西门子G120变频器的应用(工程师培训)
西门子S120变频器操作讲义(内部工程师培训)
西门子S120变频器操作讲义目录1硬件简介 (10)1.1单轴控制单元（AC/AC） (13)1.1.1单轴控制单元CU310DP和CU310PN (13)1.1.2CU310DP和CU310PN结构图 (14)1.1.3单轴控制适配器CUA31功能 (14)1.1.4CUA31结构图 (15)1.1.5单轴驱动器(AC/AC)模块及连接方式 (16)1.2多轴控制单元CU320 (17)1.2.1CU320功能 (17)1.2.2CU320结构图 (18)1.2.3CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (19)1.2.4常用接口模块 (20)1.3多轴控制单元D435 (22)1.3.1D435功能 (22)1.3.2D435结构图 (23)1.3.3D435系统拓扑 (24)1.4单轴驱动单元（电机模块）PM340 (25)1.4.1书本型 (25)1.4.2装机装柜型 (25)1.4.3柜机型 (25)1.5馈电单元（电源模块） (26)1.5.1BLM基本型电源模块 (26)1.5.2SLM智能型电源模块 (27)1.5.3ALM主动型电源模块 (27)1.6多轴驱动单元（电机模块） (28)1.6.1书本型 (28)1.6.2装机装柜型 (29)1.6.3柜机型 (29)1.7CF卡 (30)1.7.1CF卡功能 (30)1.7.2CF卡订货号与版本的关系 (30)1.7.3CF卡使用注意事项 (31)2软件简介 (32)2.1选型配置软件SIZER (32)2.2调试软件STARTER (32)2.3编程、调试软件SCOUT (33)3调试先决条件 (34)3.1.1CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (34)3.1.2DC24V连接方式 (36)3.1.3参数的序号范围 (37)4在线连接调试 (39)4.1运行“STARTER”软件 (39)4.2建立项目 (39)4.3PC ÅÆS120在线(Online)连接 (40)4.3.1RS232串行连接 (40)4.3.2PROFIBUS DP连接 (42)4.3.3PCÅÆPLCÅÆS120连接 (43)4.4在线(Online)连接操作 (45)4.5恢复工厂设置 (46)4.6自动配置(Automatic Conf igration) (47)4.7自动配置上传后检查 (48)4.8在线(OnLine)同步比较（PC/PGÅÆS120） (49)4.9复制RAM to ROM (50)4.10RAM、CF卡（ROM）及Star ter的关系 (51)4.11系统拓扑状态图 (52)5馈电(Infeeds)单元调试 (53)5.1馈电单元（S_INF_02）接线图 (53)5.2打开馈电单元（S_INF_02）参数表 (54)5.3馈电单元（S_INF_02）上电准备 (55)5.4DC母排电阻制动设定 (56)5.4.1单轴驱动单元（电机模块）PM340 (56)5.4.2多轴驱动单元（电机模块） (56)5.5馈电单元上电（ON）操作 (57)6驱动(Drives)单元调试 (58)6.1打开驱动单元（VECTOR_04）参数表 (58)6.2驱动单元恢复工厂设置 (59)6.3驱动单元V/F模式试转检测 (59)6.4电机参数设定 (60)6.5关于电机温度传感器 (61)6.6选择控制模式 (62)6.7优化准备工作 (62)6.7.1优化硬件准备 (62)6.7.1.1各类连接正确 (62)6.7.1.2各类电源已送上 (62)6.7.1.3抱闸已打开 (63)6.7.1.4电机轴不带负载 (63)6.7.2运行模式确认 (63)6.8电机静态数据辨识（静态优化） (63)6.9电机动态数据辨识（动态优化） (64)6.10电机动态运行检查 (65)6.11数据复制RAM to ROM (65)6.12将S120参数上传到PC/PG (66)7状态、报警、故障监控 (67)7.1控制字、状态字监控 (67)7.2报警和故障监控 (67)7.3历史报警和故障记录查询 (67)7.4报警和故障屏蔽及反应 (68)8驱动装置硬件版本查询和升级 (69)8.1驱动装置硬件版本查询 (69)8.2驱动装置硬件版本升级 (69)9项目的压缩及解压缩 (71)9.1项目的压缩 (71)9.2项目的解压缩 (72)10控制面板（Control panel）使用 (73)10.1打开控制面板（Control panel） (74)10.2获取控制面板权利 (75)10.3整流单元启动（ON） (75)10.4运行条件允许（Enables） (75)10.5逆变器启动（ON） (75)10.6转速给定值（Setpoint） (75)10.7运行状态显示 (76)11趋势图（Trace）使用 (77)11.1记录变量选择 (78)11.2记录模式选择 (78)11.3采样周期设定 (79)11.4采样触发方式设定 (80)11.5启动趋势记录 (81)11.6趋势图的Y轴座标尺度统一 (82)11.7曲线数据存盘和打开 (84)12手动优化调试 (85)12.1速度环Kp、Tn优化 (85)12.2手动优化方法 (86)12.3速度环动态响应曲线分析 (87)13DP通讯变量连接 (90)13.1通讯方式 (90)13.2配置CU站号 (90)13.3各单元PZD通讯量设定 (91)13.4通讯变量连接 (93)13.4.1整流单元变量连接 (93)13.4.2逆变单元变量连接 (95)13.5将S120参数上传到PC/PG (97)13.6将PC/PG参数下载到S120 (97)14STEP 7软件编程 (98)14.1STEP 7 硬件状态 (98)14.2STEP 7 软件编程 (99)14.3运行记录 (102)15BOP20操作面板的使用 (103)15.1BOP20面板标识含意 (103)15.2BOP20面板按键功能 (104)15.3BOP20按键使用规则 (105)15.4参数设置 (108)15.4.1控制单元设定（01） (108)15.4.1.1恢复工厂设置 (108)15.4.1.2选择驱动模式 (108)15.4.1.3选择参数模式 (108)15.4.2驱动单元设定（02） (109)15.4.2.1选择参数模式 (109)15.4.2.2电机标准设置(检查) (109)15.4.2.3选择电机类型 (109)15.4.2.4马达参数设置（非SIEMENS电机） (110)15.4.2.5自动计算电机电磁参数 (110)15.4.2.6控制环模式选择 (110)15.4.2.7选择ON/OFF命令源 (111)15.4.2.8选择电动电位计上升/下降命令源 (111)15.4.2.96．频率设定值通道选择 (112)15.4.2.10上升/下降斜率时间 (112)15.4.2.11选择BOP显示内容 (112)15.4.2.12结束快速调试 (113)15.4.2.13数据存储 (113)15.4.3驱动单元优化（02） (113)15.4.3.1优化硬件准备 (113)15.4.3.1.1各类连接正确 (113)15.4.3.1.2各类电源已送上 (114)15.4.3.1.3抱闸已打开 (114)15.4.3.1.4电机轴不带负载 (114)15.4.3.2优化软件（参数）准备 (114)15.4.3.3电机静态数据辨识 (114)15.4.3.4电机动态数据辨识 (115)15.4.3.5返回到运行模式 (116)15.4.3.6返回到运行显示模式 (116)15.4.3.7数据存储 (116)15.4.4BOP电机试运行 (116)16数据组参数 (117)16.1功率部件组 (117)16.2电机组 (118)16.3编码器组 (123)16.4命令数据组 (124)16.5驱动数据组 (128)1硬件简介SINAMIC变频器是SIEMENS公司近年来推出的交流传动装置，将取代6SE70等老一代变频器。
《西门子变频器培训》课件
变频器维护与保养
日常维护及保养工作
进行定期的日常保养工作，可以 延长变频器的使用寿命，减少损 耗和故障的发生。
安全注意事项
进行定期的日常保养工作，可以 延长变频器的使用寿命，减少损 耗和故障的发生。
