西门子G120XA集成智能操作面板IOP-26SL3220-3YD16-0UB0

 设定值和设定值调整
SINAMICS G120XA 变频器
操作说明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 357
• 通过操作面板进行控制时
• 通过 SINAMICS G120 智能连接模块进行控制时
8.5.1.1 模拟量输入设为设定值源
功能说明
图 8-58 示例：模拟量输入 0 设为设定值源
在快速调试中确认变频器接口的预设置。根据预设置的选择，模拟量输入可在快速调试之后
就与主设定值互联。
示例
模拟量输入 0 设为设定值源：
参数 描述
p1070 = 755[0] 主设定值与模拟量输入 0 互联
p1075 = 755[0] 附加设定值与模拟量输入 0 互联
设定值处理通过以下功能影响设定值：
• “取反”，电机旋转方向换向。
• “禁用旋转方向”功能能防止电机在错误的方向上旋转。
• “抑制带”能防止电机在抑制带内持续运行。该功能能避免机械共振，因为它只能暂时允
许特定的转速。
• “转速限制”能避免电机及其驱动的负载出现过高转速。
• “斜坡函数发生器”能防止突然的设定值变化。这样电机就可以以降低的转矩加速和制动。斜坡函数发生器
设定值通道中的斜坡函数发生器用于限制转速设定值的变化速率（加速）。减慢的加速会使
得电机加速转矩降低。这样电机就可以减负且生产设备也得到了保护。
扩展斜坡函数发生器不仅限制加速度，而且还通过设定值圆整对加速度的变化（急动度）进
行限制。如此一来便不会突然形成电机转矩。
扩展斜坡函数发生器
扩展斜坡函数发生器的斜坡上升时间和斜坡下降时间是可以单独设置的。这两个时间的
设置和实际应用紧密相关，可以是几百毫秒，也可以是几分钟。
通过开始端圆整和结束端圆整可以实现平滑的加速和减速。
电机的斜坡上升和下降时间会因圆整处理而有所延长。
• 有效的斜坡上升时间 = p1120 + 0.5 × (p1130 + p1131)。
• 有效的斜坡下降时间 = p1121 + 0.5 × (p1130 + p1131)。
操作步骤
1. 给出一个尽可能大的转速设定值。
2. 接通电机。
3. 检查电机的运转情况。
– 如果电机加速过慢，请缩短加速时间。
过短的加速时间会导致电机在加速时达到电流限值且暂时无法再跟踪转速设定值。此
时，变频器会超出所设时间。
– 如果电机加速过快，延长加速时间。
– 如果加速过急，延长起始段圆弧时间。
– 大多数应用中都可以将结束段圆弧时间设为和起始段圆弧时间相同的值。
扩展调试
8.5 设定值和设定值调整
SINAMICS G120XA 变频器
384 操作说明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE
4. 关闭电机。
5. 检查电机的运转情况。
– 如果电机减速过慢，缩短减速时间。
的有效减速时间取决于具体应用。当减速时间过短时，变频器会超出电机的电流
限值，变频器内的直流母线电压会变得过高，幅度取决于所用的功率模块型号。
– 电机制动过快或制动时变频器发生故障，则需延长减速时间。
6. 重复第 1 到第 5 步，直到获得符合电机或设备要求的驱动特性。
您已设置了扩展斜坡函数发生器。
当以低速运行时，水泵（例如，潜水泵）无法充分润滑或冷却。这会加快水泵磨损。
要避免磨损，可使用“双斜坡功能”。“双斜坡功能”缩短水泵以临界转速运行所需的时间。
先决条件
使能双斜坡功能前，需调整斜坡函数发生器。
功能说明
使能
将双斜坡功能的输出连接到斜坡函数发生的标定输入
• 设置 p1138 = r29576
• 设置 p1139 = r29577
• 设置 p29580 = 1
斜坡上升
• 变频器使用 p1120 · p29570 定义的时间开始斜坡上升。
• 实际转速 r0063 > p29571 时，则会切换为 p1120 · p29572 定义的斜坡时间。
斜坡下降
• 变频器使用 p1121 · p29573 定义的时间开始斜坡下降。
• 实际转速 r0063 < p29574 时，则会切换为 p1121 · p29575 定义的斜坡时间。
