西門子變頻器6SE6440-2UD34-5FA1
SIEMENS西門子上海朔川電氣設(shè)備有限公司
:肖媛()
公司:
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移動(dòng)
商務(wù):
公司地址:上海市金山區(qū)涇波路129號(hào)
6SE6440-2UD34-5FA1 MICROMASTER 440,不帶濾波器,3AC 380-480V +10/-10% 47-63Hz,恒轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,45 KW 過(guò)載 150%,用于 60S,200% 3 S,平方轉(zhuǎn)矩,額定輸出功率,55 KW 850 x 350 x 320 (H x W x D),防護(hù)等級(jí) IP20,環(huán)境溫度 -10 - +50 ℃,不帶 AOP/BOP |
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脈寬調(diào)制的全稱為:Pulse
WidthModulator,簡(jiǎn)稱PWM。由于它的特殊性能,常被用作直流回路中燈具調(diào)光或直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速。本電路就是利用脈寬調(diào)制(PWM)原理制作的馬達(dá)控制器。采用該種方式控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速有兩優(yōu)點(diǎn):
1.它主要是通過(guò)改變輸出方波的占空比,使得負(fù)載上的平均接通時(shí)間從0-100%變化,以達(dá)到調(diào)整負(fù)載亮度/速度的目的。利用脈寬調(diào)制(PWM)方式實(shí)現(xiàn)調(diào)光/調(diào)速的好處是電源的能量能得到充分利用,電路的效率高。例如:當(dāng)輸出為50%的方波時(shí),脈寬調(diào)制(PWM)電路消耗的電源能量也為50%,即幾乎所有的能量都轉(zhuǎn)換為負(fù)載功率輸出。而采用常見(jiàn)的電阻降壓調(diào)速時(shí),要使負(fù)載獲得電源zui大輸出功率50%的功率,電源必須提供71%以上的輸出功率,這其中21%消耗在電阻的壓降及熱耗上。
2.采用脈寬調(diào)制(PWM)方式可以使負(fù)載在工作時(shí)得到滿電源電壓,這樣有利于克服電機(jī)內(nèi)在的線圈電阻而使電機(jī)產(chǎn)生更大的力矩
脈寬調(diào)制(PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù),廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。
模擬電路
模擬信號(hào)的值可以連續(xù)變化,其時(shí)間和幅度的分辨率都沒(méi)有限制。9V電池就是一種模擬器件,因?yàn)樗妮敵鲭妷翰⒉痪_地等于9V,而是隨時(shí)間發(fā)生變化,并可取任何實(shí)數(shù)值。與此類似,從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的區(qū)別在于后者的取值通常只能屬于預(yù)先確定的可能取值集合之內(nèi),例如在{0V,
5V}這一集合中取值。
模擬電壓和電流可直接用來(lái)進(jìn)行控制,如對(duì)汽車收音機(jī)的音量進(jìn)行控制。在簡(jiǎn)單的模擬收音機(jī)中,音量旋鈕被連接到一個(gè)可變電阻。擰動(dòng)旋鈕時(shí),電阻值變大或變??;流經(jīng)這個(gè)電阻的電流也隨之增加或減少,從而改變了驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流值,使音量相應(yīng)變大或變小。與收音機(jī)一樣,模擬電路的輸出與輸入成線性比例。
盡管模擬控制看起來(lái)可能直觀而簡(jiǎn)單,但它并不總是非常經(jīng)濟(jì)或可行的。其中一點(diǎn)就是,模擬電路容易隨時(shí)間漂移,因而難以調(diào)節(jié)。能夠解決這個(gè)問(wèn)題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重(如老式的家庭立體聲設(shè)備)和昂貴。模擬電路還有可能嚴(yán)重發(fā)熱,其功耗相對(duì)于工作元件兩端電壓與電流的乘積成正比。模擬電路還可能對(duì)噪聲很敏感,任何擾動(dòng)或噪聲都肯定會(huì)改變電流值的大小。
數(shù)字控制
通過(guò)以數(shù)字方式控制模擬電路,可以大幅度降低系統(tǒng)的成本和功耗。此外,許多微控制器和DSP已經(jīng)在芯片上包含了PWM控制器,這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易了。
簡(jiǎn)而言之,PWM是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用,方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的,因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻,滿幅值的直流供電要么*有(ON),要么*無(wú)(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候,斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠,任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。
圖1顯示了三種不同的PWM信號(hào)。圖1a是一個(gè)占空比為10%的PWM輸出,即在信號(hào)周期中,10%的時(shí)間通,其余90%的時(shí)間斷。圖1b和圖1c顯示的分別是占空比為50%和90%的PWM輸出。這三種PWM輸出編碼的分別是強(qiáng)度為滿度值的10%、50%和90%的三種不同模擬信號(hào)值。例如,假設(shè)供電電源為9V,占空比為10%,則對(duì)應(yīng)的是一個(gè)幅度為0.9V的模擬信號(hào)。
圖2是一個(gè)可以使用PWM進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)單電路。圖中使用9V電池來(lái)給一個(gè)白熾燈泡供電。如果將連接電池和燈泡的開(kāi)關(guān)閉合50ms,燈泡在這段時(shí)間中將得到9V供電。如果在下一個(gè)50ms中將開(kāi)關(guān)斷開(kāi),燈泡得到的供電將為0V。如果在1秒鐘內(nèi)將此過(guò)程重復(fù)10次,燈泡將會(huì)點(diǎn)亮并象連接到了一個(gè)4.5V電池(9V的50%)上一樣。這種情況下,占空比為50%,調(diào)制頻率為10Hz。
大多數(shù)負(fù)載(無(wú)論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載)需要的調(diào)制頻率高于10Hz。設(shè)想一下如果燈泡先接通5秒再斷開(kāi)5秒,然后再接通、再斷開(kāi)……。占空比仍然是50%,但燈泡在頭5秒鐘內(nèi)將點(diǎn)亮,在下一個(gè)5秒鐘內(nèi)將熄滅。要讓燈泡取得4.5V電壓的供電效果,通斷循環(huán)周期與負(fù)載對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化的響應(yīng)時(shí)間相比必須足夠短。要想取得調(diào)光燈(但保持點(diǎn)亮)的效果,必須提高調(diào)制頻率。在其他PWM應(yīng)用場(chǎng)合也有同樣的要求。通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。
硬件控制器
許多微控制器內(nèi)部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67內(nèi)含兩個(gè)PWM控制器,每一個(gè)都可以選擇接通時(shí)間和周期。占空比是接通時(shí)間與周期之比;調(diào)制頻率為周期的倒數(shù)。執(zhí)行PWM操作之前,這種微處理器要求在軟件中完成以下工作:
