西門子6SL3220-1YD18-0UB0

1、概述
優化電機功能可以在項目配置中選擇，配置結束后通過施加使能命令開始優化；也可以在項目配置結束后，通過專家參數方式完成。

> 如有必要需對變頻器**行參數工廠復位（P0010=30、P0970=1）。

優化順序:
1).完成項目配置并依照電機銘牌正確輸入電機額定數據及編碼器類型
2).執行電機數據計算P340
3).電機數據靜態辨識P1910
4).依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能調整速度環參數（調試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）
5).電機數據及控制數據動態優化P1960

電機優化條件：電機冷態，抱閘沒有閉合、有效措施確保機械系統無危險

2、優化過程

a.電機數據計算
P340是基于電機銘牌數據的計算（定/轉子阻抗感抗等）該過程不必使能變頻器。計算結束后P340自動恢復為0。

b.電機數據靜態辨識
P1910用于電機數據靜態辨識，該過程需要使能變頻器。辨識過程中
1. 變頻器有輸出電壓，輸出電流，
2. 電機可能轉動較大210?

P1910 = -3 接受識別結果
P1910 = -2 辨識過程中，若變頻器發現編碼器反向則報故障F07933，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機接線并重新執行辨識過程。
P1910 = -1數據辨識但不接受
P1910 = 0 禁止數據辨識
P1910 = 1 數據辨識并接受辨識結果

P1910=1 將計算：定子冷態阻抗P350、轉子冷態阻抗P354、定子漏感P356、轉子漏感P358、主電感P360。

電機數據靜態辨識步驟：
i. 設P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨識結束后P1910自動恢復為0

速度環動態特性的優化:
依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能優化速度P1460/P1470、P1662/P1472（調試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）

c.電機數據動態辨識
電機數據動態辨識由P1959 + P1960配合使用

出廠默認值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受識別結果
P1960 = -2 辨識過程中，若變頻器發現編碼器反向則報故障F07933，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機接線并重新執行辨識過程。
P1960 = -1數據辨識但不接受
P1960 = 0 禁止數據辨識
P1960 = 1 數據辨識并接受辨識結果

電機數據動態辨識，需要使能變頻器。辨識過程將完成：
? 計算磁化曲線
? 計算系統轉動慣量與電機轉動慣量比例（P342）等

動態辨識步驟：

1. 電機空載以精確計算電機動態數據（如電機的轉動慣量等）。

2. 電機帶載優化，帶載后系統總的轉動慣量等發生變化需執行p1959=4, P1960=1以完成動態優化。

3. 如果項目配置時選擇了擴展的給定通道（Extended Setpoint）斜坡函數發生器有效，建議在做空載優化時通過設置P1958=0 取消（P1958僅在電機數據動態辨識時有效），同時不要使用旋轉方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。

4. 若電機帶載后需要測試系統轉動慣量，則需根據負載及機械設備的實際情況設定斜坡上升下降時間P1958≠0，然后執行P1960=1、P1958=4，優化過程中只有電流及速度限幅有效。

5. 選擇優化項目

• 設P1960+P1959
• 使能 ON/OFF1

電機辨識過程中電機會加速至較大轉速，優化過程中只有較大電流P640和較大轉速P1082有效，辨識結束后P1960自動恢復為0。

注：若機械系統沒有條件執行電機空載優化，可直接進行帶載優化，此時必須考慮機械條件限制如：
機械負載慣性
機械強度
運動速度
位移的限制等
對于**種情況（機械負載慣性、機械強度、運動速度）可適當調整P1958、P640、P1082，通過使用斜坡上升/下降時間、速度限制、電流限制來減少機械承受的壓力做輔助保護。
對于*四種情況（機械位置有限制）則較好不做動態優化或可通過P1959.14和P1959.15做限位。

