G120 变频器技术及应用 课件 3.1 数字量输入

3.1数字量输入讲授内容3.1.1BICO功能3.1.2预定义接口宏3.1.3指令源和设定值源3.1.4数字量输入端子及连接固定频率运行3.1.53.1.6变频器2/3线控制电动电位器（MOP）给定3.1.7本地/远程切换控制3.1.83.1.9停车方式使用调试软件实现固定速度运行3.1.103.1.1BICO功能BICO功能是一种把变频器内部输入和输出功能联系在一起的设置方法，是西门子公司变频器特有的功能，可以根据实际工艺要求来灵活定义端口。在SINAMICSG120变频器的过程中会经常使用BICO功能。1、BICO参数在CU240E/B-2的参数表中有些参数名称的前面冠有以下字样：“BI：”，“BO：”，“CI：”，“CO：”，“CO/BO：”它们就是BICO参数。可以通过BICO参数确定功能块输入信号的来源，确定功能块是从哪个二进制接口或模拟量接口读取输入信号的，这样用户便可按照自己的要求，互联设备内各种功能块了。3.1.1BICO功能BICO功能BI：二进制互联输入，即参数作为某个功能的二进制输入接口，通常与“p参数”对应。BO：二进制互联输出，即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，即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，即参数作为模拟量输出信号，通常与“r参数”对应。CO/BO：模拟量/二进制互联输出，是将多个二进制信号合并成一个“字”的参数，该字中的每一位都表示一个二进制互联输出信号，16个位合并在一起表示一个模拟量互联输出信号。3.1.1BICO功能2、BICO功能示例BICO功能示例如表3-1所示。参数号参数值功能说明p0840722.0数字输入DI0作为启动信号p0840：BI参数，ON/OFF命令r0722.0：CO/BO参数，数字输入DI0状态p1070755.0模拟量输入AI0作为主设定值p1070：CI参数，主设定值r0755.0：CO参数，模拟量输入AI0的输入值3.1.2预定义接口宏G120变频器为满足不同的接口定义提供了多种定义接口宏，利用预定义接口宏可以方便的设置变频器的命令源和设定值源。可以通过参数p0015修改宏。

在工程项目中，选用宏功能时请注意以下两点：1、如果其中一种宏定义的接口方式完全符合用户的应用，那么按照该宏的接线方式设计原理图，并在调试时选择相应的宏功能即可方便的实现控制要求。2、如果所有宏定义的接口方式都不能完全符合用户的应用，那么就选择与用户的布线比较相近的接口宏，然后根据需要来调整输入/输出的配置。

注意：修改宏参数p0015时，只有p0010=1时才能更改。3.1.2预定义接口宏G120变频器为满足不同的接口定义提供了多种定义接口宏，利用预定义接口宏可以方便的设置变频器的命令源和设定值源。可以通过参数p0015修改宏。

在工程项目中，选用宏功能时请注意以下两点：1、如果其中一种宏定义的接口方式完全符合用户的应用，那么按照该宏的接线方式设计原理图，并在调试时选择相应的宏功能即可方便的实现控制要求。2、如果所有宏定义的接口方式都不能完全符合用户的应用，那么就选择与用户的布线比较相近的接口宏，然后根据需要来调整输入/输出的配置。

注意：修改宏参数p0015时，只有p0010=1时才能更改。

控制单元CU240E-2系列为用户提供多种接口宏（控制单元不同，所提供的接口宏类别也不同）如下表：3.1.2预定义接口宏3.1.2预定义接口宏每种宏定义的接口方式如图3.1.2预定义接口宏每种宏定义的接口方式如图3.1.2预定义接口宏每种宏定义的接口方式如图3.1.2预定义接口宏每种宏定义的接口方式如图3.1.2预定义接口宏每种宏定义的接口方式如图3.1.3指令源和设定源

通信预定义接口宏可以定义变频器用什么信号控制起动，由什么信号来控制输出频率，在预定义接口宏不能完全符合要求时，必须根据需要通过BICO功能来调整指令源和设定值源。

1、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。下表所列举参数设置中r722.0、r722.2、r722.3、r2090.0、r2090.1均为指令源。3.1.3指令源和设定源2、设定值源

设定值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，变频器会自动对设定值源进行定义。下表所列举参数设置中r1050、r755.0、r1024、r2050.1、r755.1均为设定值源。3.1.4数字量输入端子及连接G120变频器控制单元CU240E-2的数字量输入端子5、6、7、8、16、17为用户提供了6个完全可编程的数字输入端子，数字输入端子的信号可以来自外部的开关量，也可来自晶体管、继电器的输出信号。

端子9、28是一个24V的直流电源，给用户提供了数字量的输入所需要的直流电源。数字量信号（使用变频器的内部电源）来自外部开关端子的接线方法如下图

所示。3.1.4数字量输入端子及连接若提供的6个数字量输入不够，通过下图的方法增加两个数字量输入DI11和DI12。数字量输入DI与所对应的状态位关系，见下表。3.1.5固定频率运行