*
設(shè)置提供調(diào)制方波的片上定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的周期
* 在PWM控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間
*
設(shè)置PWM輸出的方向,這個(gè)輸出是一個(gè)通用I/O管腳
* 啟動(dòng)定時(shí)器
*
使能PWM控制器
雖然具體的PWM控制器在編程細(xì)節(jié)上會(huì)有所不同,但它們的基本思想通常是相同的。
通信與控制
PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的,無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到zui小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí),也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。
對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn),而且這也是在某些時(shí)候?qū)WM用于通信的主要原因。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以*地延長(zhǎng)通信距離。在接收端,通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。
PWM廣泛應(yīng)用在多種系統(tǒng)中。作為一個(gè)具體的例子,我們來(lái)考察一種用PWM控制的制動(dòng)器。簡(jiǎn)單地說(shuō),制動(dòng)器是緊夾住某種東西的一種裝置。許多制動(dòng)器使用模擬輸入信號(hào)來(lái)控制夾緊壓力(或制動(dòng)功率)的大小。加在制動(dòng)器上的電壓或電流越大,制動(dòng)器產(chǎn)生的壓力就越大。
可以將PWM控制器的輸出連接到電源與制動(dòng)器之間的一個(gè)開(kāi)關(guān)。要產(chǎn)生更大的制動(dòng)功率,只需通過(guò)軟件加大PWM輸出的占空比就可以了。如果要產(chǎn)生一個(gè)特定大小的制動(dòng)壓力,需要通過(guò)測(cè)量來(lái)確定占空比和壓力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系(所得的公式或查找表經(jīng)過(guò)變換可用于控制溫度、表面磨損等等)。
例如,假設(shè)要將制動(dòng)器上的壓力設(shè)定為100psi,軟件將作一次反向查找,以確定產(chǎn)生這個(gè)大小的壓力的占空比應(yīng)該是多少。然后再將PWM占空比設(shè)置為這個(gè)新值,制動(dòng)器就可以相應(yīng)地進(jìn)行響應(yīng)了。如果系統(tǒng)中有一個(gè)傳感器,則可以通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)調(diào)節(jié)占空比,直到精確產(chǎn)生所需的壓力。
總之,PWM既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng),是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。
SINAMICS V20 - 經(jīng)濟(jì)、可靠和易于使用的變頻器,適合普通應(yīng)用
今天,由于機(jī)器設(shè)備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多,需要提供具體的自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)解決方案,以便無(wú)需滿足太高相關(guān)要求就能將簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)序列實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
SINAMICS V20 是西門子提供的具有基本性能的緊湊性變頻器,可針對(duì)此類應(yīng)用提供簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)有效的驅(qū)動(dòng)解決方案。 SINAMICS V20 調(diào)試迅速,易于操作,堅(jiān)固耐用且經(jīng)濟(jì)高效,從而在同類產(chǎn)品中獨(dú)樹(shù)一幟。
該款變頻器有五種尺寸可供選擇,輸出功率覆蓋 0.12 kW ~ 30 kW。
將成本降到zui低
組態(tài)、調(diào)試和運(yùn)行成本必須保持在盡可能低的水平。 使用 SINAMICS V20,您可以實(shí)現(xiàn)想要的目標(biāo)。 為提高能效,該變頻器采用了一種控制技術(shù),用來(lái)通過(guò)自動(dòng)磁通降低來(lái)取得能效。 不僅如此,它還可顯示實(shí)際電能消耗量,并具有其它集成節(jié)能功能。 這樣就能夠大幅削減能耗。
選型與訂貨數(shù)據(jù)
額定功率1) | 輸出電流 IH 2) | 風(fēng)機(jī) | 機(jī)座號(hào) | SINAMICS V20 | SINAMICS V20 | |
---|---|---|---|---|---|---|
kW | [hp] | A |
|
| 訂貨號(hào) | 訂貨號(hào) |
230 V 1 AC | ||||||
0.12 | 0.16 | 0.9 | – | FSA | 6SL3210-5BB11-2UV0 | 6SL3210-5BB11-2AV0 |
0.25 | 0.33 | 1.7 | – | FSA | 6SL3210-5BB12-5UV0 | 6SL3210-5BB12-5AV0 |
0.37 | 0.5 | 2.3 | – | FSA | 6SL3210-5BB13-7UV0 | 6SL3210-5BB13-7AV0 |
0.55 | 0.75 | 3.2 | – | FSA | 6SL3210-5BB15-5UV0 | 6SL3210-5BB15-5AV0 |
0.75 | 0.75 | 3.9 | – | FSA | 6SL3210-5BB17-5UV0 | 6SL3210-5BB17-5AV0 |
0.75 | 1.0 | 4.2 | 1 | FSA | 6SL3210-5BB18-0UV0 | 6SL3210-5BB18-0AV0 |
1.1 | 1.5 | 6 | 1 | FSB | 6SL3210-5BB21-1UV0 | 6SL3210-5BB21-1AV0 |
1.5 | 2.0 | 7.8 | 1 | FSB | 6SL3210-5BB21-5UV0 | 6SL3210-5BB21-5AV0 |
2.2 | 3.0 | 11 | 1 | FSC | 6SL3210-5BB22-2UV0 | 6SL3210-5BB22-2AV0 |
3.0 | 4.0 | 13.6 | 1 | FSC | 6SL3210-5BB23-0UV0 | 6SL3210-5BB23-0AV0 |
1) 230 V 1 AC 設(shè)備的額定功率取決于輸出電流 IH。輸出電流 IH 取決于高過(guò)載 (HO) 時(shí)的負(fù)載持續(xù)率: 150 % IH 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
2)輸出電流 IH 基于高過(guò)載 (HO) 的占空比。 150 % IH 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
3) 適用于 FSA 的電機(jī)屏蔽電纜(zui長(zhǎng) 10 m)和適用于 FSB 至 FSC 的電纜(zui長(zhǎng) 25 m)。為了在使用 FSA 時(shí)也能使用 25 m 電機(jī)屏蔽電纜,必須使用帶外部網(wǎng)側(cè)濾波器的無(wú)濾波變頻器。
