≡ menu
Wyszukiwarka

Seria V20

Porady i instrukcje programowania falowników SIEMENS serii V20:

  1. Praca z nastawami fabrycznymi
  2. Przywracanie nastaw fabrycznych
  3. Wprowadzanie danych silnika
  4. Makra połączeniowe - wybór / ustawienie
  5. Makro połączeniowe Cn002 - sterowanie pracą falownika poprzez wejścia (PNP/NPN)
  6. Makro połączeniowe Cn003 - praca ze stałymi prędkościami obrotowymi
  7. Makro połączeniowe Cn004 - praca ze stałymi prędkościami obrotowymi, w trybie wyboru binarnego
  8. Makro połączeniowe Cn005 - wejście analogowe i stała wartość zadana
  9. Makro połączeniowe Cn006 - sterowanie z zewnętrznego przycisku
  10. Podłączenie zadajnika panelowego ZAD1-ECO do falownika Siemens V20
  11. Makra aplikacyjne w falownikach Siemens V20
  12. Dobór bezpiecznika do falownika Siemens V20
  13. Dobór przekroju przewodu do falownika Siemens V20

 

Porady multimedialne

  1. Podłączanie silnika do falownika Siemens V20 i uruchomienie
  2. Podłączanie zewnętrznego potencjometru do falowniki Siemens V20
  3. Praktyczne wykorzystanie makr połączeniowych

 

Praca z nastawami fabrycznymi

 

Producent falowników SINAMICS V20 zadbał o to by jego urządzenia mogły praktycznie bez jakiejkolwiek konfiguracji zaraz po wyciągnięciu z opakowania pracować w większości niezbyt skomplikowanych i wymagających aplikacjach.

Falownik należy jedynie podłączyć z silnikiem oraz ze źródłem zasilania wg schematu pokazanego poniżej (należy zadbać o odpowiednie dobranie przekroju przewodów, zabezpieczeń oraz uziemienie całego układu):

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20

Po połączeniu układu zgodnie z pokazanym schematem falownik jest praktycznie gotowy do pracy (domyślnie ma on aktywowane makro połączeniowe Cn001, dzięki czemu jedynym źródłem rozkazów dla falownika jest umieszczona na jego obudowie klawiatura).

Klawiatura falownika Siemens Sinamics V20

Podstawowa obsługa falownika Siemens V20 pracującego z ustawieniami fabrycznymi wygląda następująco:

  • Przycisk "O" - czerwony - pojedyńcze naciśnięcie - zatrzymanie falownika,
  • Przycisk "O" - czerwony - podwójne naciśnięcie (<2 sekund) lub przytrzymanie- zatrzymanie silnika wybiegiem,
  • Przycisk zielony "I" - uruchomienie falownika,
  • Przycisk "Strzałka w górę" - zwiększenie częstotliwości wyjściowej,
  • Przycisk "Strzałka w dół" - zmniejszenie częstotliwości wyjściowej,
  • Jednoczesne naciśnięcie "Strzała w górę" + "Strzałka w dół" - zmiana kierunku obrotów silnika

W górę.

 

Przywracanie nastaw fabrycznych

 

Do przywracania nastaw fabrycznych falownika służy parametr "P0970" - przywracanie ustawień fabrycznych. Dla przywrócenia tych nastaw należy ustawić go na wartość "1" - wówcza przywrócone zostaną domyślne ustawienia użytkownika lub wartość "21" - wówcza przemiennik zostanie przywrócony do ustawień fabrycznych.

Jednal aby uzyskać możliwość ustawienia parametru "P0970" na podane powyżej wartości dwa inne parametry muszą wcześniej zostać ustawione w określony sposób:

  • Parametr "P0003" - poziom dostępu - powinien mieć wartość "1" - dostęp standardowy,
  • Parametr "P0010" - filtr parametrów uruchamiania - wartość "30" (domyślna).

W górę.