固定频率运行，又称多段速运行，就是设置p1000（频率控制源）=3的条件下，用数字量端子选择固定设定值或其组合，实现电动机的多段速固定频率运行。有两种固定设定值模式，直接选择和二进制选择。1、直接选择模式

一个数字量输入选择一个固定设定值。多个数字输入量同时激活时，选定的设定值是对应固定设定值的叠加。最多可以设置4个数字输入信号。采用直接选择模式需要设置参数p1016=1。3.1.5固定频率运行1、直接选择模式其中，参数p1020至p1023为固定设定值的选择信号。对应关系下表所示。参数号说

明参数号说

明p1020固定设定值1的选择信号p1001固定设定值1p1021固定设定值2的选择信号p1002固定设定值2p1022固定设定值3的选择信号p1003固定设定值3p1023固定设定值4的选择信号p1004固定设定值43.1.5固定频率运行【例1】通过外部开关量实现电动机的两个固定转速，分别为500rpm和1000rpm，数字量输入端子接线图如下图所示。3.1.5固定频率运行【例2】通过DI2和DI3选择电动机运行的两个固定转速，分别为200rpm和300rpm，DI0为起动信号，数字量输入如下图所示。3.1.5固定频率运行

2、二进制模式选择4个数字量输入通过二进制编码方式选择固定设定值，使用这种方法最多可以选择15个固定频率。数字输入不同的状态对应的固定设定值如下表所示，采用二进制选择模式需要设置参数p1016=2。3.1.5固定频率运行【例1】使用二进制模式选择方式通过DI1、DI2、DI3和DI4选择电动机运行的固定转速，DI0为启动信号，参数如何设置？3.1.6变频器2/3线控制

如果选择通过数字量输入来控制变频器启停，需要通过参数p0015定义数字量输入如何启动停止电动机，如何在正转和反转之间进行切换。

有五种接口宏用于控制电动机的启停及正反转，其中三种方法通过两个控制指令进行控制，又称双线制控制；另外两种方法需要三个控制指令，又称三线制控制。

这五种宏的启停命令来自于数字量输入端子，而电动机的运行频率均来自于模拟量AI0。3.1.6变频器2/3线控制G120的2/3控制方式如图所示两线制控制方法2（宏17）与方法3（宏18）的区别：1、两线制控制方法2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同时接通，电动机按照之前的旋转方向旋转。2、两线制控制方法3可以在任何时刻接受新的控制指令，如果控制指令1和2同时接通，电动机按照OFF1斜坡停止。3.1.7电动电位器（MOP）给定变频器的MOP（MotorPotentiometer）功能是通过变频器的数字量端口的通、断来控制变频器输出频率的升、降，又称为UP/DOWN（远程遥控设定）功能。实现变频器的MOP功能：首先通过接口宏预置两个端子的MOP功能然后才能通过预置为UP或DOWN功能的数字量输入端子的通或断来实现变频器输出频率的上升或下降。电动电位器初始值可通过参数p1040进行修改3.1.7电动电位器（MOP）给定a）b）MOP功能的频率上升与频率下降控制曲线a）频率上升b）频率下降实质上，MOP功能就是通过数字量端口来实现面板上的键盘给定（▲/▼键）。3.1.7电动电位器（MOP）给定【例3-6】使用G120变频器通过两个按钮的通断实现电动机运行速度的增加或降低，即电动机起动后，按下按钮SB1，电动机运行速度增加，按下按钮SB2时，电动机运行速度降低。请设计系统控制方案及进行变频器的参数设置。DI0作为电动机的起停控制端，DI1作为电动机运行速度增加的控制端子，DI2作为电动机运行速度降低的控制端子。3.1.7电动电位器（MOP）给定【例3-6】使用G120变频器通过两个按钮的通断实现电动机运行速度的增加或降低，即电动机起动后，按下按钮SB1，电动机运行速度增加，按下按钮SB2时，电动机运行速度降低。请设计系统控制方案及进行变频器的参数设置。3.1.8本地/远程切换控制

一般情况下现场（机箱旁）都采用手动控制，远程（中控室）多采用自动控制。

变频器系统软件本身有两套命令数据组（CDS），最多可以选择4套命令数据组，在每套参数里面设置不同的命令源和给定值源，通过选择不同的命令数据组从而实现本地/远程的切换（有时候在本地也需要两套数据组进行控制变频器的运行）。

当宏程序可以实现要求的控制方式切换时，选择宏程序。G120变频器的控制单元CU240B-2DP支持宏7；

控制单元CU240E-2、CU240E-2F支持宏15；

控制单元CU240E-2DP、CU240E-2DPF、CU240E-2PN、CU240E-2PNF支持宏7、宏14和宏15。3.1.8本地/远程切换控制

当宏程序无法满足设计要求时，可通过修改参数p0810和p0811所定义的信号源的状态来选择命令数据组（CDS）见表3.1.8本地/远程切换控制若本地由端子起停变频器、电位器调速，远程由总线控制，以数字量输入端DI3作为切换命令，其控制示意图如图所示（DI3接通时本地控制，断开时远程控制）图

