变频技术及应用 课件 学习情境3、4 变频器的基本调试、变频器的运行调试

学习情境3

变频器的基本调试BOP-2面板对变频器调试BOP-2面板对变频器调试任务概述：该任务要求使用BOP-2基本操作面板对G120变频器进行基本调试。具体包括安装控制面板、变频器工厂复位、进入快速模式、设置基本参数、输入电机参数、静态优化、使用面板操作变频器控制电动机点动、起停、按照设定速度运行等任务。所需设备：

G120变频器、G120控制单元、BOP-2基本操作面板、开关、三相异步电动机。所需工具和材料万用表、螺丝刀、拔线钳、扳手、电线。任务要求（1） 完成变频器主回路接线；（2） 安装BOP-2基本操作面板；（3） 使用BOP-2基本操作面板对变频器进行工厂复位；（4） 使用BOP-2基本操作面板进入变频器快速调试模式；（5） 输入三相异步电动机铭牌参数到变频器中；（6） 设置变频器基本参数；（7） 对电动机进行静态优化，建立电机模型；（8） 使用BOP-2面板操作变频器安全要求（1） 送电前检查变频器输入侧无对地短路现象；（2） 送电前检查变频器输出侧无对地短路现象；（3） 检查电动机无短路、断路、接地现象且三相电阻平衡；（4） 检测控制回路按照控制要求接线准确无误；（5） 保证接线正确牢固；（6） 送电后检查面板显示是否正常；（7） 主回路接线时要在变频器停电5分钟后进行，防止触电事故。BOP-2面板对变频器调试任务分析：

根据任务要求，要完成使用BOP-2面板对G120变频器进行基本调试，要熟悉BOP-2基本操作面板，熟悉PM240功率模块的主回路接线，熟悉BOP-2面板菜单。一、G120基本操作面板BOP-2

①释放制动片②LCD屏幕③门安装螺丝凹槽④连接变频器的接口⑤产品铭牌BOP-2面板按键功能（1）BOP-2面板按键功能（2）显示屏图标功率模块接线①解扣杆菜单结构BOP-2面板对变频器调试任务实施：

要完成任务，首先要进行硬件的接线，安装BOP-2面板，然后进行参数复位，基本参数的设置，最后进行变频器的运行。一、硬件接线

二、BOP-2的安装

三、上电前的检查在设备通电前要遵守说明书中要求采取的安全措施和给予的警告。（1）G120变频器是在高电压下运行。（2）电气设备运行时，设备的某些部件上存在危险电压。（3）变频器不运行时，电源、电动机及相关的端子仍可能带有危险电压。（4）“紧急停车设备”必须在控制设备的所有工作方式下都保持可控性。无论紧急停车设备是如何停止运转的，都不能导致电气设备不可控的或者未曾预料的再次启动。（5）必须采取附加的外部预防措施或者另外安装用于确保安全运行的装置（例如，独立的限流开关、机械联锁等），避免短路故障。（6）在输入电源故障并恢复后，一些参数设置可能会造成变频器的自动再启动。（7）为了保证电动机的过载保护功能正确动作，电动机的参数必须准确地配置。（8）可按照UL508C标准在变频器内部提供电动机过载保护。电动机的过温保护功能也可以采用外部PTC或KTY84来实现。四、参数复位G120变频器使用BOP-2面板恢复出厂设置有两种方法，第一种是使用操作面板利用参数复位，第二种是使用操作面板（BOP-2）利用菜单复位。五、快速调试在变频器第一次通电或者变频器参数与所控制电动机不适合时，需要对变频器进行闭环矢量控制或者时V/f控制，必须进行快速调试及电机参数识别操作。完成了快速调试，也就完成了电机-变频器的基本调试；您必须在调试开始之前拥有以下数据，或者已经把它们输入到了变频器：输入进线电源频率输入电动机铭牌数据命令/设定值来源最小频率/最大频率及上升斜坡/下降斜坡时间闭环控制方式电机参数识别。六、调试运行

电机数据静态识别后，G120变频器会退出快速调试模式，此时可以利用面板对变频器进行启动、设定值给定、点动和反向控制。记录以下下变频器和电动机的运行数据。IOP面板对变频器调试学习情境3

