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租钞黎
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1 MICROMASTER 440 简明调试指南 Answers for industry. 1

2 目录第一章概述 4 第二章安装与接线 6 第三章操作介绍 7 第一节基本操作面板 (BOP) 的使用 7 第二节参数结构及表示方法 8 第三节调试步骤 9 第四章参数复位操作 10 第五章快速调试 11 第一节快速调试定义 11 第二节快速调试步骤 11 第六章功能调试 13 第一节开关量输入功能 13 第二节开关量输出功能 13 第三节模拟量输入功能 14 第四节模拟量输出功能 15 第五节加减速时间 15 第六节频率限制 15 第七节多段速功能 16 第八节停车和制动 17 第九节制动电阻选配 18 第十节自动再起动和捕捉再起动 19 第十一节矢量控制 20 第十二节本地远程控制 21 第十三节闭环 PID 控制 21 第十四节通讯 22 第七章故障 / 报警 23 第八章资源链接 27 2

3 安全指导在按照本手册调试之前, 请仔细阅读 MICROMASTER440 使用大全中安全指导章节中的警告, 注意和提示, 为您提供人生安全的保障, 有效防止设备或与其连接的部件受到损伤警告本设备带有危险的电压, 而且它所控制的是带有潜在危险的转动机构如果不遵守使用大全中警告的规定, 或不按照其中的要求操作, 就可能造成死亡, 严重的人生伤害或重大财产损失只有经过认证合格的专业人员才允许操作本设备, 并且在使用设备之前要熟悉本手册中所有的安全说明和有关安装操作和维护的规定正确地进行搬运装卸就位安装和操作维护, 是实现本设备安全和成功地投入运行的可靠保证注意触电的危险即使电源已经切断, 变频器的直流回路电容器上仍然带有危险电压, 因此, 在电源关断 5 分钟以后才允许打开本设备输入电源线只允许永久性紧固连接设备必须接地 ( 按照 IEC 536 Class 1,NEC 和其他适用的标准 ) MICROMASTER440 变频器是在高压下运行电气设备运行时, 设备的某些部件上不可避免的存在危险电压本设备不可作为紧急停车机构使用 ( 参看 EN60204, ) 本设备可按照 UL508C 第 42 节的要求在变频器内部提供电动机过载保护功能在缺省状态下 I 2 t 保护功能在缺省状态下是有效的最高允许的环境温度决定于设备, 请参看选型样本中的数据使用前请阅读所有的安全规则和警告, 并粘贴所有的警告标志确保警告标志置于醒目的地方, 并更换已脱落或损坏的标志 3

4 第一章概述本书是为了方便初次使用西门子标准变频器的用户, 尽快了解和掌握 MM440 变频器的调试操作对常见的一些调试问题采用案例的方式做了一些简要的说明对于具体参数和更加详细的设置可以参考 MICROMASTER440 使用大全中的具体说明 MM440 变频器订货号解释 : 功率倍率 : (W) 1 = = = 10 3 变频器功率数值前两位 (W) 外形尺寸 : A,B,C D,E,F F = FX G = GX 产地 : A= 欧洲 B= 中国 4 = SE U D A A 1 防护等级 : 0 = IP00 1 = IP10 2 = IP20/22 5 = IP56 6 = IP65/66 7 = IP67 A = 内置 A 级滤波器 B = 内置 B 级滤波器 U = 无滤波器输入电压 : B = 1AC 200~240V C = 1/3AC 200~240V D = 3AC 380~480V E = 3AC 500~600V F = 3AC 690~720V 生产批次上图所示订货号表示 : 西门子 MM440 变频器, 防护等级是 IP20, 无滤波器, 三相 380V 输入,0.37kW,A 型尺寸 ; 4

5 MM440 的特点及技术指标 : 电源电压及功率范围输入频率输出频率输入电压恒转矩负载下功率变转矩负载下功率 1 AC 200 至 240V ± 10% 0.12kW 至 3kW 无 3 AC 200 至 240V ± 10% 0.12kW 至 45kW 5.5kW 至 45kW 3 AC 380 至 480V ± 10% 0.37kW 至 200kW 7.5kW 至 250kW 3 AC 500 至 600V ± 10% 0.75kW 至 75kW 1.5kW 至 90kW 47 至 63 Hz 0.12kW 至 75kW 0 Hz 至 650 Hz(V/F 控制方式 )/ 0 Hz 至 200 Hz( 矢量控制方式 ) 90kW 至 200kW 0 Hz 至 267Hz(V/F 控制方式 )/ 0 Hz 至 200 Hz( 矢量控制方式 ) 功率因数大于 0.95 变频器效率 96% 至 97% 过载能力 ( 恒转矩 ) 过载能力 ( 变转矩 ) 控制方式频率设定分辨率通讯接口 0.12kW~75kW,150% 过载持续时间 60 秒,200% 过载持续时间 3 秒重复周期 300 秒 90kW~200kW,136% 过载持续时间 57 秒,160% 过载持续时间 3 秒重复周期 300 秒 5.5kW~90kW,140% 过载持续时间 3 秒,110% 过载持续时间 60 秒重复周期 300 秒 110kW~250kW,150% 过载持续时间 1 秒,110% 过载持续时间 59 秒重复周期 300 秒矢量控制,V/F 控制, 转矩控制, 平方 V/F 控制等数字输入和串行通讯输入为 0.01Hz,10 位二进制模拟输入 RS485 标配,RS 232 可选, 另有 PROFIbus DeviceNet CANopen 选件电机电缆长度防护等级工作温度存放温度相对湿度工作地区海拔高度保护功能不带输出电抗器 0.12kW~75kW 最长 50m( 屏蔽电缆 ), 最长 100m( 非屏蔽电缆 ) 90kW~250kW 最长 200m( 屏蔽电缆 ), 最长 300m( 非屏蔽电缆 ) 带输出电抗器参照相关选件 IP kW~75kW,-10 至 +50 摄氏度 ( 恒转矩 ),-10 至 +40 摄氏度 ( 变转矩 ) 90kW~200kW, 不降容 0 至 +40 摄氏度 -40 至 +70 摄氏度小于 95% RH 无结露 0.12kW~75kW 海拔 1000m 以下无需降额使用 90kW~200kW 海拔 2000m 以下无需降额使用最高可在海拔 4000m 的环境中使用过电压, 欠电压, 过载, 接地, 短路, 过温 5