額定功率1) | 輸出電流 IL 2) | 功率取決于輸出電流 IH 3) | 輸出電流 IH 3) | 風(fēng)機(jī) | 機(jī)座號(hào) | SINAMICS V20 | SINAMICS V20 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
400 V/480 V | 400 V/480 V | ||||||||
kW | [hp] | A | kW | [hp] | A | 訂貨號(hào) | 訂貨號(hào) | ||
400 V 3 AC | |||||||||
0.37 | 0.5 | 1.3/1.3 | 0.37 | 0.5 | 1.3/1.3 | – | FSA | 6SL3210-5BE13-7UV0 | 6SL3210-5BE13-7CV0 |
0.55 | 0.75 | 1.7/1.7 | 0.55 | 0.75 | 1.7/1.7 | – | FSA | 6SL3210-5BE15-5UV0 | 6SL3210-5BE15-5CV0 |
0.75 | 1.0 | 2.2/2.2 | 0.75 | 1.0 | 2.2/2.2 | – | FSA | 6SL3210-5BE17-5UV0 | 6SL3210-5BE17-5CV0 |
1.1 | 1.5 | 3.1/3.1 | 1.1 | 1.5 | 3.1/3.1 | 1 | FSA | 6SL3210-5BE21-1UV0 | 6SL3210-5BE21-1CV0 |
1.5 | 2.0 | 4.1/4.1 | 1.5 | 2.0 | 4.1/4.1 | 1 | FSA | 6SL3210-5BE21-5UV0 | 6SL3210-5BE21-5CV0 |
2.2 | 3.0 | 5.6/4.8 | 2.2 | 3.0 | 5.6/4.8 | 1 | FSA | 6SL3210-5BE22-2UV0 | 6SL3210-5BE22-2CV0 |
3.0 | 4.0 | 7.3/7.3 | 3.0 | 4.0 | 7.3/7.3 | 1 | FSB | 6SL3210-5BE23-0UV0 | 6SL3210-5BE23-0CV0 |
4.0 | 5.0 | 8.8/8.24 | 4.0 | 5.0 | 8.8/8.24 | 1 | FSB | 6SL3210-5BE24-0UV0 | 6SL3210-5BE24-0CV0 |
5.5 | 7.5 | 12.5/11 | 5.5 | 7.5 | 12.5/11 | 1 | FSC | 6SL3210-5BE25-5UV0 | 6SL3210-5BE25-5CV0 |
7.5 | 10 | 16.5/16.5 | 7.5 | 10 | 16.5/16.5 | 2 | FSD | 6SL3210-5BE27-5UV0 | 6SL3210-5BE27-5CV0 |
11.0 | 15 | 25/21 | 11.0 | 15 | 25/21 | 2 | FSD | 6SL3210-5BE31-1UV0 | 6SL3210-5BE31-1CV0 |
15.0 | 20 | 31/31 | 15.0 | 20 | 31/31 | 2 | FSD | 6SL3210-5BE31-5UV0 | 6SL3210-5BE31-5CV0 |
22 | 30 | 45/40 | 18.5 | 25 | 38/34 | 2 | FSE | 6SL3210-5BE31-8UV0 | 6SL3210-5BE31-8CV0 |
30 | 40 | 60/52 | 22 | 30 | 45/40 | 2 | FSE | 6SL3210-5BE32-2UV0 | 6SL3210-5BE32-2CV0 |
1) 400 V 3 AC 設(shè)備的額定功率取決于輸出電流 IL。輸出電流 IL 基于低過(guò)載 (LO) 時(shí)的負(fù)載持續(xù)率: 110 % IL 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
2)輸出電流 IL 基于低過(guò)載 (LO) 時(shí)的負(fù)載持續(xù)率。 110 % IL 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
3)輸出電流 IH 基于高過(guò)載 (HO) 的占空比。 150 % IH 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
4) 適用于 FSA 的電機(jī)屏蔽電纜(zui長(zhǎng) 10 m)和適用于 FSB 至 FSE 的電纜(zui長(zhǎng) 25 m)。為了在使用 FSA 時(shí)也能取得Category C2 或使用 25 m 電機(jī)屏蔽電纜,必須使用帶外部進(jìn)線濾波器的無(wú)濾波功能變頻器。
Benefits
易于安裝
- 推入式和墻壁安裝 - 可并排安裝
- 結(jié)構(gòu)緊湊,可使用更小的機(jī)柜
- 通過(guò)推入式安裝,更容易對(duì)機(jī)柜進(jìn)行冷卻
- 開(kāi)箱即可使用,無(wú)需其它選件
- 在內(nèi)置的精簡(jiǎn)型操作員面板 (BOP) 上執(zhí)行基本操作
- 使用一條電纜將 SINAMICS V20 與終端處的 USS 和 Modbus RTU 相連
- 便于集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
- 便于集成到小型自動(dòng)化系統(tǒng)中
- 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和連接宏,調(diào)試更方便
- 用來(lái)與控制器進(jìn)行通信的 Modbus RTU 參數(shù)設(shè)置具備非常大的靈活性
- 可使用動(dòng)態(tài)制動(dòng)來(lái)提高制動(dòng)性能
- 功率 ≥ 7.5 kW 的變頻器(底座尺寸 FSD 和 FSE)具有一個(gè)集成制動(dòng)模塊。 在此情況下,可以直接連接制動(dòng)電阻器。 動(dòng)態(tài)能量以熱量形式在制動(dòng)電阻器中散發(fā),占空比可在 5 % 和 100 % 之間調(diào)節(jié)。
易于使用
- 無(wú)需電源就能加載參數(shù)
使用精簡(jiǎn)型操作員面板 (BOP) 接口模塊,或者使用參數(shù)裝載器且在不使用電源的情況下,方便地在各變頻器之間傳送參數(shù)設(shè)置。- 需要較少
- 調(diào)試時(shí)間較短
- 產(chǎn)品經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)參數(shù)后交付給客戶
- 集成應(yīng)用與連接宏
以簡(jiǎn)化 I/O 組態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置- 培訓(xùn)和調(diào)試時(shí)間縮短
- 集成和經(jīng)過(guò)優(yōu)化的應(yīng)用程序設(shè)置
- 可以選擇簡(jiǎn)單的連接和應(yīng)用宏,而不是組態(tài)長(zhǎng)而復(fù)雜的參數(shù)列表
- 可以避免由錯(cuò)誤的參數(shù)設(shè)置引起的錯(cuò)誤
- 通過(guò)“保持運(yùn)行模式”
實(shí)現(xiàn)無(wú)中斷運(yùn)行這種功能可在電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,從而提高生產(chǎn)率。- 在電網(wǎng)狀況不佳的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行
- 通過(guò)防止生產(chǎn)線中斷提高生產(chǎn)率
- 通過(guò)靈活的故障/報(bào)警定義,調(diào)整與應(yīng)用相關(guān)的響應(yīng)
- 電壓范圍寬,具有*的冷卻設(shè)計(jì),涂覆印刷電路板設(shè)計(jì)提高了變頻器在惡劣環(huán)境中的耐用性
- 在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)也能運(yùn)行
- 電網(wǎng)電壓的可靠運(yùn)行:
200 V ~ 240 V 1 AC (-10 %/+10 %)
380 V ~ 480 V 3 AC (-15%/ +10 %) - 工作環(huán)境溫度高達(dá) 60 °C
輕松節(jié)約成本
運(yùn)行能耗降低
- 適用于 V/f、V2/f 的 ECO 模式
適用于 V/f、V2/f 的集成 ECO 模式可自動(dòng)調(diào)整磁通以節(jié)省電能。 能耗可用 kWh、CO2 甚至本國(guó)貨幣來(lái)顯示。- 低動(dòng)態(tài)負(fù)載循環(huán)中的電能節(jié)約
- 如果設(shè)定值發(fā)生改變,則自動(dòng)禁用 ECO 模式
- 告知zui終用戶已節(jié)約的實(shí)際能量
- 直流耦合
采用具有相同額定功率的 SINAMICS V20 變頻器的應(yīng)用可共用一條公共直流總線以重復(fù)使用再生能量。- 在使用耦合電的應(yīng)用中產(chǎn)生并節(jié)約能量
- 相同的變頻器可以方式共享資源
- 降低對(duì)能耗制動(dòng)和外部組件的需求
待機(jī)期間的能耗降低
- 休眠模式
變頻器和電機(jī)僅在機(jī)器設(shè)備需要的時(shí)候才運(yùn)行。 當(dāng)頻率需求或來(lái)自傳感器的反饋下降到特定閾值以下時(shí),會(huì)自動(dòng)激活休眠模式。- 利用智能休眠節(jié)約能量
- 電機(jī)壽命延長(zhǎng)
- 低轉(zhuǎn)速下的泵磨損降低
- 針對(duì)泵/風(fēng)機(jī)應(yīng)用對(duì) PLC 編程的時(shí)間縮短
對(duì)于低過(guò)載應(yīng)用,SINAMICS V20 機(jī)架規(guī)格 FSE 具備良好的成本經(jīng)濟(jì)性
SINAMICS V20 機(jī)架規(guī)格 FSE 具有兩種不同的占空比周期:
- 低過(guò)載 (LO): 110 % IL 1) 60 s(循環(huán)時(shí)間: 300 s)
- 重載(HO): 150 % IH 2) 60 s (循環(huán)時(shí)間: 300 s)
對(duì)于低過(guò)載周期,逆變器可以提供較大的輸出電流和功率。
可以采用較小的逆變器。
針對(duì)不同應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì):
- 低過(guò)載,用于低動(dòng)態(tài)響應(yīng)型應(yīng)用(連續(xù)負(fù)荷)
- 高過(guò)載,用于高動(dòng)態(tài)響應(yīng)型應(yīng)用(周期性負(fù)荷)
簡(jiǎn)易自動(dòng)化系統(tǒng) – 將 SIMATIC PLC 與 SINAMICS V20 加以組合
- 節(jié)省時(shí)間,zui大限度減少錯(cuò)誤
- 可使用變頻器中的預(yù)定義宏方便地進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài);通過(guò)預(yù)制的 Totally Integrated Automation Portal 功能塊,可快速連接至 SIMATIC S7-12003)
- 使用一條電纜將 SINAMICS V20 與 USS 或 Modbus RTU 相連
- 集成通信接口
1)輸出電流IL基于低過(guò)載 (LO) 時(shí)的負(fù)載持續(xù)率。
2)輸出電流 IH 基于高過(guò)載 (HO) 的占空比。
3) 可以從西門子工業(yè)在線支持下載帶有功能塊的應(yīng)用示例,為:
Area of application
典型應(yīng)用 | ||
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泵送、通風(fēng)和壓縮 | 其它優(yōu)點(diǎn) | |
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移動(dòng) | 其它優(yōu)點(diǎn) | |
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加工 | 其它優(yōu)點(diǎn) | |
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Design
SINAMICS V20 選件
選件 | ||
1 | V20 BOP | 功能與集成式 BOP(精簡(jiǎn)型操作員面板)相同,但可用于遠(yuǎn)程安裝。 可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪來(lái)更改值和設(shè)定值。 |
2 | BOP 接口 |
|
3 | BOP 電纜 | 3 m 電纜,帶連接器 |
4 | 參數(shù)加載器 | 可將zui多 100 個(gè)含有參數(shù)設(shè)置的參數(shù)組從存儲(chǔ)卡寫入變頻器或從變頻器保存到存儲(chǔ)卡,無(wú)需將變頻器與進(jìn)線電源相連。 |
5 | SINAMICS SD 卡 | 存儲(chǔ)卡 |
6 | 電源濾波器 |
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7 | 電源電抗器 |
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8 | 制動(dòng)模塊 |
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9 | 制動(dòng)電阻器 |
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10 | 輸出電抗器 | 更長(zhǎng)的電機(jī)電纜:
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11 | 屏蔽連接套件 |
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Functions
功能特性 | 注釋 |
連接宏和應(yīng)用宏 | 設(shè)置參數(shù)組以簡(jiǎn)化調(diào)試
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保持運(yùn)行模式 | 通過(guò)單一參數(shù)設(shè)置獲得用于保持電機(jī)運(yùn)行的模式 - 啟用 VDC max 控制器、運(yùn)動(dòng)緩沖、故障后重啟、快速重啟,禁用警告等 |
ECO 模式 | 經(jīng)濟(jì)模式 - 搜索的工作點(diǎn) |
休眠模式 | 在不執(zhí)行任何操作時(shí),變頻器自動(dòng)關(guān)閉;需要執(zhí)行操作時(shí),再次自動(dòng)啟動(dòng)。 |
PID 控制器 | 具有自動(dòng)調(diào)諧功能的集成 PID 控制器 |
運(yùn)動(dòng)緩沖(Vdcmin 控制器) | 通過(guò)能量再生保持zui低直流電壓以保持運(yùn)行 |
Vdcmax 控制器 | 自動(dòng)改變斜坡下降時(shí)間/減速時(shí)間 |
Imax 控制器 | 自動(dòng)改變斜坡上升時(shí)間以避免產(chǎn)生過(guò)流 |
自動(dòng)重啟 | 電源在故障之后恢復(fù)時(shí),重啟變頻器自動(dòng)重啟。 自動(dòng)確認(rèn)所有故障,再次接通變頻器。 |
快速重啟 | 允許變頻器切換至旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)。 |
能耗監(jiān)視 | 對(duì)照使用與電源相連的電機(jī)的情況,顯示所節(jié)約的電能與成本的簡(jiǎn)單估算值 |
50/60 Hz 定制 | 方便地選擇 50 Hz(歐洲、中國(guó))/60 Hz(美國(guó))運(yùn)行方式 |
V/f 和 V2/f | V/f 控制對(duì)需要改變感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的幾乎所有應(yīng)用都非常適合。V2/f 適用于離心式風(fēng)機(jī)/泵。 |
