工具】三相异步电动机CU240E-2PN-FPM240-2

控制单元CU240E-2PN-F1个、功率模块PM240-2（400V，0.55kW）1个、BOP-2操作面板一个、三相异步电机1台、安装有TIAPortalV15和StartdriveV15软件的计算机1台、网线1根、开关/按钮若干、5kΩ电位器1个、《SINAMICSG120低压变频器操作说明》、通用电工工具1套。安装有博途软件的电脑《SINAMICSG120低压变频器操作说明》项目2.1模拟量给定功能调试1.硬件电路宏12的接线图项目2.1模拟量给定功能调试2．参数设置项目2.1模拟量给定功能调试2．参数设置项目2.1模拟量给定功能调试3．用Startdrive软件调试宏12项目2.1模拟量给定功能调试用Startdrive软件调试宏12的参考视频链接：/web/shareVideo/index.action?id=1166764&ajax=1变频器输入/输出的内部接线BI：二进制互联输入，该参数用来选择数字量信号源，通常与“p参数”对应。BO：二进制互联输出，该参数作为二进制输出信号，通常与“r参数”对应。CI：模拟量互联输入，该参数作为某个功能的模拟量输入接口，通常与“p参数”对应。CO：模拟量互联输出，该参数作为模拟量输出信号，通常与“r参数”对应。项目2.1模拟量给定功能调试项目2.1模拟量给定功能调试一、任务导入二、任务实施【设备和工具】三相异步电动机CU240E-2PN-FPM240-2

控制单元CU240E-2PN-F1个、功率模块PM240-2（400V，0.55kW）1个、BOP-2操作面板一个、三相异步电机1台、安装有TIAPortalV15和StartdriveV15软件的计算机1台、网线1根、开关/按钮若干、5kΩ电位器1个、《SINAMICSG120低压变频器操作说明》、通用电工工具1套。安装有博途软件的电脑《SINAMICSG120低压变频器操作说明》项目2.1模拟量给定功能调试2.数字量输入端子功能的预设置CU240E-2提供了6个数字量输入端子，在必要时，模拟量输入AI0和AI1也可以作为数字量输入使用。数字量输入DI对应的状态表如下。数字量输入DI对应的状态位数字输入编号端子号数字输入状态位数字输入编号端子号数字输入状态位数字输入0，DI05r722.0数字输入4，DI4*16r722.4*数字输入1，DI16r722.1数字输入5，DI5*17r722.5*数字输入2，DI27r722.2数字输入11，DI13、4r722.11数字输入3，DI38r722.3数字输入12，DI2*10、11r722.12*注：*为CU240B-2/CU240B-2DP不提供DI4、DI5、DI12功能项目2.1模拟量给定功能调试

必须将DI的状态参数与选中的二进制互联输入连接在一起，才可以修改DI的功能2.数字量输入端子功能的预设置项目2.1模拟量给定功能调试

为了将模拟量输入用作附加的数字量输入，必须将相应的状态参数r0722.11和r0722.12与选中的BI参数连接在一起，按照图示接线。模拟量输入作为数字量输入时外部线路的连接2.数字量输入端子功能的预设置项目2.1模拟量给定功能调试2.数字量输入端子功能的预设置项目2.1模拟量给定功能调试（1）模拟量输入类型的选择CU240E-2提供2路模拟量输入，即AI0（3、4端子）和AI1（10、11端子。两路模拟量相关参数分别在下标[0]和[1]中设置。可以分别通过p0756[0]（AI0）和p0756[1]（AI1）设置两路模拟通道的信号属性。2.模拟量输入端子功能的预置模拟量输入的功能图项目2.1模拟量给定功能调试

p0756的设定（模拟量输入类型）必须与AI对应的开关DIP（1，2）的设定相匹配；该开关位于控制单元正面保护盖的后面。●电压输入：开关位置U（出厂设置）●电流输入：开关位置I（1）模拟量输入类型的选择2.模拟量输入端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试（2）模拟量输入端子功能预置2.模拟量输入端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试（3）模拟量输入（ADC）的定标