寿命和损耗的评估方法
对变频器的寿命和损耗进行评估， 可以更好地管理和掌控设备使用 状态，及时进行修复和更换。
变频器操作与调试
1
启停和调速操作
2
进行启停和调速操作时，应保证变频器和
电机的匹配，合理设置起、停、运行等参
数。
3
参数配置及参数讲解
了解并合理配置参数，是保证变频器正常 运行的基础，也是使用变频器的关键。
性能调试与优化
优化调节方法，保释传感器数据和输出波 形，提高启动效率，降低噪声和震动。
变频器应用实例
变频器基础知识
结构和组成部分
变频器主要包括滤波电容、IGBT 等组成部分，通过调整频率和电 压来实现对电机转速的控制。
工作原理与控制方式
变频器主要有矢量控制、直接转 矩控制等控制方式，通过改变电 机的电源电压来实现控制效果。
保护和故障处理方法
常见故障有过流、过压、过载等， 应及时排除隐患，采取措施避免 未来故障的发生。
变频器新技术和未来发展
1
新技术和研发趋势
变频器在智慧制造、大数据、人工智能等方面都有着广泛的应用前景，相关技术 的发展也将带来新的变革。
2
能源控制方面的应用前景
环保形势下，变频器在能源控制方面也有着广泛的应用前景，可以实现节能、减 排等目标。
3
绿色环保与可持续发展
变频器在应用中，将推动工业绿色化和可持续发展，为社会和环保事业做出更大 的贡献。
G120变频器课件[优质PPT]
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变频器原理与应用
西门子通用变频器
按键的功能
反转键：使电 机速度反向
启动键：使 电机启动
停止键：使 电机停止
点动键：使电 机点动运行
功能键：显示 其它信息
增大键：增大 所显示的数值
减小键：减小 所显示的数值
参数键：进入 要访问的参数
文件: 变频器原理与应用02.4
变频器原理与应用
西门子通用变频器
变频器原理与应用
西门子通用变频器
文件: 变频器原理与应用02.25
变频器原理与应用
西门子通用变频器
文件: 变频器原理与应用02.26
变频器原理与应用
西门子通用变频器
文件: 变频器原理与应用02.27
变频器原理与应用
西门子通用变频器
4.2.2 电机参数识别的步骤
由于控制的要求，电机参数识别是必须要进行的 •如果不进行电机参数识别，那么变频器只能通过 电机铭牌的信息来估计等效电路参数。 •例如，定子电阻对于闭环矢量控制和V/F控制方式 下的电压提升特性是非常重要的。 •如果电机电缆较长或者采用第三方的电机，则也 需要进行电机参数识别。
文件: 变频器原理与应用02.12
变频器原理与应用
西门子通用变频器
4.1 G120的调试步骤
出厂设置 •变频器出厂时所有参数的缺省设置。 •为了使变频器的功能更好地满足具体应用场合的 要求，必须在调试中对一些参数进行重新配置。
调试过程 •快速调试：基本参数的配置。 •电机参数识别、控制参数计算：优化控制性能 •应用调试：使调速系统与负载更好地匹配。
文件: 变频器原理与应用02.28
变频器原理与应用
西门子通用变频器
4.2.3 电机参数识别的步骤
(2024年)西门子G120变频器培训教程和配套PDF
故障代码识别
介绍G120变频器中常见 的故障代码及其含义。
2024/3/26
故障诊断方法
阐述如何通过操作面板 、指示灯等信息进行故
障诊断。
故障处理流程
提供针对不同故障的处 理方法，包括复位操作 、检查接线、更换部件
等。
17
预防措施与建议
给出减少故障发生的建 议，如定期检查、保养 维护、合理设置参数等
按控制方式分类
开环控制变频器和闭环控制变频器。
按功能分类
通用变频器和专用变频器。
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应用领域
变频器广泛应用于工业领域，如机械制造、石油化工、冶 金、纺织、造纸、食品等行业，用于实现电动机的调速、 节能和提高生产效率。
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变频器性能指标与选型依据
2024/3/26
调速范围
指变频器输出的最低频率与最高 频率之比，反映了调速能力。
