任务1.2BOP面板控制G120变频器运行

BOP面板控制G120变频器运行任务引入选择合适的三相交流异步电机、G120变频器和低压电器，设计电气原理图，完成变频器、低压电器和电机等设备安装和主电路接线，用BOP面板设置变频器的参数，通过面板控制变频器驱动电机运行，模拟调试图所示高精度磨线机项目中的转线电机。高精度磨线机系统结构示意图任务引入任务目标任务目标（1）了解G120变频器功率模块、控制单元、BOP面板的安装方法和接线要求。（2）认知BOP面板的按键功能、图标含义及菜单结构。（3）掌握用BOP面板设置变频器参数（如p1000）的基本步骤。（4）理解BOP面板手动控制（起停、点动、反转）的参数设置逻辑。1.

知识目标任务目标2.能力目标（1）能规范完成G120变频器的功率模块安装、控制单元安装和BOP面板安装。（2）能根据电气原理图完成变频器主电路的接线（电源、电动机、制动电阻、抱闸）。（3）能使用BOP面板恢复变频器出厂设置，并正确设置电动机参数和控制参数。（4）能通过BOP面板手动控制电动机的起停、点动正反转、连续正反转运行。（1）通过变频器安装接线的规范化操作，养成严谨细致、安全第一的工匠精神。（2）通过小组协作完成调试任务，培养团队合作和沟通能力。（3）严格遵守实训室5S管理规范，养成文明生产的职业素养。任务目标3.素质目标任务准备安装前检查所需的变频器组件是否齐全、安装所需的工具和组件及零部件是否齐全，然后进行安装。1）功率模块安装先进行功率模块的安装：①将功率模块垂直安装在控制柜中，安装方向如图所示，电源和电动机端子朝下，不允许装水平和端子朝上。功率模块的安装方向变频器安装功率模块的安装与接线②保持与控制柜中其他组件之间的最小间距。③使用紧固件，按照要求的紧固扭矩（3Nm）对功率模块进行固定和安装。功率模块的安装方向注意：如果安装穿墙式功率模块，则在将穿墙式设备装入控制柜内时，需要使用一块安装框架。西门子安装框架配有必要的密封件和外框，可保证安装达到防护等级IP54。另外，为满足电磁兼容要求，必须将变频器安装在没有喷漆的金属表面上。功率模块主要与强电部分连接，PM240功率模块接线如图所示。L1、L2和L3是交流电接入端子。U2、V2和W2是交流电输出端子与电动机连接。R1和R2是连接外部制动电阻的端子，没有制动要求时，空置不用。A和B是连接抱闸继电器的端子，用于抱闸电动机的制动，非抱闸电动机此端子空置不用。