模拟给定电压或给定电流与给定速度之间存在线性关系，可用参数p0757～p0760配置模拟输入的标定，如图所示。2.模拟量输入端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试

模拟量输入参数设置参

数

号参数功能出

厂

值说

明p0757模拟输入特性曲线值x10.000曲线第1个点的x坐标[p0756确定单位]p0758标定ADC的y1值0.00曲线第1个点的y坐标[p200x的%值]p200x是基准参数，例如：p2000是参考速度。p0759标定ADC的x2值10.00曲线第2个点的x坐标[p0756确定单位]p0760标定ADC的y2值100.00曲线第2个点的y坐标[p200x的%值]p0761模拟输入断线监控动作阈值2.00模拟输入的断线监控动作阈值。（3）模拟量输入（ADC）的定标2.模拟量输入端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试p1070[0]=r755.1，通过模拟量1通道即10、11端子给定速度信号。p0756[1]=3，选择带监控的单极电流输入，同时把DIP1开关置于“I”位置；第1个点A坐标：p0757[1]=6.000mA，p0758[1]=－100.00%；第2个点B坐标：p0759[1]=12.000mA，p0760[1]=100.00%。p2000=1500r/min，参考速度。p0761[1]=6mA，10、11端子输入电流<6mA会导致故障F03505。（4）定标曲线的标定应用示例定标曲线2.模拟量输入端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试（1）如果需要修改数字量输入端子的功能，必须将数字量输入端子的状态参数与选中的二进制互联输入连接在一起；（2）模拟量输入作为设定值源时，只需要将主设定值源p1070与r0755互联；（3）p0756设置2路模拟量输入信号是电压信号或者电流信号；（4）速度给定定标曲线上两个点的坐标由p757～p758参数设置。课堂小结项目2.1模拟量给定功能调试3.数字量输出端子功能的预设置

数字量输出端子的参数意义及部分设定值G120变频器一共有3组数字量输出，分为继电器输出型和晶体管输出型两种。其中DO0和DO2是继电器输出型，DO1是晶体管输出型。数字量输出编号端子号参数号出厂值说

明输出状态数字输出0，DO018、19、20p0730r52.3

变频器故障有效继电器得

电数字输出1，DO121、22p0731r52.7

变频器报警有效继电器得电数字输出2，DO223、24、25p0732r52.2

变频器运行使能继电器得电项目2.1模拟量给定功能调试如果需要修改数字量输出端子的功能，必须将数字量输出与选中的二进制互联输出BO连接在一起，才可以修改端子的功能。变频器常用数字量输出BO（选项）3.数字量输出端子功能的预设置项目2.1模拟量给定功能调试4.模拟量输出端子功能的预置CU240E-2提供2路模拟量输出，AO0（12、13端子）和AO1（26、27端子），相关参数以[0]和[1]区分，出厂值为0~20mA输出。使用参数p0776确定模拟量输出的类型，模拟输出信号与所设置的物理量呈线性关系。

p0776参数的意义参数号设定值参数功能说明p07760电流输出（出厂设置）0～20mA模拟量输出信号与所设置的物理量呈线性关系1电压输出0～10V2电流输出0～20mA项目2.1模拟量给定功能调试确定模拟量输出的功能只需要将选择的CO参数与参数p0771相连。参数p0771的下标表示对应的模拟量输出。变频器常用的模拟量输出CO（选项）4.模拟量输出端子功能的预置项目2.1模拟量给定功能调试（1）如果需要修改数字量输出端子的功能，必须将数字量输出与选中的二进制互联输出BO连接在一起；

（2）确定模拟量输出的功能只需要将用户选择的CO与参数p0771相连。参数p0771的下标表示对应的模拟量输出。课堂小结项目2.1模拟量给定功能调试项目2.1模拟量给定功能调试一、任务导入二、任务实施【设备和工具】电工工具一套三相异步电动机CU240E-2PN-FPM240-2《SINAMICSG120低压变频器操作说明》

