6SE70变频器培训.ppt

1、SIEMENS变频器培训,6SE70部分,莱钢培训中心 王 兵 Mobile:13156347526 E_Mail:,2,一、6SE70变频器概 述,6SE70变频器属于SIMOVERT MASTERDRIVES 产品系列。这个系列产品用所有模块，全数字部件去解决由三相传动工程所提出的所有传动任务。大量的部件和各种控制功能使其能满足各种应用场合。 控制功能由存储在逆变器和变频器模块中的软件所决定。在 SIMOVERT MASTERDRIVES 产品系列中提供了以下控制方式控制方式： 1、 矢量控制(VC)带编码器的矢量控制应用于需要高度精确转矩和动态响应，无编码器的矢量控制在水泵、风机的简单应

2、用和 U/f 控制。 2、Motion 控制(MC)矢量控制用于运动伺服系统，用于可选的高级工艺功能,3,SIEMENS 6SE70系列变频器,先进的技术控制装置采用全数字控制技术，功率部分采用IGBT 的电压源型PWM交流变频传动装置。它给传动装置带来快速性，更高的精度，更高的可靠性，同时效率也更高。,4,SIEMENS 6SE70系列变频器应用,5,6SE70系列逆变器框图,6,6SE70 硬件组态,主控板（CUVC板） 电源板包括IGBT驱动电路、开关电源、电流和电压测量环节 DP通讯板（CBP2板） 主控板上安装了微处理器及其外围电路，集成了标准配置的I/O口 4个可选择的可参数设置的

3、数字量输入/输出 3个开关量输入 2路模拟量输入 2路模拟量输出 1路编码器反馈输入 1路RS485串行口,7,CUVC主控制板 DP通讯板(CBP2),8,二、书本型或装机装柜型装置(AC-AC)的配置举例,9,三、功能块,10,连接器和开关量连接器,连接器好比是存储单元，它可用于汇集“模拟”信 号。它们标识很清楚。每个连接器包含连接器名， 连接器号和一个标识字母。标识字母取决于数字的表示法：K 具有字长(16 位)的连接器KK 具有双字长(32 位，提高精度)的连接器,11,具有字长 16 位和 32 位的连接器,12,开关量连接器,开关量连接器包含开关量连接器名、开关量连接器 号和一个标

4、识字母。标识字母是 B。 开关量连接器号通常有 4 位数字。 基于它们的定义，开关量连接器仅有两个状态：“0”( 逻辑 no)和“1”(逻辑 yes)。,13,开关量连接器,14,三、功能块,15,四、参数,按照它们的功能，参数可有下列不同品种：功能参数(能读和写) BICO 参数(能读和写) 只读参数(仅能读) 每个参数标识很清楚。参数包含了参数名和参数号 使每个参数得以清楚识别。除参数名和参数号外， 许多参数尚有一个参数标号。借助于这个标号，在 一个参数号下的参数能够存储几个值。,16,在上的参数号,直接安装在装置上的参数设置单元(PMU)所显 示的参数号由一个字母和三个数字组成。 字母的

5、应用如下： 大写字母(P，U，H 和 L)表示 BICO 参数和功能参数，它们可以改变。 小写字母(r, n, d 和 c)表示只读参数，它们不能改变。三个数字覆盖的数值范围从 000999；但并非 所有数值都能用到。,17,功能参数,功能块的应答由功能参数决定。 功能参数的典型应用：输入信号的规格化斜坡函数发生器的加速和减速时间 速度调节器中的比例系数(Kp)和积分时间(Tn ) 功能参数可带标号，存储在不同标号中的参数值的意义取决于各个参数 的定义。由功能参数所形成的专门组是所谓功能数据组的一部分。,18,功能数据组,专用的功能参数一起放在功能数据组中。这些参数在功能图中标以参数标号.F。

6、 有关参数可有 4 个标号，这意味着，在每个参数标号下能够存储一个参数值，即能够存储总共 4 个参数。 激活的功能数据组决定目前正使用的参数值。如果功能数据组 1 被激活，则使用存储在参数标号 1 中的参数值。如果功能数据组 2 被激活，则使用存储在参数标号 2 中的参数值。,19,功能数据组,例如：总共有 4 个值被存储在参数 P462 中(加速时间)。 P462.1 = 0.50 P462.2 = 1.00 P462.3 = 3.00 P462.4 = 8.00 如果功能数据组 1 被激活，则加速时间是 0.5 s。 如果功能数据组 2 被激活，则加速时间是 1.0 s。 如果功能数据组