2）功率模块接线PM240功率模块接线①功率模块配备了以下连接和接口。A.PM-IF接口，用于将功率模块连接至控制单元。功率模块通过集成的电源组件向控制单元供电。PM240-2功率模块PM-IF接口①功率模块配备了以下连接和接口。B.尺寸为FSA~FSC的功率模块，PM240-2的电源和电机端子采用易拆式和可交换端子。接线时通过按压红色解扣杆解锁连接器，可以方便拔出连接器端子。将电源电缆连接到功率模块电源端子L1、L2、L3和PE上。电动机电缆连接到变频器功率模块电机端子的U2、V2、W2和PE上。PM240-2功率模块端子分布图C.两个PE/保护接地线接口。变频器必须在电源侧和电动机侧接地，否则会出现异常的危险情况，有时甚至会发生人身事故。②PM240-2模块配备的特殊接口A.针对外形尺寸FSA~FSF的变频器，DCP/R1和R2端子用于连接外部制动电阻。FSGX型变频器需要通过一个插接式的外部制动单元来连接制动电阻。B.制动继电器的控制系统用于控制电机抱闸线圈。如图所示，通过电缆连接制动继电器和功率模块，将电动机抱闸线圈1端连接制动继电器的接线端子，另一端连接DC24V。PM240-2功率模块制动继电器接线图3)功率模块连接外围电器将尺寸为FSA~FSC的G120变频器的功率模块通过外围电器连接到电动机和电源。功率模块连接外围电器接线方法如图所示，这些外围电器根据实际情况选用。其他尺寸和单相工作电源的连接可参考G120变频器手册。功率模块PM240-2外围电器接线图控制单元的安装比较简单。功率模块正面有4个狭窄矩形卡槽，安装时，先将控制单元背面突起部分斜向下卡在功率模块正面下方的两个卡槽上，然后将控制单元平推并卡入功率模块正面的所有卡槽，直到听到咔嚓一声，这样控制单元便插在功率模块上。如图（a）所示。拆卸控制单元，需要按下功率模块上方的蓝色释放按钮，然后向外再向斜上方取下控制单元。如图（b）所示。（a）安装控制单元（b）拆卸控制单元控制单元的安装与拆卸变频器接线注意事项：①电源接线。G120变频器的电源接线需要将电源接入变频器的相应端子上，确保电源电压与变频器额定电压一致，避免因电压不匹配而导致设备损坏或运行异常。②电机接线。G120变频器的电机接线需要将电机接入变频器的相应端子上，在接线前，需要先确认电机的转向和变频器设置的方向是否一致，避免因转向不一致而导致设备损坏或运行异常。变频器接线注意事项：③保护接地需要将变频器的保护地线接入机柜或设备的保护地线上，确保设备的安全运行。在接线前，需要先确认机柜或设备的保护地线是否可靠，避免因保护接地不良而导致设备损坏或运行异常。需要注意的是，接线前应先仔细阅读变频器的说明书，了解变频器的接线方式、参数设置等，避免因接线错误导致设备损坏或运行异常。同时，接线时应遵循电气安全规范，确保接线正确、牢固、可靠。如有需要，建议咨询相关技术人员或参考设备说明书。可以将操作面板直接安装在变频器的控制单元，也可以通过柜门安装套件安装于柜门上通过通信线连接控制单元，或者使用手持式操作面板。操作面板的直接安装比较简单。将操作面板BOP-2的外壳的底边插入控制单元壳体正面中间的较低凹槽位，然后将操作面板推入控制单元，直至操作面板顶部的蓝色释放按钮卡入控制单元壳体。如图（a）所示。若要将操作面板从控制单元上移除，只需按下操作面板上的释放按钮并将操作面板沿斜上方从控制单元取出即可。通过柜门安装套件连接操作面板如图（b）所示。（b）通过柜门安装套件连接操作面板

