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1.硬件接线
西门子基本型变频器 SINAMICS V20 可应用于恒压供水系统，本文提供具体的接线及简单操作流程。
通过BOP设置固定的压力目标值，使用 4~20mA管道压力反馈仪表构成的PID控制恒压供水系统的接线如下图所示:
图1-1.V20变频器用于恒压供水典型接线
2调试步骤
2.1 工厂复位
当调试变频器时，建议执行工厂复位操作:
P0010 = 30
P0970 = 1
(显示50? 时 按下OK按钮选择输入频率，直接转至P304进入快速调试。)
2.2 快速调试
表2-1 快速调试参数操作流程
| 参数 | 功能 | 设置 |
| P0003 | 访问级别 | =3 （专家级） |
| P0010 | 调试参数 | = 1 （快速调试） |
| P0100 | 50 / 60 Hz 频率选择 | 根据需要设置参数值:=0: 欧洲 [kW] ， 50 Hz （工厂缺省值）=1: 北美 [hp] ， 60 Hz |
| P0304[0] | 电机额定电压 [V] | 范围: 10 ... 2000说明:输入的铭牌数据必须与电机接线（星形 / 三角形）一致 |
| P0305[0] | 电机额定电流 [A] | 范围: 0.01 ... 10000说明: 输入的铭牌数据必须与电机接线（星形 / 三角形）一致 |
| P0307[0] | 电机额定功率 [kW / hp] | 范围: 0.01 ... 2000.0说明: 如 P0100 = 0 或 2 ，电机功率 单位为 [kW] 如 P0100 = 1 ，电机功率单位为 [hp] |
| P0308[0] | 电机额定功率因数（ cosφ ） | 范围: 0.000 ... 1.000说明: 此参数仅当 P0100 = 0 或 2 时可见 |
| P0309[0] | 电机额定效率 [%] | 范围: 0.0 ... 99.9说明: 仅当 P0100 = 1 时可见此参数设为 0 时内部计算其值。 |
| P0310[0] | 电机额定频率 [Hz] | 范围: 12.00 ... 599.00 |
| P0311[0] | 电机额定转速 [RPM] | 范围: 0 ... 40000 |
| P0314[0] | 电机极对数 | 设置为0时内部计算其值。 |
| P0320[0] | 电机磁化电流[%] | 定义相对于电机额定电流的磁化电流。设置为0时内部计算其值。 |
| P0335[0] | 电机冷却 | 根据实际电机冷却方式设置参数值= 0: 自冷（工厂缺省值）= 1: 强制冷却= 2: 自冷与内置风扇= 3: 强制冷却与内置风扇 |
| P0507 | 应用宏 | =10: 普通水泵应用 |
| P0625 | 电机环境温度 | 范围: -40... 80℃（工厂设置20） |
| P0640[0] | 电机过载系数 [%] | 范围: 10.0 ... 400.0 （工厂缺省值: 150.0 ）说明: 该参数相对于 P0305 （电机额定电 流）定义电机过载电流极限值。建议 保留工厂缺省值。 |
| P0700 | 选择命令源 | = 2: 端子启动 |
| P0717 | 连接宏 | =8: PID 控制与模拟量参考组合 |
| P0727 | 2/3线控制方式选择 | =0: 西门子标准控制（启动 / 方向） |
| P1000[0] | 频率设定值选择 | =0: 无主设定值 |
| P1080[0] | 最小频率 [Hz] | 范围: 0.00 … 599.00 （工厂缺省值: 0.00 ）说明: 此参数中所设定的值对正转和反转 都有效。 例如可设置为30Hz。 |
| P1082[0] | 最大频率 [Hz] | 范围: 0.00 … 599.00 （工厂缺省 值: 50.00 ）说明: 此参数中所设定的值对正转和反转 都有效。 |
| P1120[0] | 斜坡上升时间 [s] | 范围: 0.00 … 650.00 （工厂缺省 值: 10.00 ）说明: 此参数中所设定的值表示在不使用 圆弧功能时使电机从停车状态加速 至电机最大频率（ P1082 ）所需的 时间。 |