 

Wprowadzanie danych silnika

 

Przed rozpoczęciem pracy falownika ważne jest, aby do jego pamięci wprowadzić dane podłączonego silnika zgodnie z danymi zawartymi na tablicze znamionowej. Ten krok jest szczególnie istotny w przypadku podłączenia do falownika silników o mocy znamionowej zdecydowanie mniejszej niż moc znamionowa falownika. Wiąże się to z poprawnością działania zabezpieczeń, w które wyposażono falownik - zabezpieczenia przed przegrzaniem i przeciążeniem. Nie mając prawidłowo wprowadzonych danych podłączonego silnika falownik będzie traktował podłaczony silnik, jako silnik o domyślnie wprowadzonej mocy nominalnej - przez co zabezpieczenia przed przegrzaniem i przeciążeniem zadziałają dopiero wówczas gdy przez silnik będzie płyną prąd większy od nastawionego prądu nominalnego falownika - co dla silników o mocach zdecydowanie mniejszych niż moc nominalna falownika może skończyć się przegrzaniem i uszkodzeniem.

 

Podczas konfiguracji falownika należy wprowadzić następujące dane z tabliczki znamionwej silnika do odpowiednich parametrów:

  • Parametr "P0304" - napięcie znamionowe silnika,
  • Parametr "P0305" - prąd znamionowy silnika,
  • Parametr "P0307" - moc znamionowa silnika [kW/hp],
  • Parametr "P0308" - współczynnik mocy silnika (cos fi),
  • Parametr "P0309" - sprawność silnika [%],
  • Parametr "P0310" - częstotliwość znamionowa silnika [Hz],
  • Parametr "P0311" - prędkość znamionowa silnika [obr./min],

Poniżej widoczna jest przykładowa tabliczka znamionowa silnika elektrycznego, z której można odczywać powyższe parametry. jedynym wyjątkiem jest tutaj brak podanej wartości współczynnika mocy (cos fi), w takim przypadku należy poszukać tej wartości w danych katalogowych silnika.

 

Tabliczka znamionowa silnika

 

W górę.

 

Makra połączeniowe - wybór / ustawienie

 

Falowniki Siemens serii V20 posiadają 11 domyślnie zaprogramowanych makr połączeniowych - to jest wstępnie zaprogramowanych przez producenta konfiguracji falownika, dzięki którym urządzenie nie wymaga dodatkowego programowania, a jedynie podłącznia akcesoriów zewnętrznych zgodnie z podanym schematem, aby mogło byś sterowane w określony sposób. W falowniku Siemens V20 dysponujemy następującymi makrami połączeniowymi:

  • Cn001 - panel BOP jako jedyne źródło rozkazów (makro wybrane domyślnie),
  • Cn002 - sterowanie poprzez zaciski wejściowe (PNP/NPN),
  • Cn003 - stałe prędkości obrotowe,
  • Cn004 - stałe prędkości obrotowe w trybie wyboru binarnego,
  • Cn005 - wejście analogowe i stała wartość zadana,
  • Cn006 - sterowanie z zewnętrznego przycisku,
  • Cn007 - zewnętrzne przyciski z zadawaniem wartości analogowej,
  • Cn008 - regulator PID z analogową wartością odniesienia,
  • Cn009 - regulator PID ze stałą wartością odniesienia,
  • Cn010 - sterowanie przez USS,
  • Cn011 - sterowanie poprzez Modbus RTU,

W celu wybrania konkretnego makra połączeniowego postępujemy według następujących kroków:

  • Przytrzymujemy przycisk "M" powyżej 2 sekund (> 2 sek.),
  • Ponownie przyciskamy przycisk "M" - tym razem, krótko (< 2 sek.),
  • Strzałkami góra/dół wybieramy właściwe makro połączeniowe,
  • Wybór zatwierdzamy przyciskiem "OK" (przy wybranym symbolu makra powinna z lewej strony pojawić się pozioma linia, oznaczająca poprawny wybór makra),
  • Przytrzymując przycisk "M" (> 2 sek.) wracamy do ekranu głównego,

 

W górę.