6 第二章安装与接线 75kW 以上需外接制动单元 DC + DC - BR B + B - L1 L2 L3 PE U V W PE M 模拟量输入 V 2 0V 模拟地 3 Ain1 + 4 Ain1 _ 模拟量输出 1 模拟量输出 2 模拟量 10 Ain2 + 输入 2 11 Ain2 _ 拨码开关 19 正转反转 5 Din1 6 Din2 18 继电器 1 20 复位速度选择 1 7 Din3 8 Din 继电器 2 速度选择 2 速度选择 3 16 Din5 17 Din V 28 0V 数字地继电器 3 25 电机温度保护 RS P + 30 N - 6

7 第三章操作介绍第一节基本操作面板 (BOP) 的使用 1.1 BOP 按键功能介绍显示区域反转键功能键启动键增加键停止键减少键点动键确认键 1.2 BOP 修改参数下面通过将参数 P1000 的第 0 组参数, 即设置 P1000[0]=1 的过程为例, 介绍一下通过操作 BOP 面板修改一个参数的流程 : 操作步骤 1 按键, 访问参数 2 按键, 直到显示 P 按键, 显示 in000, 即 P1000 的第 0 组值 4 按键, 显示当前值 2 5 按键, 达到所要求的数值 1 6 按键, 存储当前设置 7 按键, 显示 r 按键, 显示频率 BOP 显示结果在下面的介绍出现参数的修改过程中, 将直接使用 P1000[0]= 1 的方式来表达这一设置过程 1.3 故障复位操作当变频器运行中发生故障或者报警, 变频器会出现提示, 并会按照设定的方式进行默认的处理 ( 一般是停车 ) 此时, 需要用户查找并排除故障发生的原因后, 在面板上确认故障的操作这里通过一个 ( 电压过低 ) 的故障复位过程来演示具体的操作流程当变频器欠压的时候, 面板将显示故障代码按键, 如果故障点已经排除, 变频器将复位到运行准备状态, 显示设定频率闪烁如果故障点仍然存在, 则故障代码重现 7

8 1.4 用 BOP 面板控制变频器按照以下步骤通过 BOP 面板直接对变频器进行操作操作步骤设置参数功能解释 1 =1 起停命令源于面板 2 =1 频率设定源于面板 3 返回监视状态 4 启动变频器 5 通过增减键修改运行频率 6 停止变频器对于使用 BOP 之外的其他渠道控制变频器的运行方式请参考后面的具体内容第二节参数结构及表示方法 2.1 参数结构 MM440 有两种参数类型 : 以字母 P 开头的参数为用户可改动的参数 ; 以字母 r 开头的参数表示本参数为只读参数所有参数分成命令参数组 (CDS), 以及与电机负载相关的驱动参数组 (DDS) 两大类每个参数组又分为三组其结构如下图所示 : 所有参数控制参数组 (CDS) 驱动参数组 (DDS) 其他参数 CDS 0 CDS 1 CDS 2 DDS 0 DDS 1 DDS 2 默认状态下使用的当前参数组是第 0 组参数, 即 CDS0 和 DDS0 本文后面如果没有特殊说明, 所访问的参数都是指当前参数组举例来说,P1000 的第 0 组参数, 在 BOP 上显示为, 书本中常写作 P1000.0;P1000[0]; 或者 P1000in000 等形式在本书中为了一致, 均以 P1000[0] 的形式表示 P1000 的第 0 组参数 8

9 2.3 参数组切换命令源将参数按照命令和驱动两大类分为三组, 用户可以根据不同的需要在一个变频器中设置多种驱动和控制的配置并在适当的时候根据需要进行切换 ( 见第六章第十二节举例 : 远程 / 本地控制切换 ) 参数组切换命令源已激活参数组说明 CDS P0810,P0811 r0050 CDS 可以在变频器运行中切换 DDS P0820,P0821 r0051 DDS 只能在变频器停止状态切换参数组切换真值表 : CDS DDS P0810 P0811 参数组 P0820 P0821 参数组 X 1 2 X 1 2 第三节调试步骤通常一台新的 MM440 变频器一般需要经过如下三个步骤进行调试 : 参数复位快速调试功能调试参数复位, 是将变频器参数恢复到出厂状态下的默认值的操作一般在变频器出厂和参数出现混乱的时候进行此操作快速调试状态, 需要用户输入电机相关的参数和一些基本驱动控制参数, 使变频器可以良好的驱动电机运转一般在复位操作后, 或者更换电机后需要进行此操作功能调试, 指用户按照具体生产工艺的需要进行的设置操作这一部分的调试工作比较复杂, 常常需要在现场多次调试本书将按照这三个步骤, 通过案例介绍和相关参数的说明, 逐步的介绍全部 MM440 的调试流程 9