7、3 被激活，则加速时间是 3.0 s。 如果功能数据组 4 被激活，则加速时间是 8.0 s。 各个功能数据组由控制字 2 中的位 16 和 17 来选择(P576.B 和P577.B)。 可在任何时刻进行转换。 借助于只读参数 r013(Active Func Dset)可显示被激活的数据组。,20,电机参数,电机参数可实现变频器同所连接的电机相匹配，也能够匹配开环和闭环 控制方式。电机参数典型的例子是： 来自电机铭牌的电机额定数据 所连接的测速发电机的规格 电流和输出限幅 电机参数有 4 个标号,21,电机数据组,所选择的功能参数一起放入电机数据组中。这些参数在功能图中标以参数标号.M 有

8、关参数可有 4 个标号，这意味着，在这些参数的每个参数标号下能够存储一个参数值，即能够存储总共 4 个参数。 激活的电机数据块(MDS)决定目前正使用的参数值。如果 MDS1 被激活，则使用被存储在参数标号 1 中的参数值，如果 MDS2 被激活，则使用被存储在参数标号 2 中的参数值。,22,电机数据组,例如：总共有 4 个值被存储在参数 P100 中(控制方式)。 P100.1 = 4 P100.2 = 3 P100.3 = 1 P100.4 = 1 如果电机数据组 1 被激活，则传动系统工作在有测速机的速度控制； 如果电机数据组 2 被激活，则传动系统工作在无测速机的频率控制； 如果电机

9、数据组 3 和 4 被激活，则传动系统工作在 v/f 控制。各个电机数据组用在控制字 2 中的位 18 和 19 来选择(P578.B和 P579.B)，仅在传动系统脱离电源状态才能转换。,23,BICO参数,利用 BICO 参数去确定一个功能块输入信号的源。所以可以利用BICO参数去确定一个功能块是从哪一个连接器和开关量连接器读入它的输入信号。从这个意义上讲，我们能够将存储在装置中的功能块进行软连接去满足你的要求。我们称它为 BICO 系统。 对每个 BICO 参数，能够连接到它的输入信号的型式(连接器或开关量连接器)是确定的。,24,BICO参数,BICO 参数有下列标识。 B 用于连接开

10、关量连接器的开关量连接器参数 K 用于连接单字长(16 位)的连接器的连接器参数KK 用于连接双字长(32 位)的连接器的连接器参数 开关量连接器和连接器的交叉软连接是不允许的。然而，可以将单字长和双字长的连接器连到连接器参数。 BICO 参数可有两种型式：它们既可是没有标号或双标号。,25,BICO数据组,所选择的 BICO 参数一起放入 BICO 数据组。这些参数在功能图中标以参数标号.B。 这些参数可有 2 个标号，这意味着，在这些参数的每个参数标号下能够存储一个参数值，即能够存储总共 2 个参数。 激活的 BICO 数据组决定目前正使用的参数值。如 BICO 数据组 1 被激活，则存储

11、在参数标号 1 的参数值被使用。如 BICO 数据组 2 被激活，则存储在参数标号 2 的参数值被使用,26,BICO数据组,例如：总共有 2 个值被存储在参数 P554 中(SrcON/OFF1) P554.1 = 10 P554.2 = 2100 如果 BICO 数据组 1被激活，则 ON 指令来自基本装置开关 量输入口 1。 如果 BICO 数据组 2被激活，则 ON 指令来自串行接口 1 第 1 个数据字的位 0。各个 BICO 数据组用在控制字 2 中的控制字位 30 来选 择(P590)。借助于只读参数 r012(激活 BICO DS)可显示被激 活的 BICO 数据组。,27,具

12、有 16 位或 32 位字长的连接器,28,只读参数,只读参数用于只读内部量(例如可用的输出电流)。这些参数仅能显示而你不能将其更改。 为与其他参数相区别，参数号以小写字母 r，n，d 和 c 标示,29,连接功能块（BICO系统）,BICO 系统是用于描述功能块间建立连接的术语。它借助于开关量连接器和连接器来实现。BICO 系统的名称就是来自这两个术语。 两个功能块之间的连接包含了一侧上的一个连接器或开关量连接器，而在另一侧上有一个 BICO 参数。连接是从功能块输入的观点来看的。通常，必须把输出分配给输入。赋值是将连接器或开关量连接器的号进入一个BICO 参数，而所要求的输入信号能从连接器