PID 工艺控制器的自动优化 工艺控制器的自动优化
概述
自动优化是一个用于自动优化 PID 工艺控制器的变频器功能。
前提条件
需要满足以下前提条件：
• 电机控制已设置完毕。
• PID 工艺控制器必须在后续运行中进行如下设置：
– 实际值已互联。
– 比例缩放、滤波器和斜坡函数发生器已设置。
– PID 控制器已使能（p2200 = 1 信号）。
功能说明
自动优化激活时，变频器会中断 PID 工艺控制器与转速控制器之间的连接。“自动优化”功
能会给出转速设定值，而不是 PID 工艺控制器的输出。
图 8-77 自动优化示例（物位调节）
转速设定值由工艺设定值和振幅为 p2355 的上级矩形信号得出。如果实际值 = 工艺设定值
± p2355，“自动优化”功能会切换上级信号的极性。为此，变频器会对振动过程量进行励您已经选择了 V/f 控制。
应用必须允许在低速时电机转矩下降。
功能说明
Imax 控制器用于限制输出频率和电机电压。
如果加速时电机电流达到限值，Imax 控制器会延长加速过程。
如果在稳定运行时电机负载过大，即：电机电流达到了限值，Imax 控制器会减小转速并降
低电机电压，直到电机电流降至允许的范围内。
如果减速时电机电流达到限值，Imax 控制器会延长减速过程。
更改设置
Imax 控制器的比例增益和积分时间的出厂设置是符合大多数应用的设置，可保证设备正常
运行。
只有在以下特殊情况下才必须修改 Imax 控制器的出厂设置：
• 在接近电流限值时，电机转速或转矩会
通过温度监控实现的变频器保护
一览
变频器的温度主要由以下因素决定：
• 环境温度
• 随输出电流上升的欧姆损耗
• 随脉冲频率上升的开关耗损
监控方式
变频器通过以下方式监控其温度：
• I 2 t 监控（报警 A07805、故障 F30005）
• 功率模块芯片温度的测量（报警 A05006、故障 F30024）
• 功率模块散热器温度的测量（报警 A05000、故障 F30004）
功能说明
p0290 = 0 时的过载响应 时的过载响应
变频器的响应方式取决于设置的控制方式：
• 在矢量控制中，变频器会减小输出电流。
• 在 V/f 控制中，变频器会降低转速。
如果过载已排除，变频器会再次使能输出电流或转速。
如果该方法无法阻止变频器热过载，变频器会关闭电机并报告故障 F30024。
p0290 = 1 时的过载响应 时的过载响应
变频器会立即关闭电机并报告故障 F30024。
p0290 = 2 时的过载响应 时的过载响应
针对平方矩特性驱动（例如：风机），建议采用该设置。
变频器响应分 2 步：
1. 如果用高脉冲频率设定值 p1800 运行变频器，变频器会从设定值 p1800 开始降低其脉冲频率。
尽管暂时降低了脉冲频率，但基本负载输出电流仍保持不变，即保持参数 p1800 的值。
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图 8-154 过载时的降容特性曲线和基本负载输出电流
如果过载已排除，变频器会将脉冲频率再次升至脉冲频率设定值 p1800。
2. 如果无法暂时降低脉冲频率或阻止变频器热过载，则应执行第 2 级：
– 在矢量控制中，变频器会减小其输出电流。
– 在 V/f 控制中，变频器会降低转速。
如果过载已排除，变频器会再次使能输出电流或转速。
如果两种方法都无法阻止功率单元热过载，变频器会关闭电机并报告故障 F30024。
p0290 = 3 时的过载响应 时的过载响应
如果用更高的脉冲频率运行变频器，变频器会从设定值 p1800 开始降低其脉冲频率。
尽管暂时降低了脉冲频率，但输出电流仍保持不变（分配给脉冲频率设定值的值）。另
见 p0290 = 2。
如果过载已排除，变频器会将脉冲频率再次升至脉冲频率设定值 p1800。
如果无法暂时降低脉冲频率或无法阻止功率单元热过载，变频器会关闭电机并报告故障
F30024。
p0290 = 12 时的过载响应 时的过载响应
变频器响应分 2 步：
1. 如果用高脉冲频率设定值 p1800 运行变频器，变频器会从设定值 p1800 开始降低其脉冲频率。