FCC | 保持電機(jī)磁通電流以獲得更高效率 |
可編程的 V/f坐標(biāo) | 可任意調(diào)整 V/f 特性,如同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩性能 |
JOG | 移動(dòng)電機(jī)以測(cè)試方向,或?qū)⒇?fù)載移動(dòng)到特定位置。 如果 BOP 切換到點(diǎn)動(dòng) (JOG) 模式,則按 BOPO 的啟動(dòng)按鈕會(huì)將電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至點(diǎn)動(dòng) (JOG) 頻率。 松開(kāi)啟動(dòng)按鈕會(huì)將電機(jī)停止。 |
直流制動(dòng) | 將在恒速下運(yùn)轉(zhuǎn)且需要較長(zhǎng)時(shí)間才能減速停止的電機(jī)停止(例如,離心機(jī)、電鋸、磨床和傳送帶)。 |
機(jī)械式抱閘控制 | 電機(jī)抱閘可防止電機(jī)在變頻器已關(guān)閉之后意外轉(zhuǎn)動(dòng)。 變頻器具有用于控制電機(jī)抱閘的內(nèi)部邏輯。 |
USS | 通用串行接口協(xié)議 |
Modbus RTU | Modbus RTU 通信可通過(guò) RS485 連接實(shí)現(xiàn) |
超轉(zhuǎn)矩模式 | 將大轉(zhuǎn)矩提升功能用于起動(dòng)高轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的應(yīng)用 |
水錘起動(dòng)模式 | 起動(dòng)時(shí)通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)矩脈沖來(lái)起動(dòng)難于起動(dòng)或“卡住”的負(fù)載 |
堵塞清理模式 | 通過(guò)多次反轉(zhuǎn)功能來(lái)清理堵塞的泵 |
內(nèi)置和外置 BOP 上具有基于參數(shù)的簡(jiǎn)易菜單 | 可方便地進(jìn)行選擇以顯示值、編輯參數(shù)、執(zhí)行變頻器設(shè)置 |
通過(guò)簡(jiǎn)單的文本菜單進(jìn)行設(shè)置 | 在 7 段 LED 顯示屏上,以簡(jiǎn)短文本形式顯示參數(shù)值。 |
電機(jī)頻率顯示刻度 | 用戶可針對(duì)特殊應(yīng)用設(shè)置顯示刻度,例如,不顯示 Hz,而是顯示與特定應(yīng)用相關(guān)的值,如每分鐘加侖數(shù)、每分鐘土豆數(shù)等。 |
定制參數(shù)默認(rèn)值 | 客戶或 OEM 可以設(shè)置自己的“不可擦除”默認(rèn)值(可在特殊模式下擦除) |
逆變器的故障狀態(tài) | 記錄故障信息(含運(yùn)行數(shù)據(jù))
|
已更改參數(shù)的列表 | 本參數(shù)表僅列出啟動(dòng)該過(guò)濾器后被用戶更改過(guò)的參數(shù)。 |
皮帶故障檢測(cè) | 檢測(cè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩以避免電機(jī)的機(jī)械連接故障、過(guò)載、堵轉(zhuǎn)或空載運(yùn)行。 |
缺相檢測(cè) | 檢測(cè)是否缺相并提供相應(yīng)保護(hù) |
氣蝕保護(hù) | 防止氣蝕對(duì)泵造成破壞 |
冷凝保護(hù) | 自動(dòng)向電機(jī)施加直流電流以防止冷凝 |
防凍保護(hù) | 自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī),以防止在溫度下降至或低于冰點(diǎn)時(shí)液體發(fā)生凍結(jié)。 |
電機(jī)級(jí)組 | 自動(dòng)控制和分級(jí)控制多臺(tái)電機(jī) |
雙斜坡 | 對(duì)于某些應(yīng)用,可以切換斜坡 |
可編程的固定頻率設(shè)定值 | 可以定義 16 個(gè)固定頻率,并可通過(guò)數(shù)字量輸入或通信對(duì)頻率進(jìn)行切換。 |
變頻器數(shù)據(jù)集 (DDS) | 有 3 個(gè)電機(jī)與負(fù)載參數(shù)組。用戶可以切換參數(shù)組以適合相應(yīng)的電機(jī)與應(yīng)用。 |
命令數(shù)據(jù)集 (CDS) | 有 3 個(gè)設(shè)定值與命令參數(shù)組。 用戶可以切換參數(shù)組以適合相應(yīng)控制系統(tǒng)。 |
靈活的提升控制 | 提高輸出電壓以補(bǔ)充電阻損耗,或提高輸出轉(zhuǎn)矩。 |
可跳過(guò)的頻率帶寬 | 可以定義 1 到 4 個(gè)頻率以避免機(jī)械共振的影響并抑制可調(diào)跳變頻率帶寬內(nèi)的頻率。 |
2 線制/3 線制控制 | 由于具有豐富的設(shè)置選項(xiàng),在必須將變頻器集成到現(xiàn)有應(yīng)用的情況下,可對(duì)裝置或系統(tǒng)一側(cè)的現(xiàn)有控制方法進(jìn)行模擬。 |
Integration
SINAMICS V20 接線圖
Technical Specifications
| SINAMICS V20 |
---|---|
功率范圍 | 230 V 1 AC: 0.12 ~ 3.0 kW (0.16 ~ 4 hp) |
用戶友好型的 STARTER 試運(yùn)行工具可以用于:
- 調(diào)試
- 優(yōu)化和
- 診斷
該軟件既可以作為獨(dú)立的 PC 應(yīng)用程序使用,也可以集成到 SCOUT 工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)(帶有 SIMOTION)或 STEP 7(帶有 Drive ES Basic)里使用其基本功能和操作在兩種情況下是相同的。
除了 SINAMICS DC MASTER,當(dāng)前版本的 STARTER 也支持所有 SINAMICS 交流驅(qū)動(dòng)器——包括 MICROMASTER 4 和用于 SIMATIC ET 200S FC 分布式 I/O 的變頻器。
SINAMICS DC MASTER 可以獲得 STARTER 4.1.5 的支持;不能使用更舊版本的 STARTER。
使用項(xiàng)目向?qū)?,可以將?qū)動(dòng)系統(tǒng)添加到項(xiàng)目結(jié)構(gòu)樹(shù)中。
入門級(jí)人員可以以面向解決方案的方式獲得交互式支持。
試運(yùn)行會(huì)在向?qū)С绦蛑笇?dǎo)下完成,它會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的所有基本設(shè)置進(jìn)行設(shè)置。因此,啟動(dòng)電機(jī)并運(yùn)行只需要在驅(qū)動(dòng)器配置過(guò)程中設(shè)置幾個(gè)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)。
可獨(dú)立設(shè)置的示例包括:
- 端子
- 總線接口
- BICO 互連
- 診斷
專家可以快速的通過(guò) Expert List(專家清單)訪問(wèn)所有參數(shù),無(wú)需通過(guò)對(duì)話框?qū)Ш健?/p>
此外,還有下列功能可用于優(yōu)化:
- 跟蹤(根據(jù)驅(qū)動(dòng)器)
診斷功能提供的信息包括:
- 控制/狀態(tài)字
- 參數(shù)狀態(tài)
- 運(yùn)行條件
- 通訊狀態(tài)
性能特點(diǎn)
- 易于使用:*次對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行試運(yùn)行只需要設(shè)置少數(shù)幾項(xiàng)設(shè)置:電機(jī)旋轉(zhuǎn)
- 基于解決方案的用戶導(dǎo)航功能會(huì)簡(jiǎn)化試運(yùn)行過(guò)程
- 內(nèi)置的追蹤功能可對(duì)調(diào)試、優(yōu)化和故障排查提供*化支持
演示案例,已打開(kāi)
