ELE0210_GX120XA变频器调试的一些问题

变频器型号为GX120XA、315kW,拖动负载为加压机、280kW;PLC型号为西门子S7-1500。
变频器AQ无输出

本工程按业主方要求,PLC系统采用独立接地,与电气系统接地分开。现行规范要求,为了满足等电位的功能,一般采用联合接地,不推荐PLC系统接地与电气系统接地分开,具体详见文章《独立接地的危险》。PLC接地由某公司负责,但该公司并没有完成室外接地铜板部分的施工,导致PLC接地处于悬浮状态。调试过程中发现,PLC柜内PE排与电气柜内PE排约有11V左右的电位差,由于变频器比较敏感,变频器的参考电位与PLC的参考电位出现偏差,导致变频器AQ信号均无输出。将PLC柜内PE排与电气柜内PE排采用导线连通,解决了此问题。

变频器AQ输出偏差

项目现场地下水位较高,按业主方要求取消电缆沟,电缆改为柜顶上出线,导致柜内的控制回路接线与变频器出线电缆紧贴交叉。变频器在使用过程中对附近的控制电缆产生了强烈的干扰,主要表现为:

  • 柜门上的电流数显表显示严重不正常;
  • 变频器AQ 4-20mA输出信号出现偏差,PLC柜接收到的电流、频率信号以及现场操作箱接收到的频率信号均比实际更高,大概会偏高7~1.5mA。

按图纸设计要求,现场操作箱需要一路4-20mA的频率信号,PLC需要一路4-20mA的频率信号以及一路4-20mA的电流信号。由于变频器只有两路AQ输出,无法满足三路输出的要求,所以图纸原设计在变频器出口端加设外置的电流互感器采样0-5A信号,通过柜门上的电流数显表变送输出的4-20mA信号至PLC,但变频器体积庞大,出口端空间狭小无法安装电流互感器,成套厂更改为取入口端电流。因为柜门上的杂牌电流数显表受到干扰严重不正常,所以PLC的电流信号也严重不正常,再加上变频器输入端与输出端电流肯定有偏差,调试时取消了柜门上的电流数显表的变送输出功能,将其作废。

目前简单改造接线后,变频器第一路AQ输出通道设置为频率输出,通过在变频器柜内增加一入二出隔离器,将频率信号分别送至现场操作箱和PLC柜;第二路AQ输出通道设置为电流输出,直接反馈至PLC柜。这种做法,在变频器处于待机状态下,数据反馈为正常状态,但变频器运行后产生的强烈干扰,反馈数据会出现误差(通过实验,隔离器也无法消除干扰带来的误差),反馈的频率比实际值大2.5Hz左右,电流比实际值大30A左右,误差大概在10%。

通过现场反复实验后,每台变频器柜新敷设两根西门子DP电缆至PLC柜内,一根频率反馈及一根电流反馈信号,DP电缆直接从变频器本体内端子排取出,并将DP电缆两端的屏蔽层分别与变频器外壳连接、PLC内的PE排连接。一般来说,这种通过4-20mA的信号电缆建议是单端接地,很奇怪的是,双端接地后数据居然变的正常了。