变频器的基本调试IOP面板对变频器调试任务概述：该任务要求使用IOP智能型操作面板对G120变频器进行基本调试。具体包括安装控制面板、变频器工厂复位、进入快速模式、设置基本参数、输入电机参数、静态优化、使用面板操作变频器控制电动机点动、起停、按照设定速度运行等任务。所需设备：

G120变频器、G120控制单元、BOP-2基本操作面板、开关、三相异步电动机。所需工具和材料万用表、螺丝刀、拔线钳、扳手、电线。任务要求（1） 完成变频器主回路接线；（2） 安装IOP智能型操作面板；（3） 使用IOP智能型操作面板对变频器进行工厂复位；（4） 使用IOP智能型操作面板进入变频器快速调试模式；（5） 输入三相异步电动机铭牌参数到变频器中；（6） 设置变频器基本参数；（7） 对电动机进行静态优化，建立电机模型；（8） 用IOP智能型面板操作变频器。安全要求（1） 送电前检查变频器输入侧无对地短路现象；（2） 送电前检查变频器输出侧无对地短路现象；（3） 检查电动机无短路、断路、接地现象且三相电阻平衡；（4） 检测控制回路按照控制要求接线准确无误；（5） 保证接线正确牢固；（6） 送电后检查面板显示是否正常；（7） 主回路接线时要在变频器停电5分钟后进行，防止触电事故。IOP面板对变频器调试任务分析：根据任务要求，要完成使用IOP面板对G120变频器进行基本调试，要熟悉IOP智能型操作面板，熟悉PM240功率模块的主回路接线，熟悉IOP面板菜单。一、G120智能型操作面板IOP

IOP面板按键功能（1）IOP面板按键功能（2）IOP面板按键功能（3）显示屏图标（1）显示屏图标（2）显示屏图标（3）菜单结构IOP-面板对变频器调试任务实施：

要完成任务，首先要进行硬件的接线，安装IOP面板，然后进行参数复位，基本参数的设置，最后进行变频器的运行。一、硬件接线

二、BOP-2的安装

三、上电前的检查在设备通电前要遵守说明书中要求采取的安全措施和给予的警告。（1）G120变频器是在高电压下运行。（2）电气设备运行时，设备的某些部件上存在危险电压。（3）变频器不运行时，电源、电动机及相关的端子仍可能带有危险电压。（4）“紧急停车设备”必须在控制设备的所有工作方式下都保持可控性。无论紧急停车设备是如何停止运转的，都不能导致电气设备不可控的或者未曾预料的再次启动。（5）必须采取附加的外部预防措施或者另外安装用于确保安全运行的装置（例如，独立的限流开关、机械联锁等），避免短路故障。（6）在输入电源故障并恢复后，一些参数设置可能会造成变频器的自动再启动。（7）为了保证电动机的过载保护功能正确动作，电动机的参数必须准确地配置。（8）可按照UL508C标准在变频器内部提供电动机过载保护。电动机的过温保护功能也可以采用外部PTC或KTY84来实现。四、参数复位G120变频器使用IOP面板恢复出厂设置有两种方法，第一种是使用操作面板利用参数复位，第二种是使用操作面板（IOP-2）利用菜单复位。五、快速调试在变频器第一次通电或者变频器参数与所控制电动机不适合时，需要对变频器进行闭环矢量控制或者时V/f控制，必须进行快速调试及电机参数识别操作。完成了快速调试，也就完成了电机-变频器的基本调试；您必须在调试开始之前拥有以下数据，或者已经把它们输入到了变频器：输入进线电源频率输入电动机铭牌数据命令/设定值来源最小频率/最大频率及上升斜坡/下降斜坡时间闭环控制方式电机参数识别。六、调试运行

电机数据静态识别后，G120变频器会退出快速调试模式，此时可以利用面板对变频器进行启动、设定值给定、点动和反向控制。记录以下下变频器和电动机的运行数据。使用STARTER软件进调试学习情境3

变频器的基本调试使用STARTER软件调试任务概述：

STARTER软件是一个用来调试西门子SINAMICS系列变频器的PC调试工具。STARTER调试工具易于操作，它可以用于西门子SINAMICS系列所有变频器的调试、优化和诊断。该软件不仅可以作为单独的PC应用程序运行，也可以通过DriveESBasic集成到与TIA兼容的SIMATICSTEP7中，或者还可以集成到SCOUT配置系统（用于SIMOTION）中。不管如何使用，它的基本功能和操作都不变。该任务要求使用STARTER软件对G120变频器进行基本调试。使用STARTER软件完成USB电缆与变频器的通讯连接，在线/离线创建项目，快速调试，使用软件中的controlpanel控制变频器的启停和转速。所需设备：

