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西門子6SL3210-1SE23-8UA0
6SL3210-1SE23-8UA0 SINAMICS S120 變頻器 功率模塊 PM340 輸入：380-480V 三相交流,，50/60Hz 輸出：三相交流 38A(18.5kW) 結(jié)構(gòu)形式：塊大小 組件 FSD 內(nèi)部風(fēng)冷 |
問題
當(dāng)MM4系列變頻器出現(xiàn)F0001故障時(shí)該如何解決?
F0001
變頻器過電流,，變頻器輸出電流超過大允許電流，常見故障可分為以下三類,，電機(jī)故障,、負(fù)載問題以及變頻器故障。
常見原因
- 電機(jī)問題
l 電機(jī)繞組相間或?qū)Φ囟搪?/p>
l 電機(jī)電纜有接地故障
l 電機(jī)電纜長度超過了大允許的電纜長度
l 電機(jī)電纜接線存在接觸不良的情況
- 負(fù)載問題
l 負(fù)載電機(jī)遇到?jīng)_擊,，或機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“卡住”現(xiàn)象,，引起電機(jī)電流突然增加
l 變頻器輸出頻率超過電機(jī)額定頻率，電機(jī)處于弱磁狀態(tài),，負(fù)載波動引起過電流
l 變頻器斜坡上升下降時(shí)間與負(fù)載特性不匹配,，如加、減速時(shí)間太短
l 電動機(jī)功率與變頻器的功率不相匹配,，小變頻器拖動大電機(jī)(小馬拉大車的情況)
l 變頻器運(yùn)行過程當(dāng)中,，使用接觸器投入或切除電機(jī)
l PID控制,，反饋信號受到干擾波動較大，PI參數(shù)不合適
l 啟動正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
l 矢量控制時(shí)電機(jī)參數(shù)或速度環(huán)參數(shù)不準(zhǔn)確
l 勢能負(fù)載（例如起重機(jī)）啟動時(shí)過電流,，電機(jī)抱閘控制不合理,，或啟動力矩不夠
- 變頻器問題
l 變頻器I/O板接觸不良
l 變頻器內(nèi)部器件短路
l 變頻器電流檢測元件故障
常見處理辦法
處理MM4系列變頻器F0001故障，應(yīng)首先明確變頻器在何種工況下發(fā)生F0001故障,，再按照故障的可能性逐條原因排查,。常見工況：
1. 上電不運(yùn)行就發(fā)生F0001故障，并且不能復(fù)位故障
2. 上電沒有F0001故障,，一啟動馬上報(bào)F0001故障,，可以復(fù)位但啟動馬上又出現(xiàn)F0001
3. 正常運(yùn)行過程中偶爾報(bào)F0001故障
對于第1種情況，由變頻器問題引起的可能性較大,，可嘗試拆除控制接線,、電機(jī)接線，只保留變頻器供電電源和地線,，嘗試能否復(fù)位故障,，如果不能復(fù)位，變頻器可能損壞,，請聯(lián)系維修部門,。如果故障能復(fù)位，檢查變頻器外部接線是否存在問題,。
對于第2種情況,，由電機(jī)問題引起的可能性較大，可嘗試拆除控制接線,、電機(jī)接線,，只保留變頻器供電電源和地線，嘗試使用BOP面板空載啟動變頻器（變頻器控制方式需要設(shè)置為V/F方式）,，如果變頻器不出現(xiàn)F0001故障,，請著重檢查電機(jī)和電機(jī)電纜絕緣情況、電機(jī)電纜是否超長,、以及電機(jī)電纜是否存在接觸不良的情況,，或更換電機(jī)進(jìn)行測試。如果變頻器仍然出現(xiàn)F0001故障,，變頻器可能損壞,，請聯(lián)系維修部門。
對于第3種情況,，由負(fù)載問題引起的可能性較大,，請按照“常見故障原因”中負(fù)載問題逐條分析。
注意：該故障無法屏蔽,。
案例集
序號 | 故障現(xiàn)象描述 | 可能的故障原因及處理措施 |
1 | 變頻器上電未啟動就報(bào)F0001故障,，并且無法復(fù)位,，拆除控制接線、電機(jī)接線,，只保留變頻器供電電源和地線,，仍然不能復(fù)位故障 | 原因：變頻器損壞
措施：請聯(lián)系維修部門 |
2 | 變頻器上電正常，一起動電機(jī)不轉(zhuǎn)馬上報(bào)F0001故障,，故障可以復(fù)位,，復(fù)位后再啟動仍然出現(xiàn)F0001,，拆除電機(jī)電纜空載起動變頻器,，不再出現(xiàn)F0001 | 原因：可能由于電機(jī)或電機(jī)電纜絕緣不良導(dǎo)致
措施：檢查電機(jī)絕緣
|