安装操作面板（a）在控制单元上安装操作面板G120变频器操作面板包括基本操作面板BOP-2（简称BOP面板）和智能操作面板IOP-2。利用BOP面板可以设置变频器的参数、监控变频器。BOP面板显示区域5位数字可以显示参数的序号和数值、报警、故障信息、设定值和实际值，参数的信息不能用BOP面板存储。BOP基本操作面板的外形G120变频器BOP面板BOP面板按键和图标按键功能说明确认键具有以下功能：·浏览菜单时，按确认键确定选择一个菜单项。·进行参数操作时，按确认键允许修改参数。再次按确认键，确认输入的值并返回上一页。·在故障屏幕，确认键用于清除故障。向上键具有以下功能：·浏览菜单时，按向上键向上移动选择。·编辑参数值时增加显示值。·如果激活手动模式和点动，同时长按向上键和向下键有以下作用：–当反向功能开启时，关闭反向功能。–当反向功能关闭时，开启反向功能。按钮功能的说明向下键具有以下功能：·浏览菜单时，按向下键向下移动选择。·编辑参数值时减小显示值。退出键具有以下功能：·如果按下时间不超过2秒，则BOP返回到上一页，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BOP返回到状态屏幕。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。按钮功能的说明开机键具有以下功能：·在自动模式下，开机键未被激活，即使按下它也会被忽略。·在手动模式下，变频器启动-变频器将显示驱动器运行图标。关机键具有以下功能：·在自动模式下，关机键不起作用，即使按下它也会被忽略。·如果按下时间超过2秒，变频器将执行OFF2命令；电机将关闭停机。·如果按下时间不超过3秒，变频器将执行以下操作：–如果两次按关机键不超过2秒，将执行OFF2命令。–如果在手动模式下，变频器将执行OFF1命令；电机将在参数P1121中设置的减速时间内停机。按钮功能的说明手动/自动键切换BOP（手动）和现场总线（自动）之间的命令源。•在手动模式下，按手动/自动键将变频器切换到自动模式，并禁用开机和关机键。•在自动模式下，按手动/自动键将变频器切换到手动模式，并启用开机和关机键。在电机运行时也可切换手动模式和自动模式。切换手动和自动模式从手动模式切换至自动模式时，如果开机信号激活，新的设定值启用，模式切换后变频器自动将电动机更改为新设定值。从自动模式切换至手动模式时，变频器不会停止电动机运行，将以按下键之前的相同速度运行电动机，任何正在进行中的斜坡函数将停止。锁定和解锁键盘为防止误操作，同时按退出键和确认键3s或以上，则锁定BOP键盘；同时按退出键和确认键3s或以上，则解锁键盘。基本操作面板BOP在显示屏的左侧显示很多表示变频器当前状态的图标。这些图标的解释表所示。BOP基本操作面板上图标描述图标功能状态描述控制源手动模式“HAND”模式下会显示，“AUTO”模式下没有变频器状态运行状态表示变频器处于运行状态，该图标是静止的“JOG”功能点动功能激活故障和报警静止表示报警闪烁表示故障故障状态下，会闪烁，变频器会自动停止。精致图标表示处于报警状态。BOP面板是一个菜单驱动设备。BOP面板的菜单结构和功能描述菜单功能描述MONITOR监视菜单：显示运行速度、电压和电流值CONTROL控制菜单：使用BOP面板控制变频器DIAGNOS诊断菜单：故障报警和控制、状态的显示PARAMS参数菜单：查看或修改参数SETUP调试向导：快速调试EXTRAS附加菜单：设备的工厂复位和数据备份BOP面板的菜单结构基本操作面板的菜单结构“MONITOR”菜单允许用户轻松访问各种显示变频器/电动机系统实际状态，例如电动机转速设定值、电动机转速实际值、变频器输出到电动机的实际输出电压、直流母线端子的实际直流电压、变频器输出到电动机的实际输出电流及电动机运行的实际频率等。通过使用向上键和向下键移动菜单栏至所需的菜单，按键确认选择并显示该菜单。在监控屏幕上显示的信息是只读信息，不能修改。监控“MONITOR”菜单“CONTROL”菜单允许用户访问变频器的设定值、点动和反向等功能。在访问任何功能前，变频器必须为手动模式。如果没有选择手动模式，屏幕会显示变频器未启动手动模式的信息。按手动/自动键选择手动模式。如果在变频器自动模式下按手动/自动键，则用户将直接进入设定值屏幕。

控制“CONTROL”菜单

“DIAGNOS”菜单允许用户访问以下功能：确认所有故障、历史记录及状态。在此期间的任何时候按退出键超过3s，BOP将返回到状态屏幕。短暂按退出键，BOP将返回到上一页。