SINAMICS DC MASTER 演示模塊已經(jīng)安裝好了,可以連接到堅(jiān)固的運(yùn)輸箱上,立刻準(zhǔn)備運(yùn)行。它包括了一部直流轉(zhuǎn)換器 480 V 3 AC, DC 30 A, 一部 1 kW 直流電機(jī),以及多個(gè)選件和附件。演示箱帶有兩個(gè)集成運(yùn)輸輪和一個(gè)折疊手柄。
交貨范圍
SINAMICS DC MASTER 演示案例安裝了以下主要組件,包括所有所需的配線、接口和信號(hào)線:
- 直流變頻器 6RA8018-6FV62-0AA0-Z; Z=G00+G10+G20+S01
G00 =高級(jí) CUD 左
G10 = 標(biāo)準(zhǔn) CUD 右
G20 = 通訊板 CBE20 左
S01 = 存儲(chǔ)卡左 - TM31 端子模塊
- TM15 端子模塊
- AOP30 高級(jí)操作員面板
- 無(wú)線電干擾抑制濾波器
- 三相換相電抗器,用于電樞電路
- 三相換相電抗器,用于勵(lì)磁電路
- 直流電機(jī) 1 kW,1 750 rpm
- 脈沖編碼器 OG 60 DN 2040 CI
- 模擬轉(zhuǎn)速計(jì) GT 5.05 L/410, Vo = 10 V/1 000 rpm
- SINAMICS DC MASTER 調(diào)試箱,用于控制模擬量和數(shù)字量輸入和輸出
自由函數(shù)塊和驅(qū)動(dòng)器控制圖的使用不受任何限制。
演示案例還有未集成直流電機(jī)的版本,用于運(yùn)行外部安裝的直流電機(jī)。(必須遵守變頻器額定數(shù)據(jù))
STEP7如何使用多重背景數(shù)據(jù)塊《PLC和變頻器》
多重?cái)?shù)據(jù)塊是數(shù)據(jù)塊的一種特殊形式,如在OB1中調(diào)用FB10,在FB10中又調(diào)用FB1和FB2,則只要FB10的背景數(shù)據(jù)塊選擇為多重背景數(shù)據(jù)塊就可以了,F(xiàn)B1和FB2不需要建立背景數(shù)據(jù)塊,其接口參數(shù)都保存在FB10的多重背景數(shù)據(jù)塊中。建立多重背景數(shù)據(jù)塊的方法是:在建立數(shù)據(jù)塊只要在數(shù)據(jù)類型選項(xiàng)中選擇“實(shí)例的DB”就可以了,見(jiàn)下例。
下面通過(guò)一例簡(jiǎn)單介紹一下多重背景數(shù)據(jù)塊使用的一些注意事項(xiàng)和方法。
例如,PLC控制兩臺(tái)電機(jī),且控制兩臺(tái)電機(jī)的接口參數(shù)均相同。一般的作法,我們可以編寫功能塊FB1控制兩臺(tái)電機(jī),當(dāng)控制不同的電機(jī)時(shí),分別使用不同的背景數(shù)據(jù)塊就可以控制不同的電機(jī)了(如*臺(tái)電機(jī)的控制參數(shù)保存在DB1中,第二臺(tái)電機(jī)的控制參數(shù)保存在DB2中,我們可以在控制*臺(tái)電機(jī)調(diào)用FB1時(shí)以DB1為背景數(shù)據(jù)就可以了,第二臺(tái)同樣以DB2為背景數(shù)據(jù)塊)。這樣就需要使用兩個(gè)背景數(shù)據(jù),如果控制的電機(jī)臺(tái)數(shù)更多,則會(huì)使用更多的數(shù)據(jù)塊。使用多重背景數(shù)據(jù)塊就是為了減少數(shù)據(jù)塊的數(shù)量。
像這種情況,我們就可以利用多重背景數(shù)據(jù)塊來(lái)減少數(shù)據(jù)塊的使用量。拿本例來(lái)說(shuō),我們就可以在OB1中調(diào)用FB10,再在FB10中分別調(diào)用(每臺(tái)電機(jī)各調(diào)用一次)FB1來(lái)控制兩臺(tái)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于每次調(diào)用,F(xiàn)B1都將它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FB1的背景數(shù)據(jù)塊DB1中。這樣就無(wú)需再為FB1分配數(shù)據(jù)塊,所有的功能塊都指向FB10的數(shù)據(jù)塊DB10。原理圖如下:
首先,我們需要先后插入一個(gè)功能塊FB10和數(shù)據(jù)塊DB10,DB10就為FB10的多重背景多重?cái)?shù)據(jù)塊。如下圖:
其次,需要在FB10中其所包含的背景數(shù)據(jù)塊。方法如下:在FB10局部變量定義窗口中,在“STAT”變量區(qū)中(必須在此變量區(qū)中)為每臺(tái)電機(jī)的控制取好名稱后,數(shù)據(jù)類型選擇FB <nr>,確認(rèn)后,再把<nr>改為1,即功能塊FB1。如果你在變量表中已經(jīng)定義了FB1的符號(hào),則會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)其符號(hào)名。地址一般由CPU根據(jù)FB1的接口參數(shù)數(shù)量自動(dòng)計(jì)算得到,采用默認(rèn)值就可以了。
因?yàn)榭刂苾膳_(tái)電機(jī),所以需要在STAT中定義兩個(gè)這樣的變量。結(jié)果如下:
經(jīng)過(guò)以上步驟,F(xiàn)B的背景數(shù)據(jù)塊DB10中就*包含了1#和2#電機(jī)所需的數(shù)據(jù),如下圖,其中地址2.0~8.0是*臺(tái)電機(jī)的接口區(qū)控制參數(shù),10.0~16.0是第二臺(tái)電機(jī)接口區(qū)控制參數(shù)。
這時(shí),在FB10的指令列表中“多重實(shí)例”中就會(huì)出現(xiàn)已經(jīng)添加的兩個(gè)局部背景,如下圖。
在程序中就可以分別調(diào)用這兩個(gè)局部背景控制1號(hào)和2號(hào)電機(jī)了。程序如下:
這樣,就可以在OB1中通過(guò)調(diào)用OB10就可以分別控制1#和2#電機(jī)了。如下圖:
SIMATIC ET 200 為所有應(yīng)用提供*解決方案
SIMATIC ET 200 有豐富的分布式 I/O 系統(tǒng)可供選用,既可以用在控制柜中,也可以直接用在不帶控制柜的機(jī)器上,還可在危險(xiǎn)區(qū)域中使用域。模塊化的設(shè)計(jì)讓您能夠輕松、快速地調(diào)整和擴(kuò)展 ET200 系統(tǒng)。已集成的附加模塊可以降低成本,同時(shí)拓寬了應(yīng)用范圍。您可以從多種不同的組合方案中進(jìn)行選擇:數(shù)字量和模擬量輸入/輸出、帶 CPU 的智能模塊、安全系統(tǒng)、電機(jī)啟動(dòng)器、氣動(dòng)裝置、變頻器以及各種不同的技術(shù)模塊(例如,計(jì)數(shù)、定位等)。
通過(guò) PROFIBUS 和 PROFINET 進(jìn)行通訊、統(tǒng)一的工程規(guī)范、透明的診斷以及 SIMATIC 控制器和 HMI 單元的*交互,都彰顯著全集成自動(dòng)化的綜合優(yōu)勢(shì)。
PROFIBUS
PROFIBUS 是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn) (IEC 61158/61784)。它是*經(jīng)認(rèn)可的在加工制造和過(guò)程工業(yè)兩種領(lǐng)域均可進(jìn)行通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線。
PROFIBUS 用于將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如分布式 I/O 設(shè)備或驅(qū)動(dòng)器)連接到自動(dòng)化系統(tǒng)(如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 機(jī))。
PROFIBUS 是標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)場(chǎng)總線,符合 IEC 61158 規(guī)范,是功能強(qiáng)、開(kāi)放式、堅(jiān)固耐用、響應(yīng)時(shí)間短的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。PROFIBUS 有多種規(guī)格,可用于各種應(yīng)用環(huán)境。