控制单元CU240E-2PN-F1个、功率模块PM240-2（400V，0.55kW）1个、BOP-2操作面板1个、三相异步电机1台、安装有TIAPortalV15和StartdriveV15软件的计算机1台、网线1根、开关/按钮若干、电流源1个（输出0～20mA）、《SINAMICSG120低压变频器操作说明》、通用电工工具1套项目2.1模拟量给定功能调试1.硬件电路电流给定控制变频器正反转接线图项目2.1模拟量给定功能调试2.参数设置项目2.1模拟量给定功能调试2.参数设置项目2.1模拟量给定功能调试3.运行操作运行操作参考视频链接：/web/shareVideo/index.action?id=1166767&ajax=1项目2.1模拟量给定功能调试项目2.1模拟量给定功能调试项目2.2电动电位器给定功能调试①电位器给定是电压给定调速方式之一，属于模拟量给定，给定精度较差；②电位器的滑动触点容易因磨损而接触不良，导致给定信号不稳定，甚至发生速度跳动等现象。模拟量给定调速接线图1.课堂导入项目2.2电动电位器给定功能调试2024/12/20

MOP功能是通过变频器的数字量端口的通断控制变频器速度的升降。其优点：①MOP给定属于数字量给定，精度较高；②用按钮来调节速度，非但操作简便，且不易损坏；③因为是开关量控制，故不受电路电压降等的影响，抗干扰性能极好。1.课堂导入项目2.2电动电位器给定功能调试2.电动电位器（MOP）功能电动电位器作为设定值源

电动电位器功能用来模拟真实的电位器，通过变频器数字量输入端子的“升高电动电位器设定值”或“降低电动电位器设定值”功能控制变频器速度的升降，又称为升降速端子功能。项目2.2电动电位器给定功能调试电动电位器作为设定值源

将主设定值参数p1070预置为r1050，使变频器具有电动电位器MOP给定功能。2.电动电位器（MOP）功能项目2.2电动电位器给定功能调试电动电位器作为设定值源

将“升高电动电位器设定值”参数p1035=r722.x，将“降低电动电位器设定值”参数p1036=r722.x。2.电动电位器（MOP）功能项目2.2电动电位器给定功能调试2.电动电位器（MOP）功能项目2.2电动电位器给定功能调试3.宏命令9-----电动电位器MOP如果一直闭合5端子，则：6端子接通→电机正向升速（或反向降速）；6端子断开→电机速度保持；7端子接通→电机正向降速（或反向升速）；7端子断开→电机速度保持。如果断开5端子，则变频器停止运行。宏命令9的接线图项目2.2电动电位器给定功能调试3.宏命令9-----电动电位器MOP项目2.2电动电位器给定功能调试

（1）如果采用MOP给定调节变频器的速度，需要将p1070预置为r1050。

（2）如果需要将数字量输入端子的功能预置为升速端子和降速端子，只需要将p1035和p1036预置为r722.0～r722.5。4.课堂小结项目2.2电动电位器给定功能调试一、任务导入项目2.2电动电位器给定功能调试恒压供水控制系统示意图

将水龙头关小时，出水口流量减小，管道中的水压增加将水龙头开大时，出水口流量增加，管道中的水压减小二、任务实施【设备和工具】

控制单元CU240E-2PN-F1个、功率模块PM240-2（400V，0.55kW）1个、三相异步电动机1台、安装有TIAPortalV15和StartdriveV15软件的电脑1台、网线1根、压力表1个（用按钮替代）、开关、按钮若干、《G120变频器使用手册》、通用电工工具1套。CU240E-2PN-FPM240-2三相异步电动机安装有博途软件的电脑项目2.2电动电位器给定功能调试1.硬件电路恒压供水控制系统接线图项目2.2电动电位器给定功能调试2.参数设置项目2.2电动电位器给定功能调试3.运行操作运行操作参考视频链接：/web/shareVideo/index.action?id=1180605&ajax=1项目2.2电动电位器给定功能调试项目2.2电动电位器给定功能调试项目2.2电动电位器给定功能调试项目2.3固定转速给定功能调试1.课堂导入