在G120变频器中，直接转矩控制通过先进的算法和高速的数字信号处理器实现。用户可以在变频器参数设置中 选择直接转矩控制模式，并根据需要调整相关参数，如转矩限幅、速度环增益等，以实现高性能的直接转矩控制 。
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多电机同步运行技术
2024/3/26
主从同步控制技术
主从同步控制技术是指多个电机中，以一个电机为主电机，其他电机为从电机。主电机的 速度或位置信号被实时地传递给从电机，从电机根据主电机的信号进行相应的调整，以实 现多个电机的同步运行。
01
02
03
参数分类
概述G120变频器中参数 的分类，如控制参数、电 机参数、应用参数等。
2024/3/26
参数设置流程
详细阐述如何进行参数设 置，包括选择参数、修改 参数值、保存设置等步骤 。
2024版西门子变频器培训
02
检查变频器外观是否完 好，有无损坏或变形
03
04
准备安装工具和材料， 如螺丝刀、扳手、电缆 等
12
确保安装场地干燥、通 风良好，且无腐蚀性气 体和尘埃
安装步骤与接线方法
将变频器固定在安装板上， 注意安装板应平整且坚固
2024/1/27
连接输出电机电缆，同样 要确保电缆规格和接线质 量
连接输入电源电缆，确保 电缆规格与变频器要求相 符，接线牢固可靠
使用诊断工具
利用西门子提供的诊断软件或面 板操作，对变频器进行故障诊断。
分析故障原因
根据故障代码、诊断结果及实际 运行情况，分析故障原因并制定
相应的解决方案。
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保养周期及建议
2024/1/27
保养周期 根据变频器使用频率、环境等因素，制定合理的保养周期， 通常建议每年进行一次全面保养。
上电前检查
再次确认所有接线正确，无短路 或接地现象
系统联调
将变频器与控制系统进行联合调 试，确保整个系统运行平稳、可 靠
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04
西门子变频器操作与使用
Chapter
2024/1/27
15
操作界面及功能介绍
01
主界面
显示当前运行状态、 故障信息等，提供基 本的操作按钮和菜单 选项。
03
整流电路
将交流电转换为直流电， 为后续的逆变电路提供稳 定的直流电源。
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逆变电路
将直流电转换为交流电， 通过控制逆变电路的输出 频率和电压来控制电动机 的转速。
控制电路
接收外部控制信号，对整 流电路和逆变电路进行控 制和保护。
西门子G120变频器培训(高端培训)
本节主要内容： q 快速调试 q 电机的参数识别 q 速度控制优化
4.2.1 快速调试的步骤
n 快速调试中要设置的主要参数 •电源参数：如进线电源频率 •电机参数：电机铭牌数据，有无编码器 •变频器运行方式：命令／设定值来源 •电机工作特点：最小频率／最大频率及上升斜坡 ／下降斜坡时间。 •调速控制方式：矢量控制、U/F控制
三、项目实训
1、开关量控制实训 2、多段速控制实训 3、模拟量控制实训
主要内容： q 西门子G120变频器的操作面板 q 西门子G120变频器的调试软件 q 变频作面板
n 基本操作面板（BOP） •为系统选件，可以直接插装到控制单元上。 •用于对变频器的调试，运行监控以及设置参数。
n G120变频器参数的分组
n G120变频器参数的类型 •读写参数：可以修改和显示的参数，以P开头 •只读参数：不可修改的参数，用于显示内部的变 量，以r开头
4.1 G120的调试步骤
n 出厂设置 •变频器出厂时所有参数的缺省设置。 •为了使变频器的功能更好地满足具体应用场合的 要求，必须在调试中对一些参数进行重新配置。
n 快速调试流程图
西门子异步电动机铭牌
4.2.2 电机参数识别的步骤
n由于控制的要求，电机参数识别是必须要进行的 •如果不进行电机参数识别，那么变频器只能通过 电机铭牌的信息来估计等效电路参数。 •例如，定子电阻对于闭环矢量控制和V/F控制方式 下的电压提升特性是非常重要的。 •如果电机电缆较长或者采用第三方的电机，则也 需要进行电机参数识别。