诊断“DIAGNOS”菜单参数“PARAMS”菜单

“PARAMS”菜单允许用户查看和更改变频器参数。第一次使用（当BOP被安装到控制单元并通电时），显示的第一个参数是编号最低的参数，即r0002或安装有BOP的特定类型控制单元上编号最低的参数。下次再访问参数时，最后一次查看的参数将显示在屏幕上。方法一：使用向上键和向下键在显示参数上滚动。方法二：长按确认键（超过3s），将允许用户输入所需的参数。使用任何一种方法，按一次确认键将显示所需的参数和参数的当前值。在此期间的任何时候按确认键3s以上，BOP将返回到顶层菜单；短暂按确认键将返回上一页，不会保存任何更改。选择参数的方法编辑参数编号步骤当选择一个参数后，就可以对它进行编辑。如果使用方法一选择参数，仅需要编辑参数当前值；如果使用方法二，则需要编辑参数编号和编辑参数当前值两部分。编辑参数编号的步骤如下。①按住确认键直至参数数字闪烁。②使用向上键和向下键修改第一个数字值。③按确认键接受修改值。④编号中的下一个数字开始闪烁。⑤按步骤②、③的方法，完成参数编号所有数字的修改。⑥最后按确认键，显示参数当前值或与输入参数值最接近的参数值。然后按住确认键直至参数值闪烁，就可以对该参数的当前值进行编辑①使用向上键或向下键在所需的参数值数字上滚动。②按确认键接受修改值。③参数值中的下一个数字开始闪烁。④按照步骤①、②完成参数值中所有数字的修改。编辑参数当前值的步骤编辑参数时需要注意：在对参数编号或参数值输入时，按一次退出键，将返回到该参数编号或参数值第一位数字重新开始编辑。在参数编号或参数值编辑时按两次退出键，则退出参数编号或参数值编辑模式。注意：设置“SETUP”菜单“SETUP”菜单按固定顺序显示屏幕，允许用户执行变频器的基本调试。当一个参数值被修改，新的数据通过按确认键确认，这时必须完成基本调试过程。基本调试过程中要求输入与变频器相连的电动机的具体数据。连接电动机的相关数据可从电动机的铭牌上获取。由于电动机的最大转速在电动机基本调试计算过程中自动计算，故在基本调试过程中不需要用户输入电动机的最大转速。查看或编辑电动机的最高转速参数p1082，需要通过“参数”菜单进入。

“设置”菜单下包括：复位；控制方式；电动机数据、电压、电流、功率、转速；电动机识别；命令源；主设定值；附加设定值；最低转速；加速时间；减速时间及结束等子菜单。

-“复位”子菜单：按下确认键，将执行复位变频器操作。复位操作可确保在应用调试新参数值之前，将所有参数值设置为默认值。-“控制方式”子菜单：按下确认键，可设置变频器的开环和闭环控制模式。-“电动机数据”子菜单：设置电动机的区域设置，例如千瓦和赫兹。-“电动机电压”子菜单：设置电动机输入电压。电动机铭牌的输入电压必须与电动机的接线（星形/三角形）相符。-“电动机电流”子菜单：根据电动机铭牌上的信息设置电动机电流值（单位：A）。-“电动机功率”子菜单：根据电动机铭牌上的信息设置电动机功率值（单位：kW或hp）。基本调试过程-“电动机转速”子菜单：根据电动机铭牌上的信息设置电动机转速值（单位：r/min）。-“电动机识别”子菜单：设置电动机数据识别和速度控制器优化。-“命令源”子菜单：设置变频器命令源。对于不带现场总线通信的变频器，命令源默认为终端（2），如果带现场总线通信，则默认设置为现场总线（6）。-“主设定值”子菜单：设置变频器的设定值源。对于不带现场总线通信的变频器，命令源默认为终端（2），如果带现场总线通信，则默认设置为现场总线（6）。-“附加设定值”子菜单：设置变频器的第二个设定值源。设置的默认值是0，即没有二次设定值源。-“最低转速”子菜单：设置电动机不受频率设定值影响而运行的最低速度。-“加速时间”子菜单：设置电动机从静止加速到参数设置为p1082的最高转速所需的时间（单位：s）。-“减速时间”子菜单：设置电动机从最高转速（p1082）到静止所需的时间（单位：s）。-“结束”子菜单：确认调试过程结束。变频器将执行电动机计算，更改控制模块内的所有相关参数。在改变频器信息参数过程中，显示器显示“BUSY”。调试过程完成后，BOP将显示“DONE”。如果发生问题或最后进程被中断，则BOP将显示“FAILURE”/ˈfeɪljə(r)/，此时，变频器被视为不稳定，必须查明失败原因并重新启动调试过程。

