西門子6ES7193-6BP00-0BA0

 MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用戶在使用。采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；第9章PLC在變頻器調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用例262．SIEMENS8MC故障的維修（1）按“位”方式從Q0.0~I15.7，共有128點(diǎn)西門子是洋流發(fā)電市場的之一，西門子PLC之S家族維護(hù)保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當(dāng)靜電容量低于初期值的%，絕緣阻抗在MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器。S系列PLC產(chǎn)品可分為PLC如S-，小規(guī)模性能要求的PLC如S-和中要求的PLC如S-等。有加速時間與減速時間可以分別給定的機(jī)種，和加減速時間共同給定的機(jī)種，這有什么意義。

SIMATIC ET 200 有豐富的分布式 I/O 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，還可在危險區(qū)域中使用域。模塊化的設(shè)計讓您能夠輕松、快速地和擴(kuò)展 ET200 。已集成的附加模塊可以成本，同時拓寬了應(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、、電機(jī)啟動器、氣動裝置、變頻器以及各種不同的技術(shù)模塊（例如，計數(shù)、定位等）。

SIMATIC ET 200SP比其它的分布式I/O大約窄50%。采用單線連接的16通道模塊（不帶輔助端子）高為115毫米；對于使用輔助端子的3線制連接的8通道模塊，高為140毫米；SIMATIC ET 200SP深為75毫米。用于形成負(fù)載組的電源模塊集成到了系統(tǒng)中，從而進(jìn)一步縮小了體積。

ET 200SP具有豐富的擴(kuò)展模塊，從而可以實(shí)現(xiàn)靈活的，高性價比的配置。通過模塊上的顏色方塊，可以很容易的辨識模塊類型。 開關(guān)量輸入 (DI) 8/16通道 , 白色； 開關(guān)量輸出 (DQ) 4/8/16 通道, 黑色； 模擬量輸入 (AI) 4 通道, 淺藍(lán)色； 模擬量輸出模塊 (AQ) 2/4 通道, 深藍(lán)色。

ET 200SP AS-i主站通訊模塊 AS-i 主站可以將現(xiàn)場設(shè)備簡單的集成到新一代分布I/O ET 200SP中 訂貨號：3RK7137-6SA00-0BC1 優(yōu)勢 靈活的應(yīng)用源于模塊化的設(shè)計 外形緊湊（目前小的AS-I主站模塊） 擴(kuò)展的診斷功能 可選的故障安全功能，可達(dá)SIL 3/PL 等級 技術(shù)特性 AS-i 主站符合V3.0規(guī)范 每個主站支持62個節(jié)點(diǎn) I/O信號在過程映像中的傳輸和PROFINET相似 集成模擬量處理功能 AS-i 電纜診斷 通過軟件設(shè)置F-地址，無需手動撥碼

ET 200SP 工藝模塊TM Count 1×24V TM Count 1x24V 工藝模塊采用 24V 輸入信號，是一種通用型計數(shù)器模塊，適用于計數(shù)和測量任務(wù)以及使用增量式編碼器進(jìn)行的位置檢測。此新型模塊可以測量轉(zhuǎn)速和頻率并進(jìn)行高達(dá) 200 kHz 的信號采集，因此也適用于復(fù)雜的任務(wù)，如包裝、食品加工或造紙領(lǐng)域的應(yīng)用。 訂貨號：6ES7138-6AA00-0BA0 支持的編碼器/信號類型： - 24V增量型編碼器，帶有或不帶有信號N - 具有方向信號的24V脈沖編碼器 - 不具有方向信號的24V脈沖編碼器 - 用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24V 脈沖編碼器 計數(shù)頻率200 kHz（4倍頻檢測 800 kHZ） 集成的DI：3個數(shù)字量輸入用于控制計數(shù)過程，保存或者設(shè)定計數(shù)器值 集成的DO：2路數(shù)字輸出用于快速反應(yīng)取決于計數(shù)器讀取或者測量值 計數(shù)功能：可設(shè)定的計數(shù)范圍+/- 2^31位 測量功能：靈活調(diào)整測量時間和選擇輸出單位 診斷中斷：例如在負(fù)載電壓故障或者編碼器故障時 可配置的硬件中斷 支持的系統(tǒng)功能：等時模式，固件升級，識別和維護(hù)數(shù)據(jù)I&M 通過ET 200SP分布應(yīng)用