 

Makro połączeniowe Cn002 - sterowanie pracą falownika poprzez wejścia (PNP/NPN)

 

Wybór makra połączeniowego Cn002 pozwala na sterownie pracą falownika Siemens V20 za pomocą wejść cyfrowych dostępnych na jego listwie zaciskowej. Układ łączymy zgodnie ze schematem pokazanym poniżej:

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20

Pod zaciski falownika podłączamy:

  • Potencjometr służący do zadawania częstotliwści wyjściowej (podłączamy go pod zaciski "10V", "AI1" oraz "0V"),
  • Przełącznik służący do uruchamiania/zatrzymywania falownika - przełącznik zwiera zaciski "D1" oraz "24 V",
  • Przełącznik służący do zmiany kierunku obrotów silnika - przełącznik zwiera zaciski "D2" oraz "24 V",
  • Dodatkowo można podłączyć pod zacisku "D3", "D4" oraz zacisk "24 V" przełączniki pozwalające na kwitowanie błędu falownika oraz na JOG w prawą stronę,
  • Na stałe zwieramy zacisk wspólny "DIC" oraz "0V" - tym sposobem utalamy tryb sterowania na PNP,

 

Jeżeli chcemy, aby wejścia cyfrowe falownika V20 pracowały w trybie NPN, to przełączniki wpinamy pomiędzy dane wejście, a zacisk "0V", zaś zacisk "DIC" na stałe zwieramy z zaciskiem "24 V".

 

Falownik oferuje również wyjścia cyfrowe, które sygnalizują wystąpienie błędu przemiennika, oraz jego aktualny stan. Siemens V20 dysponuje również wyjściem analogowym, które domyślnie jest ustawione w trybie informującym o aktualnej prędkości obrotowej silnika.

W górę.

 

Makro połączeniowe Cn003 - praca ze stałymi prędkościami obrotowymi

 

Wybór makra połączeniowego Cn003 pozwala pracę falownika z prędkością określaną za pomocą wejść cyfrowych "D2", "D3", "D4". Do uruchamiania falownika służy wejście "D1". Do pozostałych wejść przypasane są stałe częstotliwości w następujący sposób:

  • Wejście "D2" - stała częstotliwość 1 - domyślnie 10Hz,
  • Wejscie "D3" - stała częstotliowść 2 - domyślnie 15Hz,
  • Wejście "D4" - stała częstotliwość 3 - domyślnie 25Hz,

Aktualna częstotliwość wyjściowa jest sumą poszczególnych częstotliwości składowych, tak więc jeżeli jedynie wejście "D2" będzie w stanie wysokim częstotliwość wyjściowa falownika będzie wynosić 10Hz, jeżeli w stanie wysokim będą wejścia "D2" oraz "D4" to częstotliwość pracy będzie równa 35Hz, jeżeli zaś wszystkie wejścia będą aktywne wówczas falownik będzie pracował z czestotliwością 50Hz.

Do poprawnej pracy układu należy połączyć go według poniższego schematu:

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20 - makro Cn003

W górę.

 

Makro połączeniowe Cn004 - praca ze stałymi prędkościami obrotowymi, w trybie wyboru binarnego

 

Makro połączeniowe Cn004 podobnie jak makro Cn003 pozwala pracę falownika ze stałymi prędkościami określonymi za pomocą wejść falownika, jednak wybór danej prędkości jest realizowany na nieco innej zasadzie niż w przypadku makra Cn003.

W przypadku tego makra wejście "D1" nie służy już do uruchamiania/zatrzymywania falownika, ale podobnie jak pozostałe wejścia do ustalania częstotliwości falownika.

Wybór częstotliwości odbywa się w następujący sposób:

  • Gdy, żadne z wejść nie jest w stanie wysokim częstotliwość  wynosi 0Hz, falownik nie pracuje,
  • Gdy wejście "D1" jest aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 1,
  • Gdy wejście "D2" jest aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 2,
  • Gdy wejścia "D1" oraz "D2"  są aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 3,
  • Gdy wejscie "D3" jest aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 4,
  • Gdy wejścia "D1" oraz "D3"  są aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 5,
  • ...
  • Gdy wejścia "D1", "D2", "D3", "D4" są aktywne falownik pracuje ze stałą częstotliwością 15,

Dzięki takiej metodzie wyboru częstotliwości pracy falownika możliwy jest wybór, aż 16 różnych częstotliwości wyjściowych falownika.