10 第四章参数复位操作参数复位 : 参数复位, 将变频器的参数恢复到出厂时的参数默认值在变频器初次调试, 或者参数设置混乱时, 需要执行该操作, 以便于将变频器的参数值恢复到一个确定的默认状态开始复位 =1 定义参数访问等级为标准级 =30 进入工厂复位准备状态 =1 将参数复位到出厂设定值等待状态 ( 等待时间因变频器功率等级而不同 ) 操作完成后, 显示 P0970 复位完成此时 P0970=0,P0010=0 在参数复位完成后, 需要进行快速调试的过程根据电机和负载具体特性, 以及变频器的控制方式等信息进行必要的设置之后, 变频器就可以驱动电机工作了 10

11 第五章快速调试第一节快速调试定义 : 指通过设置电机参数和变频器的命令源及频率给定源, 从而达到简单快速运转电机的一种操作模式第二节快速调试步骤 : 请按照下面步骤, 设置参数, 即可完成快速调试的过程参数号参数描述推荐设置 P0003 P0010 P0100 设置参数访问等级 = 1 标准级 ( 只需要设置最基本的参数 ) = 2 扩展级 = 3 专家级 = 1 开始快速调试注意 : 1. 只有在 P0010=1 的情况下, 电机的主要参数才能被修改, 如 :P0304,P0305 等 2. 只有在 P0010=0 的情况下, 变频器才能运行选择电机的功率单位和电网频率 = 0 单位 kw, 频率 50Hz = 1 单位 HP, 频率 60Hz = 2 单位 kw, 频率 60Hz P0205 变频器应用对象 = 0 恒转矩 ( 压缩机, 传送带等 ) = 1 变转矩 ( 风机, 泵类等 ) 0 P0300[0] P0304[0] P0305[0] 选择电机类型 = 1 异步电机 = 2 同步电机电机额定电压 : 注意电机实际接线 (Y/Δ) 电机额定电流 : 注意 : 电机实际接线 (Y/Δ) 如果驱动多台电机,P0305 的值要大于电流总和 1 根据电机铭牌根据电机铭牌 P0307[0] 电机额定功率如果 P0100 = 0 或 2, 单位是 kw 根据电机铭牌如果 P0100 = 1, 单位是 hp P0308[0] 电机功率因数根据电机铭牌 P0309[0] 电机的额定效率注意如果 P0309 设置为 0, 则变频器自动计算电机效率如果 P0100 设置为 0, 看不到此参数根据电机铭牌 11

12 参数号参数描述推荐设置 12 P0310[0] P0311[0] P0320[0] P0335[0] P0640[0] P0700[0] P1000[0] 电机额定频率通常为 50/60Hz 非标准电机, 可以根据电机铭牌修改电机的额定速度矢量控制方式下, 必须准确设置此参数电机的磁化电流通常取默认值电机冷却方式 = 0 利用电机轴上风扇自冷却 = 1 利用独立的风扇进行强制冷却电机过载因子以电机额定电流的百分比来限制电机的过载电流选择命令给定源 ( 启动 / 停止 ) = 1 BOP( 操作面板 ) = 2 I/O 端子控制 = 4 经过 BOP 链路 (RS232) 的 USS 控制 = 5 通过 COM 链路 ( 端子 29,30) = 6 PROFIBUS(CB 通讯板 ) 注意 : 改变 P0700 设置, 将复位所有的数字输入输出至出厂设定设置频率给定源 = 1 BOP 电动电位计给定 ( 面板 ) = 2 模拟输入 1 通道 ( 端子 3,4) = 3 固定频率 = 4 BOP 链路的 USS 控制 = 5 COM 链路的 USS( 端子 29,30) = 6 PROFIBUS(CB 通讯板 ) = 7 模拟输入 2 通道 ( 端子 10,11) P1080[0] 限制电机运行的最小频率 0 P1082[0] 限制电机运行的最大频率 50 P1120[0] 电机从静止状态加速到最大频率所需时间 10 P1121[0] 电机从最大频率降速到静止状态所需时间 10 P1300[0] P3900 控制方式选择 = 0 线性 V/F, 要求电机的压频比准确 = 2 平方曲线的 V/F 控制 = 20 无传感器矢量控制 = 21 带传感器的矢量控制结束快速调试 = 1 电机数据计算, 并将除快速调试以外的参数恢复到工厂设定 = 2 电机数据计算, 并将 I/O 设定恢复到工厂设定 = 3 电机数据计算, 其它参数不进行工厂复位 P1910 = 1 使能电机识别, 出现 A0541 报警, 马上启动变频器 1 根据电机铭牌根据电机铭牌在完成快速调试后, 变频器就可以正常的驱动电机了下面就可以根据需要设置控制的方式和各种工艺参数