n调试过程 •快速调试：基本参数的配置。 •电机参数识别、控制参数计算：优化控制性能 •应用调试：使调速系统与负载更好地匹配。
浅析西门子SINAMICS G120系列变频器及应用
浅析西门子SINAMICS G120系列变频器及应用发表时间：2020-09-17T14:09:44.213Z 来源：《科学与技术》2020年13期作者：伏永俊[导读] 本文介绍了西门子G120系列变频器在南钢大棒厂Φ50～180mm在线倒棱机中的应用，阐述了装置的特点，外部接线端子的功能，简单的BOP面板操作，常用参数设置及基本调试方法。
伏永俊南钢联合有限公司大棒厂江苏南京 210035摘要：本文介绍了西门子G120系列变频器在南钢大棒厂Φ50～180mm在线倒棱机中的应用，阐述了装置的特点，外部接线端子的功能，简单的BOP面板操作，常用参数设置及基本调试方法。
关键词： G120变频器；倒棱机；参数设置；调试方法引言南钢大棒厂Φ50～180mm在线倒棱机PLC系统硬件由1套S7300主站、4个ET200M I/O分站组成，完成数据采集、顺序逻辑控制、全线设备的操作联锁控制。
其操作方式分为手动和自动，操作室采用工控机来对全线的工作状态和异常情况进行监控，工业PC机能显示各种主要参数。
变频器采用西门子G120系列工程型变频器，采用PROFINET网卡与PLC通讯。
现场台、柜、箱与主PLC采用远程I/O（ET200M）形式，两者之间通过PROFNETT网络连接。
与工控机的通讯接口为基于TCP/IP的以太网。
西门子G120 变频器在使用过程中具有简洁的操作版面、基本的操作性能、良好的控带性以及数据交换与监控的能力。
下面我将就西门子G120系列变频器进行简单的介绍及应用分析。
1SINAMICS G120装置特点西门子变频器Sinamics G120系列具有强大的通讯功能，能和多个多个设备之间进行通讯，使用户可以方便的监控变频器的运行状态并修改参数。
西门子变频器Sinamics G120系列核心是控制单元，用户可以通过设定控制单元上的参数来实现变频器的正常运行。
西门子变频器Sinamics G120用途广泛，为用户提供了多种功能： 1）使用灵活标准的模块设计，功率模块PM、控制单元CU和操作面板BOP都是完全独立的单元，支持带电热插拔。
西门子G120型变频器现场实战调试 (工程师培训)
西门子G120型变频器现场实战调试
（工程师培训）
1.软件安装要求
要求电脑安装STEP7V5.5+SP2，STARTERV4.3以上版本。
下文中实例中各设备型号：
CPU:6ES7 315-2FJ14-0AB0
G120D控制单元：6SL3 544-0FB20-1FA0
总线为Profinet,G120D通过总线控制。
2.调试步骤
2.1打开STEP7，根据硬件配置好CPU及G120D，如下图示：
编译保存通过后，选中“Ethernet(1) PROFINET-IO-System”点击菜单栏PLC-Ethernet-分配设备名称，如下图示：
进入分配设备名称界面，如下图示：
在弹出的分配设备名称界面中，在“设备名称”选项栏里面选择你需要分配名称的G120D，在可用的“设备区域”里面查找MAC地址（MAC地址需要从现场安装的G120D的控制单元上获得），找到以后，点击“分配名称”按钮，完成STEP7中的设置。
关闭硬件配置窗口，进入STEP7主画面，选择需要设置参数的G120D，双击“Commissioning”，如下图示:
此时系统自动打开STARTER软件，如下图示：
进入STARTER主界面后，点击“Target system”菜单，选择“Select target devices”选项，如下图示:
进入选择需要连接的G120D的选择窗口，如下图示：。
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4.2.3 电机参数识别的步骤
4.2.4 速度控制优化的步骤
采用矢量控制时，建议进行速度控制优化。
5 G120的应用调试
快速（基本）调试之后，还需要根据实际应用的要 求对下列功能进行细化：