由于脉冲频率设定值较高，因而无需进行电流降容。
如果过载已排除，变频器会将脉冲频率再次升至脉冲频率设定值 p1800。
2. 如果无法暂时降低脉冲频率或阻止变频器热过载，则应执行第 2 级：
– 在矢量控制中，变频器会减小输出电流。
– 在 V/f 控制中，变频器会降低转速。
如果过载已排除，变频器会再次使能输出电流或转速。
如果两种方法都无法阻止功率单元热过载，变频器会关闭电机并报告故障 F30024。
p0290 = 13 时的过载响应 时的过载响应
针对高起动转矩驱动，建议采用该设置。
扩展调试
8.8 驱动保护
SINAMICS G120XA 变频器
操作说明, 07/2020, FW V1.03, A5E44751205F AE 561
如果用更高的脉冲频率运行变频器，变频器会从设定值 p1800 开始降低其脉冲频率。
由于脉冲频率设定值较高，因而无需进行电流降容。
如果过载已排除，变频器会将脉冲频率再次升至脉冲频率设定值 p1800。
如果无法暂时降低脉冲频率或无法阻止功率单元热过载，变频器会关闭电机并报告故障
F30024。
参数
编号 名称 出厂设置
r0036 CO:功率单元 I2t 过载 %
r0037[0…19] 功率单元温度 °C
p0290 功率单元过载响应 2
p0292[0…1] 功率模块的温度报警阈值 [0] 5 °C, [1]
15 °C
p0294 功率单元 I2t 过载报警 95 %
通过电压限制实现电机保护和变频器保护
概述
电机将电能转化为机械能，来驱动负载。但电机也会被负载驱动，比如：在制动时电机被负
载的惯性驱动，此时，能量从负载流向电机：电机暂时作为发电机工作，将机械能转换为电
能。电能从电机流到变频器中。变频器将这些电能存储在直流母线电容器中。变频器中的直
流母线电压 Vdc 因此会升高。
直流母线电压过高会损坏变频器和电机。因此，变频器会监控其直流母线电压，如果过高，
会发出故障信息“直流母线过电压”并关闭相连电机。
功能说明
电机和变频器的过电压保护
图 8-158  Vdc 控制器的简化图
 Vdc 控制器会延长电机停车时间，使电机只向变频器反馈少量电能，而这些电能又能以
变频器损耗的形式*消耗掉。直流母线电压保持在允许的范围内。
转矩监控
功能说明
在带采用流体特性曲线的风机、泵或压缩机的应用中，转矩会按照某个特定的特性曲线跟随
转速。在风机应用中，转矩过低表示从电机到负载装置的力传递中断。在泵应用中，转矩过
低表示泵可能出现泄漏或空转。
变频器根据一条“转速-转矩”包络线来监控当前转速下的转矩是否低于转矩下限或超出转
矩上限。
如果电机转矩超出允许范围且超限现象超出时间 p2192，变频器会根据 p2181 中的设定作
出响应。
低于转速阈值 1 或高于转速阈值 3 时，监控无效。
设置监控功能
1. 依次以三个不同的转速运行驱动。
2. 将转速阈值 p2182 … p2184 设为对应的值。
3. 为每个转速设置一个对应的转矩阈值。
转保护，漏液保护和空转保护
概述
在带采用流体特性曲线的风机、泵或压缩机的应用中，转矩会按照某个特定的特性曲线跟随
转速。在风机应用中，转矩过低表示从电机到负载装置的力传递中断。在泵应用中，转矩过
低表示泵可能出现泄漏或空转。
功能说明
如果电机转矩和转速超出允许范围且超限现象超出时间 p2192，变频器会根据 p2181 中的
设定作出响应。
在泵应用中，变频器会识别出被驱动负载的以下状态：
• 阻塞
• 泄漏
• 空转
在风机和压缩机应用中，变频器会识别出被驱动负载的以下状态：
• 阻塞
• 传送带断裂
低于转速阈值 1 或高于转速阈值 3 时，监控无效。
使用“V/f 控制” (p1300 < 10) 时，“堵转保护”功能在达到电流限值时生效
功能
退出键具有以下功能：
• 如果按下时间不超过 3 秒，则 IOP-2 返回到上一页，或者如果正在编辑数值，新数值不会
被保存。
• 如果按下时间超过 3 秒，则 IOP-2 返回到状态画面。
在参数编辑模式下使用退出键时，除非先按确认键，否则数据不能被保存。
INFO 键具有以下功能：
• 显示当前选定项的额外信息。
• 再次按下 INFO 键会显示上一页。