PROFIBUS DP(分布式 I/O)
PROFIBUS DP 用于連接分布式現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如 SIMATIC ET 200)或響應(yīng)時(shí)間極快的驅(qū)動(dòng)器。PROFIBUS DP 用在傳感器/執(zhí)行器分布在機(jī)器或廠房?jī)?nèi)的情況(如,現(xiàn)場(chǎng)級(jí)別)。
PROFINET
PROFINET 是自動(dòng)化領(lǐng)域的開(kāi)放式、跨供應(yīng)商的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) (IEC 61158/61784)。
PROFINET 基于工業(yè)以太網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(IO 設(shè)備)和控制器(IO 控制器)之間的直接通訊,甚至能夠用于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的同步驅(qū)動(dòng)控制解決方案。
按照 IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn),PROFINET 基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù),從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到管理級(jí)的任何設(shè)備都能夠連接。
因此,PROFINET 支持系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊、工廠范圍內(nèi)的統(tǒng)一工程和 IT 標(biāo)準(zhǔn),如上至 Web 服務(wù)器或 FTP,下至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備。經(jīng)過(guò)測(cè)試和試用的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),如 PROFIBUS 或 AS-Interface,無(wú)需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行任何更改即可輕松集成。
AS 接口
AS-Interface 符合標(biāo)準(zhǔn) (IEC 62026/EN 50295),可代替電纜束,只需一條雙股線即可極其經(jīng)濟(jì)可靠地將傳感器和執(zhí)行器連接起來(lái)。這條雙股線還用于為各個(gè)工作站提供電力。這使 AS-Interface 成為 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線的理想伙伴。
西門子PLC有源導(dǎo)軌
一.SIEMENS PLC控制系統(tǒng)關(guān)于熱插拔功能的定義:
1.帶電插拔模塊時(shí),確保不造成模塊的硬件損壞;
2.帶電插拔模塊時(shí),CPU不停機(jī),并產(chǎn)生報(bào)警;
3.帶電插拔模塊時(shí),該模塊I/O通道的數(shù)值保持不變,而其他模塊的運(yùn)行不受影響;
4.帶電插拔模塊時(shí),CPU中觸發(fā)中斷組織塊或通過(guò)DP診斷程序塊,得到模塊拔出或插入的事件信息,在用戶程序或中斷組織塊OB**中進(jìn)行相應(yīng)控制邏輯和I/O通道的處理;
二.SIEMENS的PLC控制系統(tǒng)中:
1. S7-200系列PLC不支持熱插拔功能;
2. S7-300 CPU直接帶I/O模塊的方式不支持熱插拔;
3. S7-300作為PROFIBUS DP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS,支持熱插拔功能;(ET200M作從站時(shí)需要使用有源總線底板,如下說(shuō)明)
注:采用S7-300作為主站的軟冗余系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱插拔全部功能,不具備以上所列第3,4條目中的功能。當(dāng)您將ET200M從站上的模塊拔出時(shí),CPU 不停機(jī),主CPU、備用CPU上的SF燈亮,BUSF燈閃爍,ET200M從站上的2塊IM153-2模塊的SF燈亮,BF燈閃爍,該ET200M從站上所有模塊的I/O值被清0,S7-300主站失去對(duì)該ET200M從站的控制能力。當(dāng)您再次將模塊插入到ET200M站上時(shí),系統(tǒng)從主CPU切換到備用 CPU,SF、BUSF、BF燈熄滅,軟冗余系統(tǒng)重新回到正常運(yùn)行狀態(tài)。
若要在軟冗余系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)熱插拔的4項(xiàng)功能,必須使用S7-400作為軟冗余系統(tǒng)的主站。
4. S7-400作為PROFIBUS DP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS,支持熱插拔功能;(ET200M作從站時(shí)需要使用有源總線底板,如下說(shuō)明)
5.S7-400 CPU直接帶I/O模塊的方式支持熱插拔。
S7-400系統(tǒng)由于很好的電磁兼容性和抗沖擊、耐震動(dòng)性能,因而能zui大限度的滿足各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),模板能夠帶電插、拔,當(dāng)S7-400機(jī)架上插入或取出模板時(shí),都會(huì)在CPU中產(chǎn)生一個(gè)中斷信息,供客戶在用戶程序中對(duì)模板更換的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的處理。
三. ET200M的有源總線底板配置與說(shuō)明:
ET200M是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的PROFIBUS DP分布式從站,一個(gè)ET200M從站一般由導(dǎo)軌(S7-300系列通用導(dǎo)軌)、IM153接口模塊、若干塊S7-300系列的模塊(PS電源模塊、I/O模塊、CP通訊模塊、FM功能模塊)組成:
這樣的ET200M從站是不支持熱插拔功能的。為了實(shí)現(xiàn)ET200M從站的熱插拔功能,我們需要對(duì)ET200M的硬件配置進(jìn)行一些調(diào)整,通用導(dǎo)軌更換成帶有有源總線模板的導(dǎo)軌,下圖向您展示了1個(gè)有源總線導(dǎo)軌和5個(gè)有源總線模板組裝后的情形:
下圖比對(duì)了有源總線導(dǎo)軌與S7-300通用導(dǎo)軌的區(qū)別
下圖展示有源總線導(dǎo)軌、有源總線模板和2個(gè)IM153-2接口模塊組裝后的情形:
"Module change during operation" (or "Insert/Remove module") 功能使得你能夠在系統(tǒng)下運(yùn)行過(guò)程中,在ET200M站上帶電拔出或插入模板,即熱插拔功能。
硬件要求:
使用普通的S7-300導(dǎo)軌和U型總線連接器是不能實(shí)現(xiàn)熱插拔功能的,您必須購(gòu)買有源總線底板,才能實(shí)現(xiàn)該功能。另外,您在配置時(shí),必須使用MLFB 6ES7 153-1AA02-0XB0版本以上的接口模塊,因?yàn)樗С諨P協(xié)議的DPV1版本,而MLFB IM153-1AA00-0XB0模塊是不支持該功能的。目前您能夠購(gòu)買到的IM153接口模塊都支持熱插拔,只有2-3年以前的IM153接口模塊不支持熱插拔。
注意:
如果想知道你的模塊是否支持熱插拔功能,你可以在STEP7的HW Config硬件組態(tài)窗口中的產(chǎn)品目錄里選擇對(duì)應(yīng)模塊,閱讀窗口右下角對(duì)該模塊功能的描述.