13 第六章功能调试第一节开关量输入功能 MM440 包含了六个数字开关量的输入端子, 每个端子都有一个对应的参数用来设定该端子的功能数字输入端子编号参数编号出厂设置功能说明 DIN1 5 P = 1 接通正转 / 断开停车 DIN2 6 P DIN3 7 P DIN4 8 P DIN5 16 P DIN6 17 P 公共端说明 : 1. 开关量的输入逻辑可以通过 P0725 改变 2. 开关量输入状态由参数 r0722 监控, 开关闭合时相应笔划点亮 = 2 接通反转 / 断开停车 = 3 断开按惯性自由停车 = 4 断开按第二降速时间快速停车 = 9 故障复位 = 10 正向点动 = 11 反向点动 = 12 反转 ( 与正转命令配合使用 ) = 13 电动电位计升速 = 14 电动电位计降速 = 15 固定频率直接选择 = 16 固定频率选择 + ON 命令 = 17 固定频率编码选择 + ON 命令 DIN6 DIN5 DIN4 DIN3 DIN2 DIN1 = 25 使能直流制动 6# 端子断开 5# 端子闭合 = 29 外部故障信号触发跳闸 = 33 禁止附加频率设定值 = 99 使能 BICO 参数化第二节开关量输出功能可以将变频器当前的状态以开关量的形式用继电器输出, 方便用户通过输出继电器的状态来监控变频器的内部状态量而且每个输出逻辑是可以进行取反操作, 即通过操作 P0748 的每一位更改继电器编号对应参数默认值功能解释输出状态继电器 1 P0731 = 52.3 故障监控继电器失电继电器 2 P0732 = 52.7 报警监控继电器得电继电器 3 P0733 = 52.2 变频器运行中继电器得电 13

14 第三节模拟量输入功能 MM440 变频器有两路模拟量输入, 相关参数以 in000 和 in001 区分, 可以通过 P0756 分别设置每个通道属性参数号码设定值参数功能说明 P0756 =0 单极性电压输入 (0 至 +10V) 带监控是指模拟通道 =1 带监控的单极性电压输入 (0 至 +10V) 具有监控功能, 当断线或 =2 单极性电流输入 (0 至 20mA) 信号超限, 报故障 F0080 =3 带监控的单极性电流输入 (0 至 20mA) =4 双极性电压输入 (-10V 至 +10V) 除了上面这些设定范围, 还可以支持常见的 2~10V 和 4~20mA 这些模拟标定方式以模拟量通道 1 电压信号 2~10V 作为频率给定, 需要设置 : 参数号码设定值参数功能 P0757[0] 2 电压 2V 对应 0% 的标度, P0758[0] 0% 即 0Hz 50Hz 频率 P0759[0] 10 电压 10V 对应 100% 的标度, P0760[0] 100% 即 50Hz P0761[0] 2 死区宽度 0Hz 2V 10V 电压以模拟量通道 2 电流信号 4~20mA 作为频率给定, 需要设置 : 参数号码设定值参数功能 P0757[1] 4 电流 4mA 对应 0% 的标度, P0758[1] 0% 即 0Hz 50Hz 频率 P0759[1] 20 电流 20mA 对应 100% 的标 P0760[1] 100% 度, 即 50Hz P0761[1] 4 死区宽度 0Hz 4mA 20mA 电流注意 : 对于电流输入, 必须将相应通道的拨码开关拨至 ON 的位置 ON OFF

15 第四节模拟量输出功能 MM440 变频器有两路模拟量输出, 相关参数以 in000 和 in001 区分, 出厂值为 0~20mA 输出, 可以标定为 4~20mA 输出 (P0778=4), 如果需要电压信号可以在相应端子并联一支 500 欧姆电阻需要输出的物理量可以通过 P0771 设置参数号码设定值参数功能说明 P0771 =21 实际频率模拟输出信号与所设置 =25 输出电压的物理量呈线性关系 =26 直流电压 =27 输出电流输出信号标定为 0~50 Hz 输出 4~20mA 参数号码设定值参数功能 P0777 0% P Hz 对应输出电流 4mA P % P Hz 对应输出电流 20mA 电流 20mA 4mA 0Hz 50Hz 频率第五节加减速时间加速减速时间也称作斜坡时间, 分别指电机从静止状态加速到最高频率所需要的时间, 和从最高频率减速到静止状态所需要的时间参数号码 P1120 参数功能加速时间 f 最高频率 P1082 P1121 减速时间加速时间 P1120 减速时间 P1121 t 注意 :P1120 设置过小可能导致变频器过电流 P1121 设置过小可能导致变频器过电压第六节频率限制用户可以设置电机的运行频率区间, 和所要避开的一些共振点参数编号功能解释说明 P1080 最低频率这两个参数用于限制电机的最低和最高运 P1082 最高频率行频率, 不受频率给定源的影响 P1091- P1094 跳跃频率, 避开机械共振点 MM440 变频器可以设置四段跳跃频率, 通过 P1101 设置频带宽度 15

16 第七节多段速功能多段速功能, 也称作固定频率, 就是设置参数 P1000=3 的条件下, 用开关量端子选择固定频率的组合, 实现电机多段速度运行可通过如下三种方法实现 : 1. 直接选择 (P P0706 = 15) 在这种操作方式下, 一个数字输入选择一个固定频率端子编号对应参数对应频率设置说明 5 P0701 P 频率给定源 P1000 必须设置 6 P0702 P1002 为 3 7 P0703 P 当多个选择同时激活时, 选 8 P0704 P1004 定的频率是它们的总和 16 P0705 P P0706 P 直接选择 + ON 命令 (P P0706 = 16) 在这种操作方式下, 数字量输入既选择固定频率 ( 见上表 ), 又具备起动功能 3. 二进制编码选择 +ON 命令 (P P0704 = 17) 使用这种方法最多可以选择 15 个固定频率各个固定频率的数值根据下表选择 : 频率设定端子 8 端子 7 端子 6 端子 5 P P P P P P P P P P P P P P P