| P1121[0] | 斜坡下降时间 [s] | 范围: 0.00 … 650.00 （工厂缺省 值: 10.00 ）说明: 此参数中所设定的值表示在不使用 圆弧功能时使电机从电机最大频率 （ P1082 ）减速至停车状态所需的 时间。 |
| P1135[0] | OFF3 斜坡下降时间 | 范围: 0.00 … 650.00 （工厂缺省值: 5.00 ） |
| P1300[0] | 控制方式 | = 0: 具有线性特性的 V/f 控制（潜水泵适用）= 2: 具有平方特性的 V/f 控制 （离心循环泵 适用） |
| P1900 | 电机识别 | = 0 : 暂时跳过电机辨识 |
| P3900 | 快速调试结束 | = 3: 仅对电机数据结束快速调试说明:在计算结束之后， P3900 及 P0010自动复位至初始值0 。变频器显示 “8.8.8.8.8” 表明其正在执行内部数据处理。 |
| P1900 | 选择电机数据识别 | = 2: 静止时识别所有参数 |
| 此时变频器屏幕出现三角报警符号。报警号A541。此时通过端子启动变频器，开始电机数据识别，待报警符号消失后，电机识别完成。 |
2.3 输入输出端子相关参数设置
2.3.1 DI端子设置
P0700[0]＝2 端子启动
P0701[0]＝1 DI1 作为启动信号
P0703[0]＝9 DI3作为故障复位
2.3.2 DO端子设置
P0731[0]＝52.2 DO1设置为运行信号
P0732[0]＝52.3 DO2设置为故障信号
P0748.1＝1 DO2作为故障输出，有故障时NO触点闭合，
无故障时NO触点断开。
2.3.3 AI端子设置
P0756[0] ＝2 模拟量输入通道1，电流信号
P0757[0] ＝4 模拟量输入通道1定标X1=4mA
P0758[0] ＝0 模拟量输入通道1定标Y1=0%
P0759[0] ＝20 模拟量输入通道1定标X2=20mA
P0760[0] ＝100 模拟量输入通道1定标Y2=100%
P0761[0] ＝4 模拟量输入通道1死区宽度4mA
2.3.4 AO端子设置
P0771[0]＝21 模拟量输出通道1，设置为实际频率输出
P0773[0]＝50 模拟量输出通道1，滤波时间50ms
P0777[0]＝0 模拟量输出通道 定标X1=0%
P0778[0]＝4 模拟量输出通道 定标Y1=4mA
P0779[0]＝100 模拟量输出通道 定标X2=100%
P0780[0]＝20 模拟量输出通道 定标Y2=20mA
P0781[0]＝4 模拟量输出通道死区宽度4mA
2.4 PID恒压控制功能调试
P2200[0]＝1 使能PID控制器
P2240[0]＝X 依用户需求设置压力设定值的百分比
P2253[0]＝2250 BOP作为PID目标给定源
P2264[0]＝755.0 PID反馈源于模拟通道1
P2265＝1 PID反馈滤波时间常数
P2274＝0 微分时间设置。通常微分需要关闭，设置为0
P2280＝P参数 比例增益设置（需要根据现场调试）
P2285＝I参数 积分时间设置（需要根据现场调试）
2.5 其他可选功能
2.5.1 斜坡启动、自由停车 设置
P0701[0]＝99 端子DI1使用BICO连接功能
P0840[0]＝722.0 端子DI1设置为启动功能
P0852[0]＝722.0 端子DI1设置为脉冲使能
2.5.2 使用2线制压力反馈仪表的接线
图2-1 压力反馈使用2线制仪表的接线
2.5.3 休眠功能
V20变频器具有简单休眠功能:当需求频率低于阈值时电机停转，当需求频率高于阈值时电机启动。
图2-2 简单休眠模式下要求的响应
P2365[0]＝1 休眠使能 / 禁止 此参数使能或禁止休眠功能。
P2366[0]＝t1 电机停止前的延迟 [s] 在休眠使能的情况下，此参数
定义变频器进入休眠模式之前的延迟时间。
范围: 0 ... 254 （工厂缺省值: 5 ）
P2367[0]＝t2 电机启动前的延迟 [s] 在休眠使能的情况下，此参数定义变频器