“EXTRAS”菜单主要有以下子菜单，允许用户执行以下功能。①DRVRESET：变频器复位到出厂默认设置。②RAM→ROM：从变频器随机存取内存复制数据到变频器光盘。③TOBOP：从变频器内存写参数数据到BOP上。④FROMBOP：从BOP读取参数数据到变频器内存中。⑤TOCRD：从变频器内存写参数数据到记忆卡上。⑥FROMCRD：从记忆卡读取参数数据到变频器内存中。附加“EXTRAS”菜单BOP面板设置G120变频器参数恢复参数到工厂设置初学者在设置参数时，有时进行了错误的设置，但又不知道在什么参数的设置上出错，这种情况下可以对变频器进行恢复出厂设置，使变频器的所有参数恢复成出厂的设定值，但工程中正在使用的变频器要谨慎使用此功能。西门子G120的复位步骤如下。1）按

键或

将光标移动到“EXTRAS”菜单。2）按

键进入“EXTRAS”菜单，按

键或

键找到“DRVRESET”功能。3）按

键激活复位出厂设置，按

键取消复位出厂设置。5）按

键或

键返回到“EXTRAS”菜单。4）按

键后开始恢复参数，BOP上会显示“BUSY”，参数复位完成后，屏幕上显示“DONE”，如图所示。图

完成恢复参数到工厂设置恢复参数到工厂设置用BOP面板设置参数的步骤序号操作步骤BOP-2显示1按

或者

键将光标移到“PARAMS”2按确认键进入“PARAMS”菜单3按

或者

键选择所需的过滤器。如将光标移到“EXPERTFILTER”4按

键，确认参数过滤器的选择。如面板显示p或者r参数，并且参数号不断闪烁，按

或者

键选择所需要的参数，例如p10从变频器上传参数到BOP在工程实践中，当一个项目有几台变频器参数设置都相同时，“从BOP下载参数到变频器”和“从变频器上传参数到BOP”可以提高工作效率：先设置一台变频器的参数，再“从变频器上传参数到BOP”，接着再“从BOP下载参数到变频器”。从变频器上传参数到BOP1）按

键或

键将光标移动到“EXTRAS”菜单。2）按

键进入“EXTRAS”菜单。3）按

键或

键选择“TOBOP”功能。4）按

键进入“TOBOP”功能。5）按

键开始上传参数，BOP显示上传状态。①BOP将创建一个所有参数的zip压缩文件。②在BOP上会显示备份过程，显示“CLONING”。③备份完成后，会有“DONE”提示，如图所示。按

键或

键返回到“EXREA”菜单。图

备份参数完成从BOP下载参数到变频器1）按

键或

键将光标移动到“EXTRAS”菜单。2）按

键进入“EXTRAS”菜单。3）按

键或

键选择“FROMBOP”功能。4）按

键进入“FROMBOP”功能。5）按

键开始上传参数，BOP显示下载状态，显示“CLONING”。6）BOP解压数据文件。7)下载完成后，会有“DONE”提示，如图所示。按

键或

键返回到“EXREA”菜单。图

备份参数完成BOP面板控制G120变频器

BOP面板上的手动/自动切换键

可以改变变频器的手动/自动模式。在手动模式下，面板上会显示手动符号

。手动模式有两种操作方式，即起停和点动。

起停操作：按一下起动键

起动变频器，并以“SETPOINT”（设置值）功能中设定的转速运行，按停止键

停止变频器。

点动操作：长按起动键

，变频器按照点动速度运行，释放起动键

，变频器停止运行，点动速度在参数p1058中设置。SETPOINT设定运行速度功能1）在“CONTROL”菜单下，按键或键，选择“SETPOINT”功能。2）按键进入“SETPOINT”。3）按键或键可以修改“SP转速设定值”。4）修改完成后按键修改值立即生效，如图所示。图

SETPOINT功能激活点动（Jog）功能1）在“CONTROL”菜单下，按键或键，选择“Jog”功能。2）按键进入“Jog”功能。3）按键或键选择“ON”。4）按键使能点动操作，面板上会显示