固定转速给定功能也称为多段速功能，就是在设置参数p1000=3的条件下，用数字量端子选择固定设定值的组合，实现电机多段速度运行。与固定转速相关的宏命令有：宏命令1、宏命令2和宏命令3。项目2.3固定转速给定功能调试2.固定转速给定固定转速作为主设定值源

固定转速给定调节变频器的速度时，只需要将主设定值与固定转速互联，即将主设定值参数p1070=1024，如果设置附加设定值参数p1075=1024，则附加设定值与固定转速互联，如图所示。项目2.3固定转速给定功能调试G120变频器提供了两种选择固定设定值的方法：二进制选择直接选择2.固定转速给定项目2.3固定转速给定功能调试3.直接选择

通过变频器输入端子所接开关的不同组合方式选择已经设置好的固定转速设定值，需要将转速固定设定值选择位参数p1020～p1023与数字量输入端子的状态参数r722.0～r722.5互联。直接选择固定设定值的简易功能图r722.0～r722.5项目2.3固定转速给定功能调试直接选择固定设定值的简易功能图如果多个数字量输入同时激活时，选定的设定值是对应固定设定值的叠加。3.直接选择项目2.3固定转速给定功能调试

固定转速参数设置对应表参数说明对应速度设定值参数说明p1020固定设定值选择位0p1001固定设定值1p1021固定设定值选择位1p1002固定设定值2p1022固定设定值选择位2p1003固定设定值3p1023固定设定值选择位3p1004固定设定值43.直接选择项目2.3固定转速给定功能调试4.二进制选择4个数字量输入通过二进制编码方式选择固定

设定值，这4个选择位的不同组合（p1020、p1021、p1022、p1023），最多可以选择15个固定转速。二进制选择的功能图项目2.3固定转速给定功能调试

数字输入状态对应的固定设定值表4.二进制选择项目2.3固定转速给定功能调试（1）通过固定转速给定功能调节变频器的速度时，需要将p1070=r1024；（2）固定转速给定方法有两种：一种是直接选择，另一种是二进制选择，由参数p1016决定。（3）将固定设定值选择位参数

p1020～p1023

与数字量输入端子的状态参数r722.0～r722.5互联，则数字量输入端子就具有了选择固定转速设定值的功能；（4）直接选择方式下，一个数字量输入端子闭合就选择一个固定设定值。（5）将p1016=2，是二进制选择，通过p1020、p1021、p1022、p1023关联的数字量输入端子的不同组合，选择p1001～p1015的15个固定转速设定值。5.课堂小结项目2.3固定转速给定功能调试一、任务导入车床主轴变速龙门刨床主运动高炉加料料斗提升项目2.3固定转速给定功能调试二、任务实施【设备和工具】

控制单元CU240E-2PN-F1个、功率模块PM240-2（400V，0.55kW）1个、三相异步电动机1台、安装有TIAPortalV15和StartdriveV15软件的电脑1台、网线1根、开关、按钮若干、《G120变频器使用手册》、通用电工工具1套。CU240E-2PN-FPM240-2三相异步电动机安装有博途软件的电脑项目2.3固定转速给定功能调试1.硬件电路7段速控制接线图项目2.3固定转速给定功能调试2.参数设置项目2.3固定转速给定功能调试3.运行操作项目2.3固定转速给定功能调试项目2.3固定转速给定功能调试项目2.4变频器PID功能的预置与调试项目2.4变频器PID功能的预置与调试1．PID控制原理（1）PID控制系统构成PID控制系统项目2.4变频器PID功能的预置与调试1．PID控制原理（2）PID的控制作用①比例控制（P）。

比例控制就是当被控变量偏离给定值产生偏差时，其控制器的输出与输入偏差信号成比例关系。当仅有比例控制时，系统输出存在稳态误差ε（又叫静差）。比例增益KP静差εKP越大，比例作用越强，静差越小。项目2.4变频器PID功能的预置与调试1．PID控制原理（2）PID的控制作用②积分控制（I）。结论:

①积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信号的大小,而且主要取决于偏差存在的时间长短。②积分控制器输出的变化速度与偏差成正比。③积分控制作用在最后达到稳定时，偏差等于零。即积分环节可以有效地消除静差。