17 第八节停车和制动停车指的是将电机的转速降到零速的操作, 在 MM440 变频器支持的停车方式包括 : 停车方式功能解释应用场合 OFF1 OFF2 OFF3 变频器按照 P1121 所设定的斜坡下降, 由全速降为零速变频器封锁脉冲输出, 电机惯性滑行状态, 直至速度为零速变频器按照 P1135 所设定的斜坡, 时间由全速降为零速一般场合设备需要急停, 配合机械抱闸设备需要快速停车为了缩短电机减速时间,MM440 变频器支持以下两种制动方式, 可以实现将电机快速制动制动方式功能解释相关参数直流制动能耗制动变频器向电机定子注入直流变频器通过制动单元和制动电阻, 将电机回馈的能量以热能的形式消耗掉 P1230=1, 使能直流制动 P1232= 直流制动强度 P1233= 直流制动持续时间 P1234= 直流制动的起始频率 P1237=1-5, 能耗制动的工作停止周期 P1240=0, 禁止直流电压控制器, 从而防止斜坡下降时间的自动延长 17

18 第九节制动电阻选配 MM440 变频器,75kW( 含 ) 以下机型已经内置了制动单元, 用户只需外部配置制动电阻即可实现能耗制动, 以满足工艺要求用户可以根据制动电阻的工作停止周期选配制动电阻下表推荐制动电阻的阻值和功率是以 5% 的工作停止周期选配如果实际工作周期大于 5%, 需要将功率加大, 电阻阻值不变, 确保制动电阻不被烧毁变频器功率 kw 外形尺寸额定电压 V 电阻值 ohm 连续功率 W 0.12~0.75 A ~2.2 B C ,5.5 C ,11,15 D ,22 E ,37,45 F ,3,4 B ,7.5,11 C ,18.5,22 D ,37 E ,55,75 F ,7.5,11 C ,18.5,22 D ,37 E ,55,75 F

19 第十节自动再起动和捕捉再起动自动再起动 : 变频器在主电源跳闸或故障后重新起动的功能需要启动命令在数字输入并且保持常 ON 才能进行自动再启动捕捉再起动 : 变频器快速地改变输出频率, 去搜寻正在自由旋转的电机的实际速度一旦捕捉到电机的速度实际值, 使电机按常规斜坡函数曲线升速运行到频率的设定值自动再起动 :(P1210) 捕捉再起动 :(P1200) 应用场合上电自启动重新启动旋转的电机参数设置 =0 禁止自动再起动 =1 上电后跳闸复位 =2 在主电源中断后再起动 =3 在主电源消隐或故障后再起动 =4 在主电源消隐后再起动 =5 在主电源中断和故障后再起动 =6 在电源消隐, 电源中断或故障后再起动 =0 禁止捕捉再起动 =1 捕捉再起动总是有效, 双方向搜索电机速度 =2 捕捉再起动功能在上电, 故障,OFF2 停车时, 双方向搜索电机速度 =3 捕捉再起动在故障,OFF2 停车时有效, 双方向搜索电机速度 =4 捕捉再起动总是有效, 单方向搜索电动机的速度 =5 捕捉再起动在上电, 故障,OFF2 停车时有效, 单方向搜索电机速度 =6 故障,OFF2 停车时有效, 单方向搜索电机速度建议 : 同时采用上述两种功能 19

20 第十一节矢量控制矢量控制 : 将测得变频器实际输出电流按空间矢量的方式进行分解, 形成转矩电流分量与磁通电流分量两个电流闭环, 同时又可借助编码器或内置观测器模型来构成速度闭环, 这种双闭环控制方式可以改善变频器的动态响应能力, 减小滑差, 保证系统速度稳定, 确保低频时的转矩输出典型应用场合 : 行车, 皮带运输机, 挤出机, 空气压缩机等为了在电机数学模型的精确性, 以确保的到较为理想的矢量控制效果必须进行电机优化操作, 其优化步骤如下 : 恢复出厂设置快速调试电机静态识别电机动态优化如果已经进行了恢复出厂设置和快速调试, 可以直接进行电机的静态识别和动态优化注意 : 电机动态优化必须脱开机械负载操作参数功能解释电机静态识别 P1910 =0 禁止 =1 识别所有电机数据并修改, 并将这些数据应用于控制器 =2 识别所有电机数据但不进行修改, 这些数据不用于控制器 =3 识别电机磁路饱和曲线并修改激活电机数据识别后将显示报警 A0541, 需要马上启动变频器电机动态优化 P1300 =20 选择矢量控制方式 P1960 =1 激活电机动态优化后, 将显示报警 A0542, 需要马上启动变频器, 电机会突然加速 20