• 在 IOP-2 启动时按下 INFO 键，会使 IOP-2 进入 DEMO 模式。重启 IOP-2 即可退出 DEMO 模
式。
HAND/AUTO 键切换 HAND 和 AUTO 模式之间的命令源。
• HAND 设置到 IOP-2 的命令源。
• AUTO 设置到外部数据源的命令源，例如现场总线。
说明：从 HAND 模式切换到 AUTO 模式时，设定值画面会返回到标准的状态画面。
锁定和解锁键盘
只有在启动完成后才可锁定键盘。如果键盘在加电循环完成之前激活，则 IOP-2 将转入
DEMO 模式。
同时按 ESC 和 INFO 3 秒或以上锁定 IOP-2 键盘。同时按 ESC 和 INFO 3 秒或以上解锁键
盘。
DEMO 模式
DEMO 模式可实现 IOP-2 演示且不影响相连的变频器。可进行菜单浏览和功能选择，但与
变频器的所有通信都被封锁，以确保变频器不会对 IOP-2 发出的信号作出响应。
在 IOP 启动时长按 ESC 或 INFO 键便可进入 DEMO 模式。重启 IOP-2 即可退出 DEMO 模
式。
概述
4.3 屏幕图标
智能操作面板 2 (IOP-2)
操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH 15
4.3 屏幕图标
概述
IOP-2 在显示屏的右上角边缘显示许多图标，表示变频器的各种状态或当前情况。这些图
标的解释如下表所示。
表格 4- 2 屏幕图标
功能 图标 备注
指令源 Auto - 变频器接收网络控制器发出的指令信号
点动功能激活时显示
Hand - 变频器由 IOP-2 控制
变频器状态
电机运行时图标旋转
故障未决
报警未决
保存至 RAM 指示所作的参数更改都只保存在了 RAM 中。如果 IOP 掉
电，保存在 RAM 中的所有更改都将丢失。为防止参数数据丢
失，须执行 RAM-to-ROM 保存。屏幕故障与报警指示器
当变频器上有故障或报警激活时，屏幕上方的标签会变红。上标签会一直显示为红色，直
到故障或报警被确认或纠正。
图 4-2 故障与报警通知
屏幕颜色的用法
下文简要说明了屏幕上不同颜色的用法：
红色 错误状态：指示发生故障且控制单元处于故障状态。
白色 中间状态：IOP-2 与控制单元未连接。
绿色 运行状态：变频器正在运行且*。当前的报警将显示在状态栏中。
蓝色 蓝色用于指示屏幕上选定的项目。
概述
4.4 菜单结构
智能操作面板 2 (IOP-2)
操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH 17
4.4 菜单结构
概述
IOP-2 的菜单结构如下图所示。
图 4-3 IOP-2 菜单结构
概述
4.4 菜单结构
智能操作面板 2 (IOP-2)
18 操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH
智能操作面板 2 (IOP-2)
操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH 19
安装 5
5.1 安装 IOP-2
在控制单元上安装 IOP-2
说明
IOP-2 电源
IOP-2 没有内部电源，它是通过 RS232 接口从变频器控制单元直接供电的。IOP-2 也可以
连接到 PC，并通过 USB 连接获得供电。
将 IOP-2 安装在变频器控制单元的步骤如下：
1. 将 IOP-2 外壳的底边插入控制单元壳体的较低凹槽位。
2. 将 IOP-2 推入控制单元，直至顶部紧固装置卡入控制单元壳体。
通过分散式驱动使用 IOP-2 时需要一个 ET200pro FC-2、一个 IOP-2 手持套件和一根光
缆。IOP-2 手持套件和光缆的安装如下图所示。
IOP-2 手持套件和光缆的订单信息请参考 前言 (页 11)。 图 5-1 在控制单元和 ET200pro 上安装 IOP-2
初始设置
初始设置顺序
IOP-2 安装并通电后会自动检测它装入的控制单元和功率模块的型号。在*使用时，
IOP-2 会自动显示选择默认语言的选项，并允许设置日期和时间（如果安装 IOP-2 的控制