•传感器：脉冲编码器、温度传感器 •开关量输入、输出端子的功能 •模拟量输入、输出端子的功能 •频率给定功能：多段速、跳转频率、速度曲线 •运行控制功能：点动
点动键：使电 机点动运行
功能键：显示 其它信息
增大键：增大 所显示的数值
减小键：减小 所显示的数值 参数键：进入 要访问的参数
1.西门子G120变频器的操作面板
基本操作面板（BOP） •为系统选件，可以直接插装到控制单元上。 •用于对变频器的调试，运行监控以及设置参数。
LCD显示屏
功能键
图1.1 基本操作面板
调试过程 •快速调试：基本参数的配置。 •电机参数识别、控制参数计算：优化控制性能 •应源自调试：使调速系统与负载更好地匹配。
西门子变频器G120的调试方法：
通过操作面板进行调试
通过调试软件STARTER进行调试 G120\G150
4.2 G120的快速调试和参数识别
快速调试是电机-变频器的基本调试。 为了使变频器具有良好的控制性能，快速调试之后 还需完成电机参数识别的操作。 利用以下的工具可以进行快速调试
对变频器进行控制和调试。
控制单元
图3.8 PC连接组件 PC串口
变频器的调试软件STARTER •功能：调试、优化、诊断等。 •优点：图形化、交互式的方法进行参数设置。
图2.1 START调试软件
3.变频器的参数
功能参数码 •变频器的基本功能被细化为“功能参数码”，存 储在变频器中供使用时调用和配置。 •功能参数码较多的变频器一般根据功能参数码的 用途和性质分为若干种类。 •功能参数码的结构由参数码和参数值组成，使用 时先确定功能参数码，再确定参数值。
图1.2插有BOP的控制单元
•FN键的功能
通过操作面板修改参数 例：修改参数P003
2.西门子G120变频器的调试软件
PC连接组件
•为系统选件
•是一块带隔离的 RS232 适配器（DP接口），可以
实现变频器与 PC 机之间通过串行RS232接口的可
靠通讯。
•安装了相应软件的 PC 机，可以通过该组件直接
8.点动方式下的频率给定
5.9 跳转频率
5.10 斜坡时间
5.11 保存应用设置的结果
5.12 恢复出厂设置
恢复参数为出厂设置：使变频器参数复原到一个既定 的初始状态。
201x年x月于xx班
5.1 传感器的功能
脉冲编码器－流程图
电机温度传感器－流程图
5.2 命令源的选择
电机运行控制命令的来源
5.3 数字量输入功能
5.4 数字量输出功能
5.5 频率给定源的选择
5.6 模拟量输入功能
5.7 模拟量输出功能
5.8 固定频率设定和选择功能
用4个控制信号来选择16个预置的固定频率 （采用二进制编码方式）
•BOP(选件) •PC工具(安装了调试软件STARTER)
本节主要内容： 快速调试 电机的参数识别 速度控制优化
4.2.1 快速调试的步骤
快速调试中要设置的主要参数 •电源参数：如进线电源频率 •电机参数：电机铭牌数据，有无编码器 •变频器运行方式：命令／设定值来源 •电机工作特点：最小频率／最大频率及上升斜坡 ／下降斜坡时间。 •调速控制方式：矢量控制、U/F控制
G120变频器参数的分组
G120变频器参数的类型 •读写参数：可以修改和显示的参数，以P开头 •只读参数：不可修改的参数，用于显示内部的变 量，以r开头
4.1 G120的调试步骤
出厂设置 •变频器出厂时所有参数的缺省设置。 •为了使变频器的功能更好地满足具体应用场合的 要求，必须在调试中对一些参数进行重新配置。
快速调试流程图
西门子异步电动机铭牌
4.2.2 电机参数识别的步骤
由于控制的要求，电机参数识别是必须要进行的 •如果不进行电机参数识别，那么变频器只能通过 电机铭牌的信息来估计等效电路参数。 •例如，定子电阻对于闭环矢量控制和V/F控制方式 下的电压提升特性是非常重要的。 •如果电机电缆较长或者采用第三方的电机，则也 需要进行电机参数识别。
工程师培训系列
• 名称： 西门子G120变频器的应用（工程师培训） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
主要内容： 西门子G120变频器的操作面板 西门子G120变频器的调试软件 变频器的参数 G120的调试步骤
按键的功能
反转键：使电 机速度反向
启动键：使 电机启动
停止键：使 电机停止