通常非隔離的傳感器電源的負(fù)端與信號的負(fù)端 公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L ， M 和 S+ ，通過 L ， M 端子向傳感器供 電， S+ ， M 為信號的輸出，公用 M 端。

判斷傳感器是否隔離還是參考手冊。

隔 離傳感器信號負(fù)端與地 M 可以不連接，以信號負(fù)端作為信號源端的參考電位。

非隔 離傳感器信號負(fù)端必須在源端（設(shè)備端）接地，以源端的地作為信號的參考電位。

下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。

在下面建議的連接圖中所用 的縮寫詞和助記符含義如下： M +： 測量導(dǎo)線（正） M - ： 測量導(dǎo)線（負(fù)） MANA ： 模擬量模塊基準(zhǔn)電位點(diǎn) 這里需要注意 MANA ，不同的接線方式都是以 MANA 為參考基準(zhǔn)電位

 西門子6ES7193-6BP00-0BA0

• 插入式端子適合單手接線，無需使用工具
• 成排布置測量分接頭、彈簧型常閉觸電和電纜進(jìn)線口，十分容易接觸，同時將占據(jù)的空間減少 64%
• 彈簧性常閉觸點(diǎn)帶有顏色編碼以防止出現(xiàn)錯誤，并且可在端子板上進(jìn)行更佳安排
• 可運(yùn)行期間更換 I/O 模塊而不會影響接線
• 可在存在模塊間隙（缺少 I/O 模塊）時運(yùn)行
• I/O 模塊的自動編碼可防止在更換時意外插錯插槽的情況下對電路造成破壞
• 電磁干擾抗擾度較高，原因是：
  • 采用自組裝屏蔽背板總線；
  • 多層導(dǎo)線板帶有屏蔽層，用于從端子到 I/O 模塊的無干擾信號傳輸；
  • 系統(tǒng)集成、節(jié)省空間的屏蔽連接，安裝快速。
• 自組裝式電壓組，不帶外部接線或跳線
• 接線盒可更換
• 可將控制單元并排鎖定以獲得較高機(jī)械負(fù)荷能力
• 根據(jù)顏色代碼 CC，按模塊對端子進(jìn)行顏色標(biāo)識
• 可使用標(biāo)準(zhǔn)螺絲刀（刀片寬度大為 3.5 mm）來操作彈簧型常閉觸點(diǎn)
•  西門子變頻器（圖1）
  1、PLC的基本概念西門子6ES71386BA000BA0工藝模塊?
  可編程控制器(Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 
  2、PLC的基本結(jié)構(gòu) 
  PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，如圖所示：
  a. *處理單元(CPU)
  *處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，zui后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。
  為了進(jìn)一步提高PLC的可*性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
  b、存儲器
  存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
  存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
  C、電源 
  PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可*得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
  3、PLC的工作原理
  一. 掃描技術(shù)
  當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。
  (一) 輸入采樣階段
  在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
  (二) 用戶程序執(zhí)行階段
  在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
  即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
  (三) 輸出刷新階段
  當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。
  比較下二個程序的異同：然而在當(dāng)時電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅(qū)動產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應(yīng)該說是西門子品牌與技術(shù)的*結(jié)合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器zui為成功的一個系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個人看來技術(shù)上比較失敗然而在市場上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因?yàn)樗搅烁皇孔冾l器成為中國市場的?，F(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機(jī)型就是MM420，MM440.6S變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，
  西門子變頻器（圖2）
  西門子變頻器（圖2）?
  使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
  控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。
  zui低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的zui小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時，其散熱性能很差，電機(jī)長時間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
  zui高運(yùn)行頻率：一般的變頻器zui大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對普通電機(jī)來說，其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
  載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
  電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、zui大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
  跳頻：在某個頻率點(diǎn)上，有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機(jī)時，要避變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問題，很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。[1] 
  變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：
  p= t n/ 9550
  式中：p——電動機(jī)功率(kw)?
  t——轉(zhuǎn)矩(n. m)
  n——轉(zhuǎn)速(r/ min)
  轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種[2]。
  (1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。
  (2)隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。
  (3)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。
  變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線性
  v/f控制方式，將使調(diào)速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對象。
  將p1300設(shè)為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系，則低速時電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機(jī)的磁通和勵磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
  可以進(jìn)一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。
  變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機(jī)時，在某些頻率段，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運(yùn)行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù)，使得電機(jī)不能正常啟動，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機(jī)加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn)，設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。
  有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo)，對應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。
  參數(shù)p1300設(shè)置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達(dá)0.01%，響應(yīng)很快，高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。