G120变频器、G120控制单元、安装有STARTER软件的计算机、USB编程电缆、开关、三相异步电动机。所需工具和材料万用表、螺丝刀、拔线钳、扳手、电线。任务要求（1） 完成变频器主回路接线；（2） STARTER软件的安装；（3） STARTER软件的USB通讯设置；（4） 用STARTER软件创建一个新项目；（5） 使用STARTER软件快速调试变频器；（6） 设置基本参数；（7） 电机辨识优化；（8） 用STARTER软件控制变频器。安全要求（1） 送电前检查变频器输入侧无对地短路现象；（2） 送电前检查变频器输出侧无对地短路现象；（3） 检查电动机无短路、断路、接地现象且三相电阻平衡；（4） 检测控制回路按照控制要求接线准确无误；（5） 保证接线正确牢固；（6） 送电后检查面板显示是否正常；（7） 主回路接线时要在变频器停电5分钟后进行，防止触电事故。使用STARTER软件调试任务分析：根据任务要求，要完成使用STARTER软件对G120变频器进行基本调试，要熟悉STARTER软件，熟悉STARTER软件的安装及界面。一、STARTER软件的安装

STRTER软件可以在西门子的官方。STARTER软件可以单独安装，也可以与特定版本的STEP7软件安装到同一台计算机上，建议安装STARTER软件前先安装与之兼容的STEP7软件。兼容性也可以到上述网址查询。STARTER软件的安装需要注意以下几个问题：（1）安装前根据自己的操作系统选择STARTER的版本，如果要安装最新版STARTER软件最好选择Windows1064位操作系统；（2）安装前先安装与所安装版本兼容的STEP7软件；（3）将西门子官方网站下载的STARTER软件所有的安装包解压到同一个文件夹下，压缩包的解压路径不能有中文；（4）安装前最好能重启计算机；（5）安装时建议关闭其他程序，包括杀毒软件、其他西门子软件等；（6）安装路径不能有中文；（7）如果已经安装了STARTER软件以及其中一部分SSP,也可以单独安装其他的安装包。二、STARTER软件的界面二、STARTER软件的界面使用STARTER软件调试任务实施：

要完成任务，首先要进行硬件的接线，连接装有STARTER软件的PC与G120变频器，新建一个项目，基本参数的设置，最后使用controlpannel面板进行变频器的运行。一、硬件接线

二、通讯设置

在实现STARTER软件与变频器通讯前需要首先做好以下准备工作：将传动系统接好线，并将变频器送电；所使用的编程PC已经安装好STARTER软件；通过USB电缆连接PC和变频器。二、通讯设置

三、创建项目

在使用STARTER软件调试G120之前，需要先创建项目。项目创建的方法有四种：使用菜单离线创建、使用向导离线创建、使用向导在线创建上传创建。四、使用STARTER软件快速调试变频器

在STARTER软件中已经创建好项目，且与变频器联机并进入在线模式后，通常对一台新的变频器要进行三个步骤的调试我们主要介绍使用软件进行参数复位和快速调试。参数复位

初次使用G120变频器，在调试过程中出现异常或已经使用过需要再重新调试。需要将变频器恢复到出厂设置。快速调试在变频器第一次通电或者变频器参数与所控制电动机不适合时，需要对变频器进行闭环矢量控制或者时V/f控制，必须进行快速调试及电机参数识别操作。完成了快速调试，也就完成了电机-变频器的基本调试；您必须在调试开始之前拥有以下数据，或者已经把它们输入到了变频器：输入进线电源频率输入电动机铭牌数据命令/设定值来源最小频率/最大频率及上升斜坡/下降斜坡时间闭环控制方式电机参数识别。五、调试运行电机数据静态识别后，可以利用Controlpanel对变频器进行启动、设定值给定、和反向控制。记录以下下变频器和电动机的运行数据。学习情境4