单元配有实时时钟）。IOP-2 会提供“快速启动”和“高级启动”的选择；“快速启动”为推荐选
项。步骤如下。
说明
保存和复制 IOP-2 配置数据
所有对 IOP-2 配置进行的修改（含所有保存的参数组）都保存在 IOP-2 文件结构下的
“user”文件夹中。
关于如何将这些数据复制到一个或者任意多个 IOP-2 中，请参见 自定义参数组
(页 67)。
显示启动画面 选择所需语言 选择日期格式
设置正确的日期和时间 选择“快速启动” 选择“是，重置到出厂设置”
安装
5.2 初始设置
智能操作面板 2 (IOP-2)
操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH 21
等待，直到恢复出厂设置完
成。

西门子G120XA集成智能操作面板IOP-26SL3220-3YD16-0UB0
更改或确认设置 完成状态屏幕
说明
IOP-2 提供所有可用语言以及快速启动和高级启动的设置。有关固件升级的信息，请参见
“升级 IOP-2 固件 (页 28)”。
对状态画面进行重新组态，可显示不同的视图和值类型；可通过“其它”菜单中的“状态画面
向导”进行组态，请参见 “附加菜单 (页 72)”。
语言选择
IOP-2 *启动时，将显示语言画面。在该画面中，用户可选择所需语言；如需手动选择
语言，则应执行以下操作：
选择菜单 选择“其它” 选择面板设置
安装
5.2 初始设置
智能操作面板 2 (IOP-2)
22 操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH
选择语言 选择所需语言 长按 ESC，返回状态画面
IOP-2 在交付时支持所有可用语言。
设置时间和日期
*将 IOP-2 装配到带有实时时钟的控制单元时，将自动显示时间和日期画面。如需在
IOP-2 上手动设置时间，则应执行以下操作：
选择菜单 选择“其它” 选择面板设置
选择时间和日期设置 设置时间和日期 设置时间和日期
安装
5.2 初始设置
智能操作面板 2 (IOP-2)
操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH 23
长按 ESC，返回状态画面
时间设置通常在控制单元上完成，只要它有一个实时时钟（RTC）。如果变频器具有
RTC，则 IOP-2 将复制控制单元的设置。更改状态屏幕
更改状态屏幕
IOP-2 的状态屏幕支持三种不同类型的屏幕显示。
• 棒图视图 - 以两个滑动棒，成比例的形式显示所选数据。
• 纯量视图 - 以数字值形式在屏幕的四个象限内显示所选数据。
• 趋势视图 - 以两条实时曲线的形式在屏幕内显示所选数据。
选择不同的状态屏幕
执行以下步骤，选择不同的状态屏幕：
1. 状态屏幕显示时，使用向上 (UP) 方向键进入屏幕选择模式。
2. 使用向左 (LEFT)和向右 (RIGHT) 键选择所需的状态屏幕。
3. 按 ESC 或向下 (DOWN) 键接受新的状态屏幕并退出屏幕选择模式。
修改显示数据
执行以下步骤，修改显示在状态屏幕上的数据：
1. 使用向上 (UP) 键进入状态屏幕选择模式。
2. 按下 OK 编辑显示的数据。
3. 使用方向键在屏幕中导航，直到想修改的数据变为高亮。按下 OK 编辑高亮数据。
4. 按下 OK 编辑显示的参数。
5. 选择您希望显示的新参数。按下 OK，接受新的选择。
6. 新选择的参数在列表中显示。按 ESC 或向下 (DOWN) 键返回 IOP-2 的正常功能。
7. 状态屏幕中会有新的数据值显示且屏幕菜单已显示。
基本步骤概述如下图所示。
安装
5.4 状态屏幕上的用户自定义标签
智能操作面板 2 (IOP-2)
26 操作说明, 06/2020, FW V2.6, A5E39549448F AH
图 5-2 选择和修改 IOP-2 状态屏幕
5.4 状态屏幕上的用户自定义标签
用户自定义标签
使用用户自定义标签功能，可对 IOP-2 状态画面中显示的标签进行定制。
安装
5.4 状态屏幕上的用户自定义标签
智能操作面板 2 (IOP-2)