Domyślnie są skonfigurowane jedynie stałe częstotliwości o numerach 1, 2, 3 i 4 (parametry P1001 .. P1004), częstotliwości od 5 do 15 należy skonfigurować i dostosować do indywidualnych potrzeb poprzez odpowiednie ustawienie parametrów od P1005 do P1015.

Układ łączymy w następujący sposób:

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20 - makro Cn004

W górę.

 

Makro połączeniowe Cn005 - wejście analogowe i stała wartość zadana

 

Makro połączeniowe Cn005 pozwala na ustawianie wartości zadanej za pomocą wejść cyfrowych DI2 oraz DI3, gdzie częstotliwość wyjściowa jest sumą częstotliwości FF1 (przypisanej do wejścia DI2) oraz FF2 (przypisanej do wyjścia DI3). Przy ustawieniach domyślnych częstotliwość FF1 jest równa 10Hz, zaś FF2 = 20Hz. Ustawiając wejście DI2 w stan wysoki częstotliwość wyjściowa falownika będzie zatem wynosić 10Hz, w przypadku gdy w stanie wysokim będzie wejście DI3 częstotliwość będzie równa 15Hz, zaś gdy oba te wejści będą w stanie wysokim czestotliwość wyjściowa falownika będzie wynosić 25Hz.

Ponadto wejście analogowe AI1 traktowane jest jako dodatkowa wartość zadana.

Chcąc wykorzystać makro połączeniowe Cn005 układ należy połączyć w następujący sposób:

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20 - makro Cn005

W górę.

 

Makro połączeniowe Cn006 - sterowanie z zewnętrznego przycisku

 

Cn006 - makro połączeniowe, w którym źródłem sterowania są sygnały impulsowe pochodzące z zewnętrznego przycisku. Przyciski podłączone do wejść od DI1 do DI4 pełnią następujące funkcje:

  • Wejście cyfrowe DI1 - stan wysoki: załączenie z odwrotnym kierunkiem obrotów, stan niski: wyłączenie (parametr P0701 - wartość 2),
  • Wejście cyfrowe DI2 - stan wysoki: ząłączenie, stan niski: wyłączenie (parametr P0702 - wartość 1),
  • Wejście cyfrowe DI3 - motopotnecjometr - zwiększenie częstotliwości (parametr P0703 - wartość 13),
  • Wejście cyfrowe DI4 - motopotencjometr - zmniejszenie częstotliwości (parametr P0704 - wartość 14),

Makro Cn006 dodatkowo definuje również tryb sterowania (parametr P0727) jako sterowanie trójprzewodowe - start/kierunek (wartość 3).

Chcąc wykorzystać makro połączeniowe Cn006 układ należy połączyć w następujący sposób:

Schemat podłączenia silnika do falownikia V20 - makro Cn006

W górę.

 

Podłączenie zadajnika panelowego ZAD1-ECO do falownika Siemens V20

 

Zadajnik panelowy ZAD1-ECO podłączamy do falownika Siemens V20 w następujący sposób:

  • Wyjście zadajnika - tj. sygnał napięciowy 0-10V z potencjometru (zaciski "1", "2", "3" zadajnika) łączymy kolejno z zaciskami "5" (masa), "2" (wejście analogowe AI1), "1" (źródło napięcia +10V) falownika,
  • Zadajnik zasilamy z zacisków "14" (0V) oraz "13" (+24V),
  • Pod wejście zadajnika (zaciski "6", "7") podłączamy sygnał podawany z potencjometru na zaciski "5" oraz "2" falownika,
  • Zaciski od przycisków sterujących uruchamianiem oraz kierunkiem obrotów łączymy odpowiednio: zaciski "8" oraz "10" zadajnika z masą falownika - zaciskiem "14", zacisk "9" zadajnika z wejściem cyfrowym falownika DI1 - zacisk "8" zadajnika z wejściem cyfrowym falownika DI2 - zacisk "9",
  • Poprzez zmostkowanie zacisków "12" (DIC) oraz "13" (24V) falownika, wybieramy tryb pracy wejść cyfrowych falownika jakoa "NPN",

