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）
F221 PID 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
F222 PID 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

  

表3-1 常见报警及处理

报警代码	报警分析	诊断及处理
A501 电流极限值	? 电机功率与变频器功率不一致 ? 电机导线太长 ? 接地故障	检查下列各项： 参见 F1
A502 过电压 极限值	达到过电压极限值。 如果 禁止Vdc控制器( P1240 = 0 ) , 则该报警可能在斜坡下降时出现	如该报警总是显示，请检查变频器输入电 压
A503 欠电压 极限值	? 电源故障。 ? 电源电压及直流母线电压（ r0026 ）低于规定极限值	检查电源电压
A504 变频器过热	已超过变频器散热器温度的报警阈 值、芯片结温的报警阈值，或芯片 结点上的温度可允许变化值，从而 导致脉冲频率降低和 / 或输出频率 降低（取决于 P0290 中的参数设 置）	说明： r0037 = 0 ： 散热器温度 r0037 = 1 ： 芯片结温（包括散热器） 检查下列各项： ? 环境温度必须处于规定极限值内 ? 负载条件及负载阶跃必须恰当 ? 变频器运行时风扇必须旋转
A505 变频器 I 2 t	已超出报警阈值，如已设置相应参 数（ P0610 = 1 ）则电流会降低	检查负载循环是否处于规定极限值内
A506 IGBT 结温升高报警	过载报警。 散热器和 IGBT 结温的差值超出报警极限值	检查负载阶跃及冲击负载是否在规定极限值内
A507 变频器温度信号丢失	变频器散热器温度信号丢失 ; 传感器可能脱落	联系技术服务部门或更换变频器
A511 电机过热  I 2 t	? 电机过载。 ? 负载循环或负载阶跃过高	无论是哪种温度确定形式，都应检查下列各项： ? P0604 电机温度报警阈值 ? P0625 电机环境温度 ? 检查铭牌数据是否正确。 不正确的   话，进 行快速调试。 通过执行电机   数据识别 （ P1900 = 2 ），可获得   准确的等效电路 数据。 ? 检查电机重量（ P0344 ）是否   合理。 有必 要的话，更换电机。 ? 如电机非西门子标准电机，则通过    P0626 、 P0627 及 P0628 改变   标准过热温度
A541 电机数据 识别激活	电机数据识别（ P1900 ）已选择或 正在运行
A910 Vdc-max 控制器被禁止	可能在以下情况下出现 ? 电源电压（ P0210 ）持续   过高。 ? 电机由激活负载驱动，从而   使 电机进入再生模式。 ? 斜坡下降时，在很高的   负载惯 量下。 如果在变频器待机（输出脉冲禁 止）时出现报警 A910 并且随后给 出 ON 命令，则在排除 A910 报警 原因之前不会激活 Vdc-max 控制 器（ A911 ）	检查下列各项： ? 输入电压处于范围内 ? 负载必须匹配 ? 在某些情况下，使用制动电阻
A911 Vdc-max 控制器 激活	Vdc-max 控制器的作用是保持直流 母线电压（ r0026 ）低于 r1242 中 定义的阈值	检查下列各项： ? 电源电压必须在铭牌规定的   范围以内 ? 斜坡下降时间（ P1121 ）必须与   负载惯量相匹配 说明： 惯量越高，需要的斜坡时间越长； 否则需连接制动电阻
A912 Vdc-min 控制器 激活	如果直流母线电压（ r0026 ）低于 r1246 中定义的阈值，则 Vdc-min 控制器会被激活； 此后，电机的动能用来缓冲直流母 线电压，从而使变频器减速。 因 此短路故障不一定会引起欠电压跳 闸。 请注意该报警可能在快速斜坡上升 时出现
A922 变频器无负载	变频器无负载。 因此，在常规负载条件下， 某些功能可能无法实现	检查电机是否连到变频器

 关键词

S7-200与V20的USS通讯

1、本例程的系统配置：

（1）安装Step7 Micro/Win V4.0 SP6软件和USS协议V2.3，软件下载地址：

西门子标准库指令：

http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResultbx?searchText=S0010