13、或开关量连接器读入。可以在不同的BICO参数中屡次进入相同的连接器和开关量连接器号，因而，一个功能块的输出信号可用作为几个其他功能块的输入信号。,30,两个功能块的连接,31,可能和不可能的 BICO 连接,32,五、参数设置,参数菜单 具有相关功能的参数系存储在装置中的参数组的结构菜单中。因而，一个菜单代表装置全部参数中的一套参数。 一个参数有可能列入几个菜单。参数表指明一个参数所列入的菜单。通过配置给每个菜单的菜单号，使其赋值生效。,33,参数菜单,34,特殊板代码,35,特殊板代码,36,六、参数设置步骤,参数设置被分成三类：参数恢复到工厂设置 简单应用的参数设置步骤 专家应用的参数设置

14、,37,1、参数恢复到工厂设置,工厂设置是装置所有参数被定义的初始状态，装置在这个设置下进行供货。 通过参数复位到工厂设置能够在任何时候将装置恢复这种初始状态，因而能够撤消自装置供货以后的所有参数的变更。 参数复位到工厂设置过程中，功率部分的定义，相关的工艺选件，运行时间的计算及故障存储器都将予以保留。,38,参数复位到工厂设置的顺序,39,2、简单应用的参数设置步骤,简单应用的步骤常用于已准确了解了装置的应用条件且无需测试以及需要对相关扩展参数进行补充的情况。 简单应用的步骤典型应用的例子就是当装置安装在标准机械上或是当需要更换装置的地方。,40,41,42,43,参考量,功能参数的显示，监

15、控参数的显示以及连接器被限制为参考值的两倍。 在快速参数设置之后，参考量和电机额定值是相同的。这样使信号代表(如通过连接器)电机额定值的两倍。如果这样还不够，你可以转到菜单“系统设置”(P060 = 5)去适配参考值。下面的参数用于此目的：P350 参考电流 单位 AP351 参考电压 单位 VP352 参考频率 单位 HzP353 参考速度 单位 rpmP354 参考转矩 单位 Nm,44,相关的参考值,45,自动电机辨识,为了准确确定电机参数，就得执行自动电机辨识和速度调节器优化。为达到此目的，需使用“系统设置”步骤。如果使用矢量控制(P100 = 3,4,5) ，可以简化电机辨识步骤。在

16、这种情况下，选择“完全的电机辨识”(P115 = 3)，同时变频器根据报警信号 A078 和A080 的情况上电。 注意：在电机辨识过程，逆变器脉冲开放，电机旋转!为安全起见，第一次电机辨识不要带载。,46,3 专 家 应 用 参 数 设 置,47,48,49,50,51,52,53,4、参数设置的注意事项,当参数没有其他注释下，所有百分率相对于 P350 P354 中的参考量。如果参考量改变，则带有百分率规格化 的参数的意义也将改变(如 P352= 最大频率)。 参考量：参考量的用途是使设定值和实际值信号 以统一的方式显示出来，这点也适用于以%形式 输入的固定设定值。一个%的值等同于过程数据

17、 值4000h 或双值时等于 4000 0000h。,54,4、参数设置的注意事项,转速和频率参考值：通常，参考转速和参考频率由极对数连接起来：,如果两个参数中有一个参数被更改，另外一个参数就会用公 式被计算出来。由于不是在写入时进行计算，因此必须按正 确的对应关系载入这两个量。 如果设定值和实际值信号与一个预定的参考转速(rpm)有关， 必须对P353 做相应的设定(P352 自动计算)。如果把旋转频 率(单位: Hz)用作参考频率(使用极对数 P109 进行计算)，必 须对 P352 进行设定。,55,4、参数设置的注意事项,转矩参考值：由于调节系统中的转矩信号和参数被以百分比的形式给定并

18、显示，那么通过参考转矩(P354)对电机额定转矩(P113)的比率可确定精度的高低。若两个值一样，100%的显示值刚好等于电机额定转矩，则不必考虑实际输入到 P354 和 P113 的数值是多少。为清楚起见，建议把系统的实际额定转矩输入到 P113 (例如，从目录数据中)。,56,4、参数设置的注意事项,参考功率值：从参考转矩和参考转速中计算得出参考功率(单位：W)：,调节系统中的功率值总是被定为指定的参考功率的百分 数。因此可使用PW,ref /Pmot, rated 之间的比率换算出电机 额定功率。,57,4、参数设置的注意事项,参考电流值：由于转矩提高时电流也会增加，因此如果参考转矩 P