变频器的运行调试认识G120变频器功能

认识G120变频器功能任务概述：变频器进行完基本调试后，需要根据电气原理图和工艺要求对变频器进行进一步的调试，也就是扩展调试。在进行扩展调试前需要了解G120变频器的一些主要功能，变频器的主要功能如图4-1所示，主要包括：驱动控制器、安全功能、设定值和设定值处理、工艺控制器、电机控制、驱动及负载装置保护、提升驱动的可用性、节能等任务要求该任务要求了解变频器的主要功能、变频器的变频器中的信号互联（BICO连接）、控制字和状态字、G120变频器的各种宏和变频器的指令源和设定值源。任务要求如下：1、 了解G120变频器的各主要功能；2、 掌握G120变频器的BICO连接；3、 掌握G120变频器的控制字与状态字；4、 了解G120变频器的宏设置；5、 掌握G120变频器的指令源和设定值的源认识G120变频器功能任务学习：1、主要功能

2、bico连接

3、控制字与状态字

4、宏设置

5、指令源与设定值源。一、主要功能

驱动控制器安全功能设定值和设定值处理工艺驱动器电机控制驱动及负载装置保护提升驱动的可用性节能BICO互联控制字与状态字---控制字1（1）控制字与状态字---控制字1（2）控制字与状态字---状态字1（1）控制字与状态字---状态字1（2）显示屏图标G120的宏SINAMICSG120为满足不同的接口定义提供了多种预定义接口宏，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。在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您的应用，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您的应用，那么请选择与您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。G120指令源和设定值源（1）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。表4-5所列举的参数设置中的参数r722.0、r722.2、r722.3、r2090.0、r2090.1均为指令源。指令源的参数一般为变频器控制字的参数，例如：P840（OFF1）、P844（OFF2）、P848（OFF3）等。G120指令源和设定值源（2）2、 设定值源设定值源指变频器收到设定值的接口，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。主设定值P1070的常用设定值源见表4-6，r1050、r755.0、r1024、r2050.1、r755.1均为设定值源。认识G120变频器功能一、单选题1.西门子G120变频器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叫（）功能。A．BIB.CIC.CO.D.BICOE.CI2.在西门子G120变频器的参数表中有（）种BICO参数。3B.4C.5D.63.西门子G120变频器的控制字1有（）种停车方式。1B.2C.3D.44.G120变频器用（）来表示变频器目前的状态。A.控制字B.状态字C.参数D.面板5.G120变频器的宏是通过（）参数来进行修改的。P0003B.P0004C.P0010D.P00156.G120变频器CU240E-2有1（）种宏。8B.10C.15D.187.（）指变频器收到控制指令的接口。参数B.指令源C.设定值源D.控制字8.（）源指变频器收到设定值的接口。A.参数B.指令源C.设定值源D.控制字二、多选题1.在西门子G120变频器的参数表中BICO参数有哪些类型（）。BIB.BOC.CID.COE.CO/BO2.G120变频器的停车方式有（）。A.OFF1B.OFF2C.OFF3D.OFF4三、简答题1.G120变频器常见的设定值的源有哪些？2.修改G120变频器的宏的步骤是什么？G120变频器的基础调试学习情境4

变频器的运行调试G120变频器的基础调试任务概述：本任务采用外部开关量控制G120变频器完成电动机的正向点动和反向点动，电动机的启动和可逆运行。调速采用模拟量输入实现。本任务不仅要完成外部开关量与变频器的硬件连接，还需要设置对应的开关量和模拟量端子参数，才能够实现。。所需设备：

G120变频器、G120控制单元、安装有STARTER软件的计算机、USB编程电缆、开关、三相异步电动机、操作箱（带有开关、按钮、指示灯、电动电位计和指针表）。所需工具和材料万用表、螺丝刀、拔线钳、扳手、电线。任务要求（1） 完成变频器主回路接线；（2） 完成变频器控制回路的接线；（3） 完成电动机的正向点动和反向点动；（4） 完成电动机的启动和可逆运行；（5） 完成采用电动机电动电位计实现电机调速；（6） 完成采用模拟量输入1实现电机调速；安全要求（1） 送电前检查变频器输入侧无对地短路现象；（2） 送电前检查变频器输出侧无对地短路现象；（3） 检查电动机无短路、断路、接地现象且三相电阻平衡；（4） 检测控制回路按照控制要求接线准确无误；（5） 保证接线正确牢固；（6） 送电后检查面板显示是否正常；（7） 主回路接线时要在变频器停电5分钟后进行，防止触电事故。任务分析：要完成任务，首先要了解G120变频器的I/O端子。西门子G120变频器I/O（输入输出）端子主要有四种：DI（数字量输入）端子、DO（数字量输出）端子、AI（模拟量输入）端子和AO（模拟量输出）端子。G120变频器的基础调试一、变频器的I/O