Micro/WIN V4.0 SP６软件下载地址：

http://www.ad.siemens.com.cn/download/searchResultbx?searchText=S0002

（2）PC/PPI电缆、S7-200、电源模块、通信电缆。
（3）V20驱动装置和一台PC机。

2、在使用MicroWin software 创建项目之前，确认USS库文件已经安装：

 

3、创建一个例程：

3.1 设置通讯接口

本例程使用PC/PPI电缆。

3.2 建立PC和PLC之间的连接

“双击刷新”搜索到PLC后，点击”确认”。

3.3 用电缆将S7-200 Port 0端口与V20的RS485接口相连（注意端口连接规则：V20的
P+对3、N-对8），如下图所示：

3.4 变频器参数设置：

V20 可以通过选择连接宏Cn010实现USS控制，也可以通过直接更改变频器参数的方法来实现。参数设置如下表所示：

表一：

参数	描述	Cn010默认值	实际设置	备注
P0700[0]	选择命令源	5	5	RS485为命令源
P1000[0]	选择频率	5	5	RS485为速度设定值
P2023	RS485协议选择	1	1	USS协议
P2010[0]	USS/MODBUS波特率	8	6	波特率为9600bps
P2011[0]	USS地址	1	3	变频器的USS地址
P2012[0]	USS PZD长度	2	2	PZD部分的字数
P2013[0]	USS PKW长度	127	127	PKW部分字数可变
P2014[0]	USS/MODBUS报文间断时间	500	0	接收数据时间

   
3.5 使用USS协议的初始化模块初始化S7-200的PORT0端口：

EN使能：每次改变通讯状态都应该执行一次初始化指令。所以EN信号应该通过边沿检测元件脉冲激活。
Mode：用这个USS输入值选择通讯协议。
1：为端口0指定USS协议，并启用该协议。
0：为端口0指定PPI协议，并禁止USS协议。
Baud: 波特率：9600，19200…115200。
Active：激活驱动地址。
Done：当USS_INIT 指令执行完成后，Done=1。
Error：指令执行的结果，如果有错误，显示错误代码。

Active：激活驱动地址举例：

3.6 使用USS——CTRL模块来控制USS地址为3的变频器，为了运行变频器需要按照表一设置参数：

 

状态表：

 

功能块定义：
EN：通常情况总是激活。
RUN：指示驱动为启用(1)，或禁止(0)。
OFF2：允许V20自由停车。
OFF3：允许V20快速停止。
F _ACK：V20故障复位。
DIR：V20转动方向(0：逆时针；1：顺时针)。
Drive：V20地址 0-31。
Speed：速度给定值，以全速的百分比给出 (-200.0~~200.0%，负值时，V20反向)。
Resp_R：轮询V20，扫描时=1，并更新下面值。
Error：错误字节，参见表：USS指令执行错误。
Status：V20返回状态值。
Speed：V20速度，(-200.0~~200.0%)。
Run_EN：V20运行状态(1：运行；0：停止)。
D_DIR：V20转动方向(0：逆时针；1：顺时针)
Inhibit：V20禁止位状态。 (0：启用；1：禁止)。要清除禁止位，必须将Fault清零，
RUN，OFF2， OFF3输入也要清零。
Fault：指示故障状态。根据V20故障表确认故障。故障排除后，置位F _ACK使Fault
清零。 

表二：Error 信息

Error代码	说明
0	没有错误
1	驱动未响应
2	检测到驱动响应中存在校验和错误
3	检测到驱动响应中存在奇偶校验错误
4	由于用户程序干扰导致出错
5	尝试执行了无效命令
6	提供的驱动地址无效
7	该通讯接口不能实现USS协议
8	该通讯接口正在忙于处理指令
9	驱动速度输入溢出
10	驱动响应的长度不正确
11	驱动响应的首字符不正确
12	驱动响应的长度字符不正确
13	驱动响应错误
14	给出的DB_PTR地址不正确
15	给出的参数号不正确
16	选择了无效的协议
17	启用USS：不允许更改
18	指定了无效的波特率
19	无通讯：驱动未激活
20	驱动响应中的参数或值不正确

3.7 库存储区分配：在编译程序之前，选择 “程序块” ->“ 库” 右键，选择“库存储区”。在点击 “建议地址” 选择V存储区的地址后点击 “OK”退出。

3.8 读写U16类型参数：

3.81举例：使用USS_RPM_W读取参数P0700的值；

 