21 第十二节本地远程控制本地远程控制主要用于现场 ( 机旁箱 ) 手动调试, 远程 ( 中控室 ) 运行的转换变频器软件本身具备 3 套控制参数组 (CDS), 在每组参数里边设置不同的给定源和命令源, 选择不同参数组, 从而实现本地远程控制的切换例如 : 本地由操作面板 (BOP) 控制, 远程操作由模拟量和开关量控制, 以 DIN4( 端子 8) 作为切换命令需要设置以下的一些参数 : P1000[0] = 2, P0700[0] = 2, 第 0 组参数为本地操作方式 ; P1000[1] = 1, P0700[1]= 1, 第 1 组参数为远程操作方式 ; P0704[0] = 99, P0810 = 722.3, 通过 DIN4 作为切换命令 DIN P0810 控制输入速度设定端子 BOP ADC MOP 控制命令设定值电机第十三节闭环 PID 控制 13.1 PID 控制原理简单说明 : MM4 变频器的闭环控制, 是应用 PID 控制, 使控制系统的被控量迅速而准确地接近目标值的一种控制手段实时地将传感器反馈回来的信号与被控量的目标信号相比较, 如果有偏差, 则通过 PID 的控制作用, 使偏差为 0 适用于压力控制, 温度控制, 流量控制等 13.2 MM440 变频器 PID 控制原理简图 : 使能信号 (P2200) 微调信号 (P2254) 主设定值 (P2253) 反馈信号 (P2264) 反馈滤波 (P2265) 比例增益 (P2280) 积分系数 (P2285) 微分系数 (P2274) 电机控制对象传感器 21

22 PID 给定源设定值功能解释说明 =2250 BOP 面板通过改变 P2240 改变目标值 P2253 =755.0 模拟通道 1 =755.1 模拟通道 2 通过模拟量大小来改变目标值 PID 反馈源设定值功能解释说明 P2264 =755.0 模拟通道 1 当模拟量波动较大时, 可适当加大滤波 =755.1 模拟通道 2 时间, 确保系统稳定 13.3 MM440 变频器在恒压供水应用 : 由 BOP 面板作为压力给定, 模拟量通道 2 接入压力反馈信号, 具体参数如下 :( 对于比例积分参数需要现场调试 ) P0700=2 控制命令源于端子 P0701=1 5# 端子作为启动信号 P0756.1=2 反馈信号为电流信号变频器 P1000=1 频率给定源于 BOP 面板 P2200=1 使能 PID k 5 P2253=2250 PID 目标给定源于面板 9 10 P2240=X 用户压力设定值的百分比 11 拨码开关 on P2264=755.1 PID 反馈源于模拟通道 2 P2265=5 PID 反馈滤波时间常数 P2280=0.5 比例增益设置 P2285=15 积分时间设置 P2274=0 微分时间设置 ( 通常微分需要关闭 ) 电机水泵压力传感器 DC 24V 0~20mA 第十四节通讯 1. MM440 变频器可以通过 PROFIBUS 模块,DeviceNet 模块,CANopen 模块连接到相应的控制系统当中 2. MM440 变频器本身具备 RS485 通讯端口, 用户根据 USS 协议通过西门子 S7-200 PLC 控制变频器, 也可以根据 USS 协议自行编制程序, 对变频器无需增加任何硬件, 即可构成一个控制系统 3. MM440 变频器可以通过 PC 至变频器的连接组合件, 连接到 RS232 接口, 通过随机软件 STARTER 调试变频器, 实现参数的上传下载以及参数备份 4. 详细通讯信息参考 MICROMASTER440 使用大全的第十三章, 或者相关通讯模块资料 22

23 第七章故障 / 报警 MM440 变频器非正常运行时, 会发生故障或者报警当发生故障时, 变频器停止运行, 面板显示以 F 字母开头相应故障代码, 需要故障复位才能重新运行当发生报警时, 变频器继续运行, 面板显示以 A 字母开头相应报警代码, 报警消除后代码自然消除故障代码故障分析诊断及处理 F0001 过电流 F0002 过电压 F0003 欠电压电机电缆过长电机绕组短路输出接地电机堵转变频器硬件故障加速时间过短 (P1120) 电机参数不正确启动提升电压过高 (P1310) 矢量控制参数不正确输入电压过高或者不稳再生能量回馈 PID 参数不合适输入电压低冲击负载输入缺相 1. 变频器上电报 F0001 故障且不能复位, 请拆除电机并将变频器参数恢复为出厂设定值, 如果此故障依然出现, 请联系西门子维修部门 2. 启动过程中出现 F0001, 可以适当加大加速时间减轻负载, 同时要检查电机接线, 检查机械抱闸是否打开 3. 检查负载是否突然波动 4. 用钳形表检查三相输出电流是否平衡 5. 对于特殊电机, 需要确认电机参数, 并正确修改 V/F 曲线 6. 对于变频器输出端安装了接触器, 检查是否在变频器运行中有通断动作 7. 对于一台变频器拖动多台电机的情况, 确认电机电缆总长度和总电流 1. 延长降速时间 P1121, 使能最大电压控制器 P1240=1 2. 测量直流母线电压, 并且与 r0026 的显示值比较, 如果相差太大, 建议维修 3. 负载是否平稳 4. 测量三相输入电压 5. 检查制动单元制动电阻是否工作 6. 如果使用 PID 功能, 检查 PID 参数 1. 测量三相输入电压 2. 测量三相输入电流, 是否平衡 3. 测量变频器直流母线电压, 并且与 r0026 显示值比较, 如果相差太大, 需维修 4. 检查制动单元是否正确接入 5. 输出是否有接地情况 23