19、354 增加，则参考电流 P350 必须以相同的因数增加。,注意：以工程单位显示的设定参数和只读参数(例如，Imax，单位 A)不能超过参考值的两倍。 如果参考量变化，所有以百分数形式出现的参数的物理值也会变化。这些参数值是设定值通道的所有参数以及调节系统(P258，P259)的最大功率和频率调节 (P278，P279)时的静态电流。,58,七、功 能,1、基本功能 时隙：微处理器系统按顺序处理功能块。每个功能块需要一定的计算时间且在专用时间内必须再处理。因而，微处理器系统对每个单独功能块能有不同时间。这个时间称为时隙。 一个时隙是一个功能模块所有输出值被重新计算的时间周期。 述语“时隙”和“

20、采样时间”在文件中有相同意义并且可以互用。,59,1、基本功能,时隙 T2T20： T2 代表一个功能块能被处理的最短时隙。采样时间 T0 用参数 P357 设定。 T2 = T0 = P357 采样时间 T0 是所有其他时隙的基础。 除时隙 T2 外，尚有时隙 T3T10 及 T20。时隙 T3T10 由时隙 T0 导出。 时隙 T20 作为不需要的功能块的存储器。存储在时隙 T20 中的功能块不能被处理。,60,1、基本功能,时隙一览表：,61,1、基本功能,处理顺序：,62,1、基本功能,功能块时隙的确定：为使功能块能进行处理，对每个功能块必须确定一个时隙(采样时间)。在表中用参数设置来

21、进行时隙的确定。功能块号对应于带标号的参数号如下表所示：,63,1、基本功能,例： 1. 功能块 350 应在时隙 T4 中被处理： U953.50 = 4 2. 功能块 390 应在时隙 T9 中被处理： U953.90 = 9 3. 功能块 374 不应被处理： U953.74 = 20,64,2、变频器功能,自动再启动(WEA):可以用于在电源故障后(F006“直流母线过电压”和F008“直流母线欠电压”)装置自动复位及自动再启动以及始终激活“捕捉再启动”功能而不必操作人员介入。,65,2、变频器功能,动能缓冲(KIB) (功能图 600)：可以通过动能缓冲功能，利用所接生产机械的动能(

22、即飞轮惯量)来渡过短时间的电源故障。此时，通过控制频率(闭环)，使系统的损失用发电状态工作的电机来补偿。因为电源故障总有损失，变频器输出频率必然降低。由此，引起的转速下降必须考虑。电源恢复后，变频器从电网吸收能量，变频器输出频率经斜坡 函数发生器功能回到所选择的参考频率。只要 KIB 功能使能，状态字位 15 发出“KIB 激活”信号。,66,2、变频器功能,柔性响应(FLR)(功能图 605)：在装置电源瞬时跌落时用该功能可以继续运行直到直流母线电压达 50%的额定值。在电压瞬时跌落情况下变频器按当时的电源电压降低输出电压。当“柔性响应”功能激活时，调制深度被限制在异步空间矢量调制的范围内(

23、最大输出电压减小)。只要 FLR 功能被激活，那么通过状态字位 15 置位“FLR 激活”信号。,67,2、变频器功能,直流制动(DC 制动) (功能图 615)：直流制动功能可以使系统在很短时间内停车。为此，在异步电动机绕组中注入直流电流将产生一个很大的制动转矩。“直流制动”功能只对异步电机才有意义!在直流制动时，电机的动能变成电机的热能。如果这种状态持续时间过长，那么可能导致电机过热！,68,2、变频器功能,捕捉再启动(功能图 620)：该功能允许将变频器连接到正在旋转的电机。如果没有捕捉再启动功能，当变频器接入时可能导致过电流。因为电机磁通必须预先建立并相应设置电机速度的开环/闭环控制。在多电机传动中由于电机运行状态各不相同，不能采用“捕捉再启动”功能。,69,电机自动参数设置和辨识的功能：电机自动参数设置和辨识的功能用于确定超出电机铭牌范围的电机的参数。开环控制用参数 P115 来执行。为获得传动系统好的闭环控制，需执行电机辨识。,