状态表：

注意：
（1）读参数P0700，其数据类型为U16无符号整数。
（2）只要给V300.0一个上升沿，就完成一次P0700参数的读操作。
（3）读入的参数被放在VW332里。
（4）需要注意的是Index为0时代表读Pxxx.0参数组

3.8.2 举例：使用USS_RPM_W设置参数P1000。

 

状态表：

注意：
（1）写参数P1000，其数据类型为U16无符号整数。
（2）只要给V350.0一个上升沿，就完成一次P1000参数的写操作。
（3）EEPR~的逻辑为0时，写入的值只保存到RAM中，为1时，写入得值保存到EEPROM。
（4）EEPROM中写数据是有次数限制的，V20最多不超过50000次。

3.9 读写U32类型参数：

3.9.1举例：使用USS_RPM_D读取参数P0771.In000的值；

 

状态表：

注意：
（1）读参数P771，其数据类型为U32无符号整数。
（2）只要给V400.0一个上升沿，就完成一次P771参数的读操作。
（3）读入的参数被放在VD432里。16#00150000=21.0。
（4）需要注意的是Index为0时代表读Pxxx.0参数组。

3.9.2 举例：使用USS_WPM_D设置参数P0771.In000

状态表：

注意：
（1）写参数P771，其数据类型为U32无符号整数。
（2）只要给V450.0一个上升沿，就完成一次P771参数的写操作。
（3）EEPR~的逻辑为0时，写入的值只保存到RAM中，为1时，写入得值保存到EEPROM。
（4）EEPROM中写数据是有次数限制的，V20最多不超过50000次。

3.10读写Float类型参数：

3.10.1举例：使用USS_RPM_R读取参数P0305.In001的值；

状态表：

注意：
（1）读参数P0305.In001，其数据类型为浮点数。
（2）只要给V550.0一个上升沿，就完成一次P0305.In001参数的读操作。
（3）读入的参数被放在VD532里。
（4）需要注意的是Index为1时代表读Pxxx.1参数组。

3.10.2举例：使用USS_WPM_R设置参数P0305.In001=1.5A

状态表：

注意：
（1）写参数P0305.In001，其数据类型为浮点数。P0305更改条件：P0010=1快速调试。
（2）只要给V550.0一个上升沿，就完成一次参数P0305.In001的写操作。
（3）EEPR~的逻辑为0时，写入的值只保存到RAM中，为1时，写入得值保存到EEPROM。
（4）EEPROM中写数据是有次数限制的，V20最多不超过50000次。

关键词
V20、USS

1. 概述
         通常情况下，要实现HMI设备与V20变频器的通讯，需要一个支持USS通讯或MODBUS通讯的PLC，比如S7-200系列PLC。其通讯电缆连接如图1所示。PLC的一个通讯端口与触摸屏连接，可以采用PPI协议通讯。PLC的另一个通讯端口与V20的RS485通讯端口连接，采用MODBUS协议通讯，PLC上编写MODBUS主站程序，V20为从站。

图1 触摸屏通过PLC与V20变频器通讯

         如果只需要对V2O变频器做简单的运行控制和变量监视，那么上述配置中PLC的作用仅为数据中转。这种情况下，触摸屏直接和V20变频器通讯，不仅能够实现监控功能，而且可以少用一个PLC，节省成本。采用西门子的SMART LINE系列触摸屏能够实现与V20变频器直接通讯的功能。通讯电缆连接如图2所示。SMART LINE触摸屏作为MODBUS主站，V20为从站。

图2 触摸屏直接与V20变频器通讯

2. 硬件设备及其安装
        下面用一个实例来介绍Smart Line触摸屏与一台V20变频器通过MODBUS通讯的实现方法。该例子中用到的主要硬件设备如表1所示，触摸屏组态软件为WinCC Flexible 2008 SP4 China。

表1 示例主要硬件设备

名称	订货号	数量	说明
触摸屏	6AV6648-0BE11-3AX0	1	Smart 1000 IE
24V电源	6EP1332-1SH51	1	DC24V/4A
变频器	6SL3210-5BE17-5UV0	1	V20 变频器 0.75kW
电机	1LA9060-4KA10-Z	1	1LA9 电机 0.12kW

 