24 故障代码故障分析诊断及处理 F0004 变频器过温 F0005 变频器过载 F0011 电机过热 F0022 功率组件故障 F0041 电机参数检测失败 F0042 速度控制优化失败 F0080 模拟输入信号丢失 F0453 电机堵转冷却风量不足, 机柜通风不好环境温度过高电机功率 (P0307) 大于变频器的负载能力 (P0206) 负载有冲击负载的工作 / 停止周期不符合要求电机超载运行电机参数不对制动单元短路, 制动电阻阻值过低电机接地 IGBT 短路组件接触不良电动机参数自动检测故障电动机动态优化故障断线, 信号超出范围电机电缆过长电机内部有短路接地故障电机参数不正确电机堵转补偿电压过高启动时间过短 1. 检查变频器本身的冷却风机 2. 可以适当降低调制脉冲的频率 3. 降低环境温度检查变频器实际输出电流 r0027 是否超过变频器的最大电流 r 检查变频器输出电流 2. 重新进行电机参数识别 (P1910=1) 3. 检查温度传感器 1. 如果 F0022 在变频器上电时就出现且不能复位, 重新插拔 I/O 板或者维修 2. 如果故障出现在变频器启动的瞬间, 检查斜坡上升时间是否过短 3. 检查制动单元制动电阻 4. 检查电机, 电缆是否接地检查电机类型, 接线, 内部是否有短路手动来测量电机阻抗写入数 P0350 检查机械负载是否脱开重新优化检查模拟量接线, 测试信号输入 1. 检查电机电缆 2. 检查电机绝缘 3. 检查变频器的电机参数, 补偿电压, 加减速时间设置是否正确 24

25 报警代码报警分析诊断及处理 A0501 过电流限幅 A0502 过电压限幅 A0503 欠电压报警 A0504 变频器过温 A0505 变频器过载 A0511 电动机 I 2 T 过载 A0512 电动机温度信号丢失电机电缆过长电机内部有短路接地故障电机参数不正确电机堵转补偿电压过高启动时间过短线电压过高或者不稳再生能量回馈电网电压低输入缺相冲击性负载冷却风量不足, 机柜通风不好环境温度过高变频器过载工作 / 停止周期不符合求电动机功率 (P0307) 超过变频器的负载能力 (P0206) 电动机过载负载的工作停止周期中, 工作时间太长电动机过载负载的工作停止周期中, 工作时间太长 1. 检查电机电缆 2. 检查电机绝缘 3. 检查变频器的电机参数, 补偿电压, 加减速时间设置是否正确 1. 测量三相输入电压 2. 加降速时间 P 安装制动电阻 4. 检查负载是否平衡 1. 测量变频器输入电压 2. 如果变频器在轻载时能正常运行, 但重载时报欠电压故障, 测量三相输入电流可能缺相, 可能变频器整流桥故障 3. 检查负载 1. 检查变频器的冷却风机 2. 改善环境温度 3. 适当降低调制脉冲的频率可以通过检查变频器实际输出电流 r0027 是否接近变频器的最大电流 r0209, 如果接近, 说明变频器过载, 建议减小负载 1. 检查负载的工作 / 停机周期必须正确 2. 检查电动机的过温参数 (P0626-P0628) 必须正确 3. 检查电动机的温度报警电平 (P0604) 必须匹配 4. 检查所连接传感器是否是 KTY 84 型 1. 检查负载的工作 / 停机周期必须正确 2. 检查电动机的过温参数 (P0626-P0628) 必须正确 3. 检查电动机的温度报警电平 (P0604) 必须匹配 4. 检查所连接传感器是否是 KTY 84 型 25

26 报警代码报警分析诊断及处理 A521 运行环境过温运行环境温度超出报警值 1. 检查环境温度必须在允许限值以内 2. 检查变频器运行时, 冷却风机必须正常转动 3. 检查冷却风机的进风口不允许有任何阻塞 A0541 电动机数据自动检测已激活已选择电动机数据的自动检测 (P1910) 功能, 或检测正在进行检测如果此时 P1910=1, 需要马上启动变频器激活自动检测 A0590 编码器反馈信号丢失的报警从编码器来的反馈信号丢失 1. 检查编码器的安装及参数设置 2. 检查变频器与编码器之间的接线 4. 手动运行变频器, 检查 r0061 是否有反馈信号 5. 增加编码器信号丢失的门限值 (P0492) A0910 最大电压 Vdc-max 控制器未激活电源电压一直太高电机由负载带动旋转, 使电动机处于再生制动方式下运行负载的惯量特别大检查电源输入安装制动单元制动电阻 A0911 最大电压 Vdc-max 控制器激活直流母线电压超过 P2172 所设定的门限值 A0922 变频器无负载输出没接电机, 或者电机功率过小 26

27 第八章资源链接作为一本简明调试手册, 本书只包含了 MICROMASTER440 变频器调试的部分常见的内容, 没有对所有参数进行详细的介绍, 所涉及的很多参数的很多其他设置项也可能没有进行详尽的说明这些具体的内容可以参看 MICROMASTER440 使用大全中相关篇章的介绍特别建议用户在使用之前, 仔细阅读安全使用本设备所需要注意的一些注意事项! 在中国生产的西门子标准变频器的包装中已经包含了完整的中文版 MICROMASTER440 使用大全所有变频器中附带的光盘也包含了电子版的使用说明, 同时这个文件在西门子技术文档下载网站上, 标准变频器相关部分的链接中也可以找到关于 MM440 和其他西门子标准变频器的使用条件和其他附加选件等信息, 可以参考产品样本中的具体信息技术文档下载地址 : 如果在调试和使用过程中出现了技术问题, 可以及时和西门子技术热线的专家取得联系, 他们会在最快的时间内给用户以技术援助同时, 如果产品出现了故障需要维护也可以拨打热线电话, 您将在最短的时间内得到支持信息西门子技术支持与服务热线 : 电话 : 传真 :