本地/远程切换控制示意图

3.1.8本地/远程切换控制若本地由端子起停变频器、电位器调速，远程由总线控制，以数字量输入端DI3作为切换命令，其控制示意图如图所示（DI3接通时本地控制，断开时远程控制），参数设置见表。图

本地/远程切换控制示意图

3.1.8本地/远程切换控制参数号参数值说

明p001515模拟给定和电动电位器切换p0810722.3将DI3作为切换命令，r0722.3为DI3状态的参数（默认值）p1040800电动电位器初始值p10371200电动电位器最大转速p1038400电动电位器最小转速p1035722.4将DI4作为提高电动电位器设定值控制端（默认值）p1036722.5将D5作为降低电动电位器设定值控制端（默认值）【例1】变频器工作“自动”模式下时，运行速度取决于来自工业现场传送器实时采集的数据；工作在“手动”模式下时，其运行速度需要通过手动改变其运行速度，手动调速时其最高速度不得超过1200rpm，最低速度不得低于400rpm。根据控制要求可知，使用接口宏15便可实现上述控制要求，具体参数设置见表3-16。表3-16【例1】的参数设置3.1.8本地/远程切换控制参数号参数值说

明p00157现场总线和点动切换p0810722.3将DI3作为切换命令，r0722.3为DI3状态的参数（默认值）p1055722.0将DI0作为JOG1控制端（默认值）p1056722.1将DI1作为JOG2控制端（默认值）p1058200JOG1转速设置值（默认值150rpm）p1059-200JOG2转速设置值（默认值-150rpm）【例2】变频器工作“自动”模式下时，变频器的控制由远程总线控制；工作在“手动”模式下时，其运行速度及方向由手动操作控制。根据控制要求可知，使用接口宏7便可实现上述控制要求，具体参数设置见表3-17。表3-17【例2】的参数设置3.1.9停车方式停止方式功能解释对应参数说

明OFF1变频器将按照参数p1121所设定的斜坡下降时间减速p0840OFF1停车信号源OFF2变频器封锁脉冲输出，电动机靠惯性自由旋转停车。如果使用抱闸功能，变频器立即关闭抱闸p0844OFF2停车信号源1p0845OFF2停车信号源2OFF3变频器将按照参数p1135所设定的斜坡下降时间减速p0848OFF3停车信号源1p0849OFF3停车信号源2停车指的是通过变频器的参数设置将电动机的转速降到零的操作，CU240E-2支持的停车方式见表3-19。表3-19CU240E-2支持的停止方式注：停止方式优先级：OFF2>OFF3>OFF1。3.1.9停车方式参数号参数值说

明p0840722.0将DI0作为ON/OFF1信号，r0722.0为DI0状态的参数p0844722.1将DI1作为OFF2命令，r0722.1为DI1状态的参数通过BICO功能在OFFx停车信号源中定义停车命令，在该命令为低电平时执行相应的停车命令。如果同时使能了多种停车方式，变频器按照优先级最高的停车方式停车。说明：如果OFF2、OFF3命令已经激活，必须首先取消OFF2、OFF3命令，重新发出起动命令，变频器才能起动。停车命令的使用示例：如使用DI0作为ON/OFF1指令，DI1作为OFF2停止指令，其停车命令的参数设置见表3-20。表3-20停车命令的参数设置3.1.10使用调试软件实现固定速度运行

【例】通过外部开关量实现电动机的两个固定转速，分别为600rpm和1200rpm，要求数字量输入端子DI0为变频器的起停控制端、DI1为转速600rpm控制端，DI2为转速1200rpm控制端。1、转至在线

使用“离线”或“在线”方法创建新项目后，读者可按2.2.3节介绍的方法将变频器的控制单元转至在线状态。2、显示参数

双击调试软件编辑窗口左侧项目树中“驱动_1”文件夹下的“参数”，在右侧打开的“参数”窗口右上角选择“参数视图”选项卡，然后在“参数表”中选择“全部参数”，此时变频器所有参数都将显示出来，如下图所示。3.1.10使用调试软件实现固定速度运行3.1.10使用调试软件实现固定速度运行3、修改参数本例可使用接口宏1、2或3，在此使用接口宏1。参数号参数值功

能p0840722.0将DI0作为起动信号，r722.0为DI0状态的参数（默认值）p00101/0先设置为1，参数设置完成后再设置为0p00151选择接口宏1p10161固定转速模式采用直接选择方式（默认值）p1020722.1将DI1作为固定设定值1的选择信号，r722.1为DI1状态的参数p1021722.2将DI2作为固定设定值2的选择信号，r722.2为DI2状态的参数p1022

取消使用p1023

取消使用p1001600定义固定设定值1，单位rpmp10021200定义固定设定值2，单位rpmp10701024定义固定设定值作为主设定值（默认值）P0304400电动机的额定电压，单位VP03050.30电动机的额定电流，单位AP03070.04电动机的额定功率，单位kWP031050.00电动机的额定频率，单位HzP03111430电动机的额定转速，单位rpmP10821500电动机的最大转速，单位rpm表

【例】的参数设置在打开的“参数视图”窗口中将参数p0010修改为1，p0015修改为1。在