優化完成后必須存儲參數到CF卡上：
可通過STARTER調試軟件執行 copy RAM to ROM或設定參數P971=1、P977=1

S120驅動第三方伺服電機必要的電機數據：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356

1.基本調試

 

        在進行基本調試之前，請確保變頻器、電機、編碼器等的接線正確。

        如果變頻器中的參數不合適，那么要進行閉環矢量控制或者V/F控制時，則必須進行快速0參數識別操作。

        您必須在開始調試前擁有以下數據：

    ?  輸入進線電源頻率

    ?  輸入電機銘牌數據

    ?  命令/設定值來源

    ?  較小頻率/較大頻率及上升/下降斜坡時間

    ?  閉環控制方式

    ?  電機參數識別/優化

 

1.1恢復出廠設置

 

    在做基本調試之前，建議首先對變頻器做恢復出廠設置操作。

    恢復出廠設置的參數：

        P10=30

        P970=1

 

1.2快速調試

 

電機銘牌數據可以參考圖1所示，圖1是標配的西門子電機數據。

 

圖 1 電機銘牌

 

按照如下步驟完成快速調試：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.靜態優化

 

完成快速調試后，為了變頻器更好地驅動電機，建議對電機做靜態優化。

 

靜態優化的步驟如下：

 

P10=0                                準備就緒；

P1900=2                            識別所有靜止狀態下的參數；

ON命令                               P1900設置為2后，變頻器會出現一個A0541的報警（電機參數識別已
                      激活），此時需要給變頻器運行命令，變頻器即開始進行電機參數識
                      別。當電機參數識別結束后，A0541報警自動消除并且P1900自動變為零。

 

3.閉環矢量控制調試

 

3.1編碼器信號測試

 

    為了避免閉環調試過程中出現故障或者系統運行不穩定，建議在做閉環調試之前，先對編碼器信號做測試。

 

測試步驟如下：

 

P10=0                          準備就緒；

P400                            編碼器類型；

P408                            編碼器的脈沖數；

P1300=0                     控制方式，V/F方式下檢測編碼器反饋信號；

P492=0                       禁止編碼器信號丟失檢測（為了防止變頻器在檢測編碼器的時候報故障）；

P2100=90，P2101=0        V/F方式下設置了編碼器，可能導致變頻器報F0090故障，可通過這兩個參
                       數，把故障F0090暫時屏蔽掉；

 

        啟動變頻器，給定變頻器一個運行頻率信號（例如10Hz），查看r0061編碼器的反饋是否與給定的運行頻率大小、方向一致？r0061的反饋應在給定頻率上下波動，方向與給定方向一致。如果反饋偏差過大，請檢查編碼器的接線以及編碼器的相關參數設置；方向不一致，可以通過對調編碼器的信號線的方式來解決。

 

3.2動態優化

 

        為了獲得更好的動態特性，建議使用矢量控制時，都要做動態優化；

    編碼器信號反饋正常后，就可以做矢量控制優化了。

    注意：動態優化的時候，電機是會旋轉起來的，請**現場可以做這個優化。

 

    動態優化步驟：

 

    首先，脫開電機的負載，即空電機軸。如果電機有抱閘，手動把抱閘打開。

 

P10=0                                 準備就緒；

P400                                   編碼器類型；

P408                                   編碼器的脈沖數；

P492                                   允許的速度偏差；

P1300=21                          帶編碼器的矢量控制；

P1960=1                            使能速度控制器優化；

ON命令                               當設置P1960=1后，變頻器即報A0542報警，在此狀態下，需要給變頻器
                                             一個啟動命令，則可啟動優化過程。優化完成后，A0542報警會自動消除
                      并且P1960自動變為零。

 