軟件要求:必須在STEP7 5.1版本以上進(jìn)行配置;
如果您采用S7-400 CPU或S7-400 CP作為DP主站,那么您可以直接在IM153的屬性窗口的"Operating Parameters"標(biāo)簽頁(yè)里配置熱插拔功能。 如下圖所示:
關(guān)于ET200M站 target=_self>
關(guān)于ET200M站"Module change during operation"(運(yùn)行中更換模塊)功能實(shí)現(xiàn)的說(shuō)明:
STEP1:在STEP7的硬件組態(tài)窗口的PROFIBUS DP目錄中選擇相應(yīng)IM153模塊,可以看出該模塊支持“module exchange in opration”(熱插拔);
STEP2:將IM153模塊拖到PROFIBUS總線上;
STEP3:選擇I/O模塊,插入到ET200M站的各個(gè)槽位中;
STEP4:雙擊ET200M站,打開(kāi)屬性窗口,選中“Replace modules during operation“(熱插拔)選項(xiàng);
STEP5:屬性窗口中提供了ET200M站熱插拔功能所需的有源總線導(dǎo)軌的訂貨號(hào);
STEP6:屬性窗口中提供了該型號(hào)IM153,插入的I/O模塊對(duì)應(yīng)使用的有源總線底板的訂貨號(hào);
除了以上的硬件組態(tài)之外,還要向S7-400中下載OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等組織塊。當(dāng)ET200M從站上進(jìn)行模塊的熱插拔時(shí),中斷組織塊OB83 ,OB85,OB122被調(diào)用。
如果你采用S7-300 CPU 或 CP 342-5作為DP主站,那么您只能夠通過(guò)安裝GSD文件的方式將IM153模塊組態(tài)成DP從站,并雙擊IM153,打開(kāi)它的屬性窗口,進(jìn)行設(shè)置。否則您在STEP7的硬件組態(tài)窗口中直接將PROFIBUS DP目錄ET200M文件夾下IM153模塊掛在PROFIBUS總線上,如下圖:
從上圖可以看出,當(dāng)你從右側(cè)的PROFIBUS DP樹(shù)型目錄中將IM153-2模塊拖到PROFIBUS總線上后,雙擊點(diǎn)開(kāi)IM153的屬性,“Repalce modules during operation”(熱插拔功能)選項(xiàng)為灰色,所以在這種方式下,無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱插拔的全部功能,只能實(shí)現(xiàn)第1、2兩條,不能實(shí)現(xiàn)第3、4條功能。
添加IM153-2模塊到PROFIBUS總線上,設(shè)置熱插拔選項(xiàng)
設(shè)置IM153-1模塊的熱插拔功能選項(xiàng)
除了以上的硬件配置之外,還要向S7-300的CPU中下載OB82、OB86、OB121、OB122等組織塊,才能保證當(dāng)您在ET200M站上進(jìn)行模塊熱插拔時(shí),S7-300的CPU保持運(yùn)行,而ET200M站上其他模塊的工作不受影響。同時(shí),當(dāng)您進(jìn)行ET200M站上模塊的拔出或插入,系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用 OB82、OB86,您可以獲取OB86和OB82中的參數(shù)返回值,得知什么時(shí)間是哪一個(gè)主站下的哪一個(gè)從站上的模塊被插拔, 您可以根據(jù)系統(tǒng)控制邏輯的需要,在組織塊OB82,OB86中編寫用戶程序,調(diào)整I、O的數(shù)值,確保進(jìn)行模塊熱插拔時(shí),生產(chǎn)機(jī)構(gòu)處于安全運(yùn)行狀態(tài)。
您可以在S7-300的用戶程序中循環(huán)調(diào)用SFC13(DP總線診斷功能塊),不斷獲取DP網(wǎng)絡(luò)的診斷信息,當(dāng)ET200M從站上進(jìn)行模塊的熱插拔時(shí),可以從SFC13的返回?cái)?shù)據(jù)(在DB塊中)獲取插拔模塊的信息,在用戶程序中對(duì)返回的診斷信息進(jìn)行判斷、評(píng)估后,進(jìn)行相應(yīng)的邏輯控制和I/O處理,使生產(chǎn)機(jī)構(gòu)處于安全運(yùn)行狀態(tài);
如果您在ET200M站中使用了參數(shù)化的模塊(如FM354,CP340等非輸入輸出的模塊),在DP主站通電初始化過(guò)程中會(huì)對(duì)這些模板進(jìn)行參數(shù)化和配置。當(dāng)您帶電拔掉可參數(shù)化的模塊,再插入后,模塊原有的參數(shù)就會(huì)丟失。除非重新啟動(dòng)DP主站,在主站進(jìn)行初始化過(guò)程中,對(duì)這些模塊在進(jìn)行一次參數(shù)化和配置,否則這類模塊在被拔掉,再插入后,只能夠以它的默認(rèn)參數(shù)運(yùn)行。