         硬件安装步骤如下：
1）将变频器、电机、触摸屏固定在安装工位上。
2）连接变频器到电机的动力电缆和接地电缆。
3）连接供电电源到变频器的动力电缆和接地电缆。
4）连接变频器和触摸屏的RS485通讯电缆。触摸屏RS485的9针接口与 V20端子对应关系：3对应P+，8对应N-。
5）连接24V直流电源的交流进线电缆和到触摸屏的直流供电电缆。

3. V20变频器参数设置
        V20变频器要采用MODBUS通讯，可以做如下设置：
1）变频器恢复出厂参数：
P0010=30
P0970=21
2）变频器快速调试，选择Cn011-MODBUS通讯连接宏：
a)设置电网频率和功率单位
b)输入电机铭牌参数
c)选择连接宏Cn011-MODBUS通讯
d)选择应用宏AP000
Cn011连接宏对应参数如表2所示。

表2 Cn011对应参数设置

参数	描述	工厂缺省值	Cn011默认值	备注
P0700[0]	选择命令源	1	5	RS485为命令源
P1000[0]	选择速度给定	1	5	RS485为速度设定值
P2023[0]	RS485协议选择	1	2	MODBUS RTU协议
P2010[0]	USS/MODBUS波特率	8	6	波特率为9600bps
P2021[0]	MODBUS地址	1	1	变频器MODBUS地址为1
P2022[0]	MODBUS应答超时时间	1000	1000	向主站发回应答的最大时间
P2014[0]	USS/MODBUS报文间断时间	2000	100	监控报文间断时间

 

3）修改MODBUS通讯参数，其它参数为Cn011连接宏默认参数：
P2014[0]=0 不监控报文间隔时间，否则可能会报F72故障
P2021[0]=3 MODBUS设备地址为3（与触摸屏组态软件中设置的从站地址一致）

4. 触摸屏组态
        在WinCC Flexible 2008 SP4 China软件中组态Smart 1000 IE触摸屏。详细步骤如下：
1）创建项目。
        创建一个空项目，如图3所示。

图3 创建空项目

        选择触摸屏设备为Smart 1000 IE，如图4所示。

图4 选择Smart 1000 IE触摸屏

2）设置连接。
        在连接画面中新建一个连接，相关参数设置如下：
通讯驱动程序：Modicon MODBUS
类型：RS485
波特率：9600
奇偶校验：偶
数据位：8
停止位：1
组帧：RTU Standard
CPU类型：984
从站地址：3
        连接设置如图5所示。

图5 连接设置

3）添加变量。
        添加与变频器监控相关的10个变量，如表3所示。

表3 变量列表

变量名	MODBUS寄存器地址	说明
CtrlWord1	40100	控制字1
SetPoint	40101	速度设定值
StsWord1	40110	状态字1
Feedback	40111	速度实际值
ActFreq	40342	频率实际值
OutpVoltage	40343	输出电压
DCVol	40344	直流电压
OutpCurrent	40345	输出电流
OutpTorque	40346	输出转矩
OutpPower	40347	输出功率

        变量地址参照V20变频器操作手册，添加完成后的变量画面如图6所示。

图6 添加变量

         速度设定值变量SetPoint是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)来表示-50Hz到+50Hz的转速，此处采用变量的线性转换属性，将-16384对应-1500，+16384对应+1500，如图7所示。再采用变量的限制值属性，将变量的输入值限制在-1600和+1600之间，如果超出该限制值的范围，则输入不起作用。如图8所示。

图7 速度设定值变量线性转换

图8 速度设定值变量限制值

        速度反馈值变量Feedback也是由-16384(-4000H)到+16384(+4000H)来表示-50Hz到+50Hz的转速，此处也采用变量的线性转换属性，将-16384对应-1500，+16384对应+1500，如图9所示。注意，图9和图7所示的线性转换是一致的。

图9 速度反馈值变量线性转换

4）添加画面。
        项目生成时已经有一个模板和一个画面，此例仅用到一个画面。修改画面的名字为V20_Monitor，如图10所示。

图10 编辑之前的画面V20_Monitor

5）编辑模板。
        模板中的对象在选择使用模板的画面中会显示出来，此处把西门子的LOGO和退出Runtime的按钮放置在模板中，如图11所示。

图11 编辑模板

         然后在按钮的事件属性中添加函数。在按钮STOP RT事件属性的单击事件下添加StopRuntime函数，如图12所示。

图12 退出运行画面按钮事件设置

6）编辑画面。
        在V20_Monitor画面中放置IO域、文本域、按钮、棒图、圆形等对象。在文本域中输入相应的文本，设置字号、颜色等，将相关对象分类排列整齐，完成后的V20_Monitor画面如图13所示。