Programowanie falownika:

Dysponując falownikiem z przywróconymi ustawieniami fabrycznymi w pierwszej kolejności zwiększamy poziom dostępu do edycji parametrów falownika:

  • Parametrowi "P0003" nadajemy wartość "2", dzięki czemu uzyskujemy rozszerzony poziom dostępu i możliwość edycji większej ilości parametrów falownika,

Następnie przechodzimy do menu wyboru makr połączeniowych, gdzie wybieramy makro "Cn002", w dalszej kolejności należy jeszcze ustawić poniżesz parametry na podane wartości:

  • "P0701" - ustawiamy na wartość "1" - dzięki temu wejście cyfrowe DI1 będzie pracowało w trybie Załącz / Wyłącz falownik,
  • "P0702" - ustawiamy na wartość "2" - dzięki temu wejście cyfrowe DI2 będzie pracowało w trybie Załącz + zmiana kierunku obrotów / Wyłącz falownik,
  • "P0727" - ustawiamy na wartość "1" - tym samym wybieramy sterowanie dwuprzewodowe falownika,

Po wprowadzeniu powyższych parametrów falownik jest gotowy do pracy z zadajnikiem ZAD1/ECO.

Schemat podłączenia:

Schemat podłączenia

W górę.

 

Dobór bezpiecznika do falownika Siemens V20

 

Dobór bezpiecznika do falownika Siemens V20 zasilanego 1-fazowo (1x230V):

Bezpieczniki zgodne z CE (Siba URZ):

  • Typ obudowy A - bezpiecznik 3NA3805 (16A)
  • Typ obudowy B - bezpiecznik 3NA3812 (32A)
  • Typ obudowy C - bezpiecznik 3NA3820 (50A)

Bezpieczniki zgodne z UL:

  • Typ obudowy A - bezpiecznik AC 15A 600V - klasa J
  • Typ obudowy B - bezpiecznik AC 30A 600V - klasa J
  • Typ obudowy C - bezpiecznik AC 50A 600V - klasa J

 

Dobór bezpiecznika do falownika Siemens V20 zasilanego 3-fazowo (3x400V):

Bezpieczniki zgodne z CE (Siba URZ):

  • Typ obudowy A - bezpiecznik 50 124 34 (16A)
  • Typ obudowy B - bezpiecznik 50 124 34 (20A)
  • Typ obudowy C - bezpiecznik 50 140 34 (30A)
  • Typ obudowy D - bezpiecznik 50 140 34 (63A)

Bezpieczniki zgodne z UL:

  • Typ obudowy A - bezpiecznik AC 15A 600V - klasa J
  • Typ obudowy B - bezpiecznik AC 20A 600V - klasa J
  • Typ obudowy C - bezpiecznik AC 30A 600V - klasa J
  • Typ obudowy D - bezpiecznik AC 60A 600V - klasa J

W górę.

 

Dobór przekroju przewodów zasilających do falownika Siemens V20

 

Dobór przekroju poprzecznego przewodów zasilających do falownika Siemens V20 - napięcie zasilania 1F (1x230V):

  • Typ obudowy A, moc falownika od 0,12 do 0,25kW - przekrój przewodu 1,5mm2
  • Typ obudowy A, moc falownika od 0,37 do 0,55kW - przekrój przewodu 2,5mm2
  • Typ obudowy A, moc falownika od 0,75kW - przekrój przewodu 4,0mm2
  • Typ obudowy B, moc falownika od 1,1 do 1,5kW - przekrój przewodu 6,0mm2
  • Typ obudowy C, moc falownika od 2,2 do 3,0kW - przekrój przewodu 10mm2