数字量输入DI数字量输出DO模拟量输入AI模拟量输出AO任务实施：

要完成任务，首先要进行主回路和控制回路的硬件的接线，USB通讯连接，然后按照控制回路接线图对变频器进行调试。G120变频器的基础调试一、主回路硬件接线

二、控制回路的接线

按照任务要求，模拟量输入0连接了一个多圈电位计，实现模拟量给定。数字量输入DI0、DI1分别连接了两个手动开关，实现变频器的启停和可逆运行。数字量输入DI2-DI3分别连接了一个自复位按钮，实现变频器的点动和电动电位计给定升降速运行。模拟量输出连接了电流指示表和速度指示表表，实现实际电流和速度的指示。数字量输出连接了指示灯，实现变频器运行和故障的状态显示。通讯的连接使用USB通讯电缆将装有STARTER软件的编程PC与G120变频器进行连接，并确保通讯正常。步骤1、新建项目2、连接变频器3、配置变频器并在线4、在线配置电机并做静态优化5、设置I/O6、按照要求调试设备并试车单向运行记录序号电位计输入电压（V）输出频率（Hz）输出电流速度表转速电流表电流运行指示灯故障指示灯10

22

34

46

58

610

变频器可逆运行记录序号电位计输入电压数字输入状态输出频率（Hz）输出电流速度表转速电流表电流运行指示灯故障指示灯SA1SA21010

01

2210

01

3410

01

4610

01

5810

01

61010

01

点动运行记录序号数字输入状态输出频率（Hz）输出电流速度表转速电流表电流运行指示灯故障指示灯SB1SB2100

210

301

G120变频器的多段速装调任务3G120变频器的多段速运行任务概述：在很多应用中，只需要电机在通电后以固定转速运转，或在不同的固定转速之间来回切换。本任务采用外部开关量控制G120变频器完成电动机的多段速运行。。所需设备：

G120变频器、G120控制单元、安装有STARTER软件的计算机、USB编程电缆、开关、三相异步电动机、操作箱（带有开关、按钮、指示灯、电动电位计和指针表）。所需工具和材料万用表、螺丝刀、拔线钳、扳手、电线。任务要求（1） 完成变频器主回路接线；（2） 完成变频器控制回路的接线；（3） 完成直接选择的电动机三段速运行；（4） 完成直接选择的电动机七段速运行；（5） 完成二进制选择的电动机三段速运行；（6） 完成二进制选择的电动机七段速运行；安全要求（1） 送电前检查变频器输入侧无对地短路现象；（2） 送电前检查变频器输出侧无对地短路现象；（3） 检查电动机无短路、断路、接地现象且三相电阻平衡；（4） 检测控制回路按照控制要求接线准确无误；（5） 保证接线正确牢固；（6） 送电后检查面板显示是否正常；（7） 主回路接线时要在变频器停电5分钟后进行，防止触电事故。G120变频器的多段速装调任务分析：要完成任务，必须了解变频器固定给定的设置方法。G120变频器提供了两种选择转速固定设定值的方法：转速固定设定值的直接选择和转速固定设定值的二进制选择。一、转速固定设定值的直接选择

二、转速固定设定值的二进制选择

G120变频器的多段速装调任务实施：

要完成任务，首先要进行主回路和控制回路的硬件的接线，USB通讯连接，然后按照控制回路接线图对变频器进行调试。一、主回路硬件接线

二、控制回路的接线

按照任务要求，数字量输入0-3连接了4个开关，分别控制变频器的启停和速度的选择。模拟量输出连接了电流指示表和速度指示表，实现实际电流和速度的指示。数字量输出连接了指示灯，实现变频器运行和故障的状态显示。通讯的连接使用USB通讯电缆将装有STARTER软件的编程PC与G120变频器进行连接，并确保通讯正常。步骤1、新建项目2、连接变频器3、配置变频器并在线4、在线配置电机并做静态优化5、设置I/O6、按照要求调试设备并试车直接选择的三段速运行记录直接选择的七段速运行记录二进制选择的三段速运行记录二进制选择的七段速运行记录G120变频器本地/远程控制的装调学习情境4

变频器的运行调试G120变