图13编辑完成的画面V20_Monitor

        给10个IO域分别连接10个变量。

        其中控制字1和状态字1采用16进制显示，控制字1类型模式为输入/输出，状态字1类型模式为输出，如图14所示。

图14 控制字1对应IO域常规设置

         转速设定、实际转速、输出电压、直流电压采用带符号整数显示，转速设定类型模式为输入/输出，其它三个变量类型模式为输出，如图15所示。

图15 实际转速对应IO域常规设置

         输出频率、输出电流、输出转矩、输出功率采用带符号整数显示，并移动小数点2位，类型模式为输出，如图16所示。此处移动小数点2位的作用是将通讯接收到的值除以100并显示在触摸屏上，这样做的理由是V20变频器在发送这些值时将实际值乘了100。

图16 输出电流对应IO域常规设置

         除了用IO域来显示实际转速的数值外，还采用棒图这种图形化的形式来显示实际转速，编辑完成的棒图外观如图17所示。

图17 编辑完成的棒图外观

         设置棒图的常规属性，其中连接变量为Feedback，最大值设为2000，最小值设为-2000，如图18所示。

图18 棒图常规属性设置

         设置棒图的外观，如图19所示。

图19 棒图外观属性设置

         设置棒图刻度，如图20所示。

图20 棒图刻度属性设置

          运行指示灯用来指示变频器是否处于运行状态，连接变量为StsWord1的第2位，运行时显示绿色，非运行时显示白色。其外观动画设置如图21所示。

图21 运行指示及其外观动画设置

         反转指示灯用来指示变频器是否处于反转状态，连接变量为StsWord1的第14位，反转时显示绿色，非反转时显示白色。其外观动画设置如图22所示。

图22 反转指示及其外观动画设置

         故障指示灯用来指示变频器是否处于故障状态，连接变量为StsWord1的第3位，故障时显示红色，非故障时显示绿色。其外观动画设置如图23所示。

图23 故障指示及其外观动画设置

         接着设置4个按钮的功能，此处在按钮的单击事件下添加不同的函数来实现不同的功能。
启动按钮：添加SetValue函数，变量为CtrlWord1，值为1150（16进制047E）。再添加SetBitInTag函数，变量仍为CtrlWord1，位为0，如图24所示。每次按下启动按钮，触摸屏将先发送047E，再发送047F给V20变频器，实现启动功能。

图24 启动按钮事件设置

          停止按钮：添加ResetBitInTag函数，变量为CtrlWord1，位为0，如图25所示。每次按下停止按钮，控制字1的第0位将被复位为0，触摸屏将发送047E给V20变频器，实现OFF1停车功能。

图25 停止按钮事件设置

        反向按钮：添加InvertBitInTag函数，变量为CtrlWord1，位为11，如图26所示。每次按下反向按钮，控制字1的第11位将做非运算，触摸屏将相应的正转或反转指令发送给V20变频器，实现转向反向功能。

图26 反向按钮事件设置

         故障确认按钮：添加SetBitInTag函数，变量为CtrlWord1，位为7。再添加ResetBitInTag函数，变量仍为CtrlWord1，位为7，如图27所示。每次按下故障确认按钮，触摸屏将先发送1状态的故障确认位，再发送0状态的故障确认位给V20变频器，给故障确认位一个上升沿，实现故障确认功能。

图27 故障确认按钮事件设置

5. 系统运行效果
        完成上述步骤之后，下载组态程序至触摸屏中。实际运行效果证明：SMART LINE触摸屏与V20变频器通讯正常，触摸屏可以通过四个按钮控制变频器运行、停止、反向以及故障确认；变频器相关变量和状态可以在触摸屏上正确显示。变频器运行时触摸屏显示画面如图28所示。

图28 变频器运行时触摸屏显示画面

关键词
V20，SMART LINE，MODBUS通讯