說明：以上調試步驟也適合P1300=20，無傳感器的矢量控制方式（SLVC）。

1 概述

調試SINAMICS S120驅動系統時，如果用戶對SINAMICS S120的參數存儲結構不熟悉，執行了錯誤的上傳/下載操作，都會造成設置參數的丟失，對調試進度造成影響。比如：在線調試完成后卻又執行了下載操作，造成調試結果被離線數據覆蓋；又或調試完成后沒有執行copy RAM to ROM操作就斷電了，重新上電后設備還處于調試前狀態；這些操作都使剛剛完成的調試工作付之東流。因此了解SINAMICS S120的存儲結構以及每一個操作的意義是成功調試的前提。

SINAMICS S120 存儲器分為兩個部分：

• RAM：易失性存儲器，數據斷電即丟失，RAM位于控制單元內部，是設備自帶的。
• ROM：即CF卡，數據可以*保持在CF卡上，CF卡是單獨訂購的。

對SINAMICS S120項目的操作分為兩種：

• 在線模式（ONLINE Mode）：如果是在線進行操作，這是直接修改RAM里的數值，而PG/PC本地項目里的參數并沒有更改。
  注：PG，Programmer西門子編程器；PC，Personal computer個人電腦。
• 離線模式（OFFLINE Mode）：如果是離線進行操作，就是對本地項目的參數進行修改，不會影響設備數據。

2 SINAMICS S120存儲器與PG/PC之間的幾種操作

PG/PC、RAM和ROM之間可進行的操作大致分為以下5種，如圖1：

圖1.PG/PC、RAM和ROM之間的操作

具體每一步操作的意義如下：

①Download下載。
從PG/PC到RAM(Download CPU/ drive unit to target device)，就是在線執行下載操 作，將PG/PC的參數設置傳給控制單元CU，如圖2。Scout或Starter工具欄上有兩個下載按鈕。左邊的黃色下載按鈕是對該項目里所有在線設備的所有數據進行下載。右邊的下載按鈕是對所選在線設備的所有數據進行下載，一般選擇右邊的下載按鈕。

圖2.下載操作

②Upload上傳
從RAM到PG/PC(Load CPU/ drive unit to PG)，就是在線執行上傳操作，將控制單元里的參數設置傳到PG/PC，如圖3。

圖3.上傳操作

③Copy RAM to ROM
從RAM到ROM(Copy RAM to ROM)，把參數保存到CF卡上。RAM里的參數斷電后會丟失，因此雖然配置好的參數已經正確下載到控制單元，但還需要執行該操作來**掉電后再上電，機器能正常工作，如圖4。如果是通過BOP面板進行調試，調試參數也都存在RAM里，也需要保存參數的設置。具體操作是當修改完參數面板上出現“S”字樣，按住P鍵保持3秒，面板出現閃爍，表示參數已經開始存儲。或者通過設置CU的參數：P0009=0，P0977=1來執行。

圖4.Copy RAM to ROM操作

④Power up
從ROM到RAM，上電后CU會自動將保存到CF卡上的參數裝載到RAM。

⑤Load to file system
從PG到CF卡(Load to file system)，這個操作可以在沒有CU的情況下，將S120項目下載到CF卡 (需要一個CF卡讀卡器)，如圖5。

圖5.Load to file system

3 Sinamics S120存儲器正確操作舉例

這里以三相異步電機的矢量控制從自動配置開始到完成優化這一過程為例，說明SINAMICS S120存儲器正確的操作方法。
⑴.在線連接設備，執行Automatic configuration，系統會自動上傳②配置數據。
⑵.自動配置完成后，還需離線配置三相異步電機、編碼器等參數。然后在線，執行下載①操作，將配置的參數傳到控制單元。 下載①的時候可以勾選After loading copy RAM to ROM③，也可以稍后執行。
⑶.然后是對電機的靜態和動態識別、BICO連接等設置，這時的操作是在線進行的。一定不要執行下載①，正確的做法是上載②到PG/PC，然后保存項目。
⑷.最后再執行Copy RAM to ROM③，配置優化完后的參數就保存到CF卡里了。斷電再上電系統自動從ROM導出配置到RAM④，依然正常工作。

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