Przewody należy dokrecić momentem 1,0Nm ± 10% (obudowy typu A i B) oraz 2,4Nm ± 10% (obudowa typu C)

 

Dobór przekroju poprzecznego przewodów zasilających do falownika Siemens V20 - napięcie zasilania 3F (3x400V):

  • Typ obudowy A, moc falownika od 0,37 do 0,75kW - przekrój przewodu 1,0mm2
  • Typ obudowy A, moc falownika od 1,1 do 2,2kW - przekrój przewodu 1,5mm2
  • Typ obudowy B, moc falownika od 3,0 do 4,0kW - przekrój przewodu 2,5mm2
  • Typ obudowy C, moc falownika 5,5kW - przekrój przewodu 4,0mm2
  • Typ obudowy D, moc falownika 7,5kW - przekrój przewodu 6,0mm2
  • Typ obudowy D, moc falownika od 11 do 15kW - przekrój przewodu 10mm2

Przewody należy dokrecić momentem 1,0Nm ± 10% (obudowy typu A i B) oraz 2,4Nm ± 10% (obudowy typu C i D)

 W górę.

 

Makra aplikacyjne w falownikach Siemens V20

 

Poza makrami połączeniowymi falowniki Siemens serii V20 oferują również inne udogodnienie pozwalające na skrócenie czasu wdrażania aplikacji jakim są makra aplikacyjne. Makra tego typu określają zachowanie falownika podczas rozruchu czy hamowania, określają tryb sterowania itp. Standardowo w falownikach Siemens V20 dostępne są 4 makra aplikacyjne o numerach "AP010", "AP020", "AP021" oraz "AP030" - dla ustawień fabrycznych żadne z makr aplikacyjnych nie jest aktywne.

Makro "AP010"

Makro dedykowane do pracy w aplikacjach pompowo-wentylacyjnych - wybrana kwadratowa charakterystyka sterowania U^2/f, częstotliwść minimalna ustawiona na "15Hz", zablokowana możliwość zmiany kierunku obrotów. Czasy przyśpieszania i hamowania ustawione na 10 sekund. Makro "AP010" nie zmienia domyślnych ustawień dotyczących lotnego startu oraz parametrów powiązanych z forsowaniem momentu, aktywuje ono jednak ponowny automatyczny rozruch po zaniku zasilania.

Makro "AP020"

Makro o zbliżonych parametrach do "AP010" - ustawia kwadratową charakterystykę sterowania, przez co jest wykorzystywane w aplikacjach z wentlatorami oraz pompami, częstotliwość minimalna została w nim ustawiona na 20Hz, zaś czas hamowania na 20 sekund. Makrto to w przeciwieństwie do poprzednika nie blokuje zmiany kierunku obrotów oraz aktywuje funkcję lotnego startu. Pozostałe parametry ustawione zostają identycznie jak w "AP010".

Makro "AP021"

W przypadku tego makra zostaje wybrana liniowa charakterystyka sterowania U/f. Parametry jak częstotliwość minimalna, blokada zmiany kierunku obrotów, lotny start czy ponowny automatyczy rozruch po zaniku zasilania nie są modyfikowane. Makro to jednak modyfikuje parametry związane z forsowaniem napięcia.

Makro "AP030"

Makro z liniową charakterystyką sterowania U/f  z FCC (Flux Current Control), która charakteryzuje się większa sprawnością i dynamiką silnika oraz jego stabilnością. Ponadto w "AP030" ustawione są jeszcze jedynie czasy przyśpieszania i hamowania na 5 sekund oraz forsowanie napięcia przy starcie na wartość 30. Pozostałych parametrów makro "AP030" nie modyfikuje.

W górę.

 

Podłączanie silnika do falownika Siemens V20 i uruchomienie

 

>

W górę.

 

Podłączanie zewnętrznego potencjometru do falowniki Siemens V20

 

>

W górę.

 

Praktyczne wykorzystanie makr połączeniowych

 

>

W górę.

Facebook