退出休眠模式之前的延迟时间。
范围: 0 ... 254 （工厂缺省值: 2 ）
2.5.4捕捉启动功能
水泵启动前可能处在自由旋转状态，为避免启动时出现过电流，可设置捕捉启动功能:
P1200＝1 始终激活捕捉启动 双方向有效；
P1202[0]＝50 以电机额定电流P305表示的搜索电流大小。
P1203[0]＝100 最大600ms的搜索时间
2.5.5 BOP设置目标值记忆
P2231[0]＝1 设定值存储激活
3常见故障和报警
表3-1 常见故障及处理
| 故障代码 | 故障分析 | 诊断及处理 |
| F1过电流 | • 电机功率（ P0307 ）与 变频器功率（ r0206 ） 不一致• 电机导线短路• 接地故障r0949 = 0 : 硬件报告r0949 = 1 : 软件报告 | 检查下列各项:• 电机功率（ P0307 ）必须与变频器功率（ r0206 ）一致• 电缆长度不得超过允许的极限值• 电机电缆和电机内部不得有短路或 接地故障• 电机参数必须与实际使用的电机相配• 定子电阻值（ P0350 ）必须正确误• 电机不得出现堵转或过载现象• 增大斜坡上升时间（ P1120 ）• 减小启动提升强度（ P1312 ） |
| F2过电压 | • 电源电压过高• 电机处于再生模式r0949 = 0 : 硬件报告r0949 = 1 或 2 : 软件报告 | 检查下列各项:• 电源电压（ P0210 ）必须在铭牌规定的 范围以内• 斜坡下降时间（ P1121 ）必须与负载惯量 相匹配• 需要的制动功率必须处于规定范围内。• Vdc 控制器必须使能（ P1240 ）且参数 设置正确说明:斜坡下降过快或者电机由激活负载驱动可能导致电机处于再生模式。惯量越高，需要的斜坡时间越长；否则需连接制动电阻。 |
| F3欠电压 | • 电源故障。• 冲击负载超过了规定的 限定值r0949 = 0 : 硬件报告r0949 = 1 或 2 : 软件报告 | 检查电源电压。 |
| F4变频器过热 | • 变频器过载• 通风不足• 脉冲频率过高• 环境温度过高• 风扇不工作 | 检查下列各项:• 负载或负载循环是否过高？• 电机功率（ P0307 ）必须匹配变频器 功率（ r0206 ）。• 脉冲频率必须设为缺省值• 环境温度是否过高？• 变频器运行时风扇必须旋转 |
| F5变频器I 2 t | • 变频器过载。• 负载循环需求过高。• 电机功率（ P0307 ）超过 变频器功率（ r0206 ） | 检查下列各项:• 负载循环必须处于规定范围内。• 电机功率（ P0307 ）必须匹配变频器 功率（ r0206 ）。 |
| F6芯片温度超过临界值 | 电机过载 | 检查下列各项:• 负载或负载阶跃是否过高？• 电机标称过热参数（ P0626 - P0628 ） 必须设置正确• 电机温度报警阈值（ P0604 ）必须匹配 |
| F20直流波动过高 | 计算出的直流波动阈值已超过安全阈值。 这通常是因为电源输入的一相丢失引起的 | 检查电源接线 |
| F41电机数据识别故障 | 电机数据识别故障。• r0949 = 0 : 无负载• r0949 = 1 : 识别中达到 电流极限值• r0949 = 2 : 识别出的 定子电阻小于 0.1% 或 大于100%• r0949 = 30 : 电压极限值 时的电流控制器• r0949 = 40 : 识别出的 数据 集不一致，至少一个识别 故障基于阻抗 Zb = Vmot,nom / sqrt(3) / Imot,nom 的百分比值 | 检查下列各项:• r0949 = 0 : 电机是否已连接到变频器？• r0949 = 1 - 49 : P0304 - P0311 中的 电机数据是否正确？• 检查需要的电机接线类型（星形， 三角形连接） |
| F221PID 反馈信号低于最小值 | PID 反馈信号低于最小值P2268 | • 更改 P2268 的值• 调整反馈增益 |
| F222PID 反馈信号高于最大值 | PID 反馈信号高于最大值P2267 | • 更改 P2267 的值• 调整反馈增益 |