符号，点动功能被激活，如图所示。图

Jog功能激活反转（REVERSE）功能1）在“CONTROL”菜单下，按键或键，选择“REVERSE”功能。2）按键进入“REVERSE”功能。3）按键或键选择“ON”。4）按键使能设定值反向。激活设定值反向后，变频器会把起停操作方法或点动操作方式的速度设定值反向。激活REVERSE功能后的界面如图所示。图

激活REVERSE功能任务实施根据任务要求，每组配备配电盘或试验台；G120变频器1台、三相异步电机1台、断路器1个、熔断器1个、导线若干；万用表1块、电工常用工具1套、《SINAMICSG120低压变频器操作说明》手册1本、任务实施分工计划表、评分评价表1套。请同学们根据任务和实训设备情况采用扑克牌分组法分组，完成分工计划表。组名

小组LOGO

组训

团队成员学号

角色

职责

变频器主电路接线原理图根据实训装置和选用的设备情况，参考图设计与绘制变频器主电路接线原理图。电气接线原理图和网络拓扑图绘制根据任务要求，结合选用的电气设备，参考上图，绘制电气接线原理图。对照表中评分标准，检查电气图错误或不标准之处，完成表中小组自评和互评得分。评分点配分评分标准自评得分互评得分电气图设计绘制10正确选择元器件，连接正确，布局合理，图形和文字符号符合国家标准。每错、漏1处扣2分，不规范每处扣0.5分

根据绘制的电气图，结合实训设备，完成设备安装与线路连接。安装和接线完成后，按照电气安装检查评分表中的评分要求，进行自查和互查并在表中评出分数，评分采用扣分制，每项扣完为止。评分点配分评分标准自查得分互查得分元件安装1断路器、熔断器等位置安装不合理，每处扣0.5分

接线头工艺1

导线必须压接接线端子，未压接每处扣0.5分

1

接线端子露铜超2mm，每处扣0.5分

号码管工艺1连接的所有导线两端必须套上编号合理的号码管，每少1处扣0.5分

线槽工艺1所有连接线垂直进线槽，盖上线槽盖，不合要求每处扣0.2分

导线颜色工艺1连接线路导线颜色、线径等按标准规范要求区分，不合要求酌情扣0.2-1分

保护接地1变频器须可靠接地，没接地，扣1分

整体美观度1根据工艺连线的整体美观度酌情扣0.1-1分

系统初步调试2上电前安全检查，上电后初步检测元件工作是否正常，检查局部电路功能；

能够正常上电，给2分。

电气安装根据选用变频器和电机等实验实训设备设计BOP面板控制G120变频器运行的参数，电机参数可以参考电机的铭牌。参数设计参数号参数名称出厂值设定值参数说明P0010驱动调试参数筛选1

1：快速调试才可以设置电动机的参数0：变频器才能运行P0100电动机标准IEC/NEMA0

0、1、2P0304电动机额定电压[V]0

0-20000P0305电动机额定电流[A]0.00

0.00-10000.00P0307电动机额定功率[KW]0.00

0.00-10000.00P0310电动机额定频率[Hz]0.00

0.00-650.00P0311电动机额定转速[RPM]0.0

0.0-210000.00P1080电动机的最小转速[RPM]0.000

0.000-19500.000P1082电动机的最大频率[Hz]1500.000

0.000-210000.000P1120加速时间[s]10.00

0.000-999999.000P1121减速时间[s]10.00

0.000-999999.000P1900选择电动机数据识别2

0：禁止、2：识别表

面板控制G120变频器动与连续运行参数表变频器参数设计完成后，按照变频器参数设计评分表进行小组自评和互评。评分点配分评分标准自评得分互评得分变频器参数设计10每错一处参数扣1分，扣完为止

01-02-BOP面板设置参数控制G120变频器视频变频器参数设置调试完成，演示并按照表中的评分标准进行小组自评和互评。评分点配分评分标准自评