28 北方区北京电话 :(010) 传真 :(010) 济南电话 :(0531) 传真 :(0531) 西安电话 :(029) 传真 :(029) 天津电话 :(022) 传真 :(022) 青岛电话 :(0532) 传真 :(0532) 郑州电话 :(0371) 传真 :(0371) 唐山电话 :(0315) /51 传真 :(0315) 太原电话 :(0351) 传真 :(0351) 乌鲁木齐电话 :(0991) 传真 :(0991) 洛阳电话 :(0379) 传真 :(0379) 兰州电话 :(0931) 传真 :(0931) 石家庄电话 :(0311) 传真 :(0311) 烟台电话 :(0535) 传真 :(0535) 银川电话 :(0951) 传真 :(0951) 塘沽电话 :(022) 传真 :(022) 淄博电话 :(0533) 传真 :(0533) 东北区沈阳电话 :(024) 传真 :(024) 大连电话 :(0411) 传真 :(0411) 哈尔滨电话 :(0451) 传真 :(0451) 长春电话 :(0431) 传真 :(0431) 包头电话 :(0472) 传真 :(0472) 鞍山电话 :(0412) 传真 :(0412) 呼和浩特电话 :(0471) 传真 :(0471) 华东区上海电话 : (021) 传真 : (021) 长沙电话 :(0731) 传真 :(0731) 南京电话 :(025) 传真 :(025) 无锡电话 :(0510) 传真 :(0510) 合肥电话 :(0551) 传真 :(0551) 连云港电话 :(0518) 传真 :(0518) 扬州电话 :(0514) 传真 :(0514) 杭州电话 :(0571) 传真 :(0571) 宜昌电话 :(0717) 传真 :(0717) 徐州电话 :(0516) 传真 :(0516) 武汉电话 :(027) 传真 :(027) 温州电话 :(0577) 传真 :(0577) 苏州电话 :(0512) 传真 :(0512) 宁波电话 :(0574) 传真 :(0574) 南昌电话 :(0791) 传真 :(0791) 常州电话 :(0519) 传真 :(0791) 绍兴电话 :(0575) 传真 :(0575) /1759 南通电话 :(0513) 传真 :(0513) 扬中电话 :(0511) 传真 :(0511) 华南区广州电话 :(020) 传真 :(020) 福州电话 :(0591) 传真 :(0591) 南宁电话 :(0771) 传真 :(0771) 深圳电话 :(0755) 传真 :(0755) 东莞电话 :(0769) 传真 :(0769) 厦门电话 :(0592) 传真 :(0592) 佛山电话 :(0757) 传真 :(0757) 海口电话 :(0898) 传真 :(0898) 珠海电话 :(0756) 传真 :(0756) 汕头电话 :(0754) 传真 :(0754) 湛江电话 :(0759) /3232 传真 :(0759) 西南区成都电话 :(028) 传真 :(028) 重庆电话 :(023) 传真 :(023) 昆明电话 :(0871) 传真 :(0871) 攀枝花电话 :(0812) /01 传真 :(0812) 宜宾电话 :(0831) 传真 :(0831) 绵阳电话 :(0816) 传真 :(0816) 贵阳电话 :(0851) 传真 :(0851) 西宁电话 :(0971) 传真 :(0971) 售后维修服务中心西门子工厂自动化工程有限公司 (SFAE) 电话 :(010) 传真 :(010) 西门子电气传动有限公司 (SEDL) 电话 :(022) 技术培训北京 :(010) 上海 :(021) /307/308 广州 :(020) 武汉 :(027) 沈阳 :(024) / 重庆 :(023) 技术资料北京 :(010) 技术支持与服务热线电话 : 传真 :(010) cn@siemens.com Web: 亚太技术支持 ( 英文服务 ) 及软件授权维修热线电话 :(010) 传真 :(010) support.asia.automation@siemens.com 西门子 ( 中国 ) 有限公司工业业务领域驱动技术集团 28 如有变动, 恕不事先通知订货号 :E20001-A9370-C100-V2-5D SH 西门子公司版权所有本手册中提供的信息只是对产品的一般说明和特性介绍文中内容可能与实际应用的情况有所出入, 并且可能会随着产品的进一步开发而发生变化仅当相关合同条款中有明确规定时, 西门子方有责任提供文中所述的产品特性手册中涉及的所有名称可能是西门子公司或其供应商的商标或产品名称, 如果第三方擅自使用, 可能会侵犯所有者的权利

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MM440.indd micromaster 440 简明调试指南目录第一章概述 4 第二章安装与接线 6 第三章操作介绍 7 第一节基本操作面板 (BOP) 的使用 7 第二节参数结构及表示方法 8 第三节调试步骤 9 第四章参数复位操作 10 第五章快速调试 11 第一节快速调试定义 11 第二节快速调试步骤 11 第六章功能调试 13 第一节开关量输入功能 13 第二节开关量输出功能 13