3 | MM430帶風(fēng)機(jī)負(fù)載，啟動前風(fēng)機(jī)葉片無規(guī)則旋轉(zhuǎn),，啟動馬上報(bào)F0001故障 | 原因：啟動正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
措施：激活直流制動,，或者采用機(jī)械方式，鎖定電機(jī)軸 |
4 | MM430帶風(fēng)機(jī)負(fù)載,，啟動前風(fēng)機(jī)被風(fēng)吹著一直在旋轉(zhuǎn),，啟動馬上報(bào)F0001故障 | 原因：啟動正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)
措施：激活捕捉再啟動 |
5 | 風(fēng)機(jī)負(fù)載，電網(wǎng)閃動時(shí),， 變頻器激活了自動再啟動功能,，自動復(fù)位欠壓故障后再啟動，偶爾出現(xiàn)F0001故障 | 原因：風(fēng)機(jī)為大慣量負(fù)載,，變頻器F0001故障后停機(jī),，但風(fēng)機(jī)由于慣性仍然在旋轉(zhuǎn)，再啟動時(shí)變頻器啟動正在旋轉(zhuǎn)的電機(jī)導(dǎo)致過流
措施：激活捕捉再啟動功能 |
6 | 起重機(jī)主鉤,，平地起動報(bào)F0001故障 | 原因：電機(jī)速度環(huán)比例積分參數(shù)可能不合適
措施：優(yōu)化電機(jī)參數(shù) |
7 | 起重機(jī)主鉤,，懸停起動報(bào)F0001故障 | 原因：電機(jī)抱閘控制不合理，或啟動力矩不夠
措施：優(yōu)化抱閘控制邏輯,，提高低頻扭矩 |
8 | 起重機(jī)大車行走機(jī)構(gòu),，啟動F0001 | 原因：通常大車行走機(jī)構(gòu)為一帶多形式，單臺電機(jī)有問題,， 容易導(dǎo)致變頻器過流
措施：檢查外圍機(jī)械,， 檢查電機(jī)匝間絕緣 |
9 | 430變頻器用于恒壓供水，水泵切換時(shí)出現(xiàn)F0001故障 | 原因：變頻器運(yùn)行過程當(dāng)中,，使用接觸器投入或切除電機(jī)
措施：必須封鎖變頻器脈沖輸出才能進(jìn)行接觸器的投切 |
10 | 440驅(qū)動擠出機(jī),，運(yùn)行過程出現(xiàn)F0001 | 原因：是否投料太多，出現(xiàn)卡住現(xiàn)象
措施：考慮特殊機(jī)械的選型余量 |
11 | 430驅(qū)動風(fēng)機(jī),、水泵超50Hz運(yùn)行F0001 | 原因：變頻器超頻運(yùn)行 ,，風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載導(dǎo)致電機(jī)軸功率按照3次方關(guān)系加大
措施：限制頻率上限，避免變頻器超速運(yùn)行 |
12 | 440驅(qū)動 離心機(jī),，離心機(jī)全速運(yùn)行后,，增加物料,，變頻器F0001 | 原因：突然增加負(fù)載，導(dǎo)致變頻器過流
措施：需要緩慢增加負(fù)載 |
13 | 430恒壓供水系統(tǒng),，偶爾F0001 | 原因：模擬量反饋信號受干擾波動較大或PI參數(shù)設(shè)置不合適
措施：排出干擾增加模擬量濾波時(shí)間,，調(diào)整PI參數(shù) |
14 | 440變頻器輸出電纜超長，偶爾F0001 | 原因：長電纜導(dǎo)致分布電容加大,，導(dǎo)致變頻器峰值電流加大
措施：加裝輸出電抗器,、縮短電纜長度 |
15 | 440驅(qū)動帶抱閘的電機(jī)，抱閘由PLC控制,，停車時(shí)F0001 | 原因：電機(jī)減速過程突加負(fù)載引起過流
措施：使用變頻器抱閘控制邏輯或停機(jī)后延時(shí)關(guān)閉抱閘 |
16 | MM440驅(qū)動移動小車,，偶爾F0001 | 原因：小車震動導(dǎo)致電機(jī)電纜接觸不良引起過電流
措施：禁錮接線端子 |
西門子6SL3210-1SE23-8UA0
注意
以上內(nèi)容僅作為故障報(bào)警排查的指導(dǎo)，不具有性,，導(dǎo)致變頻器故障報(bào)警的原因很多,，情況也較復(fù)雜，本文只是對常見的故障報(bào)警原因和處理方法進(jìn)行說明,，供參考,。
說明
SIMATIC TDC是一個多處理器的高性能自動化系統(tǒng)，特別用于大型設(shè)備中的過程控制,、快速響應(yīng)以及多驅(qū)動同步等方面,。
SIMATIC TDC還在單一平臺上通過大數(shù)量框架和小循環(huán)時(shí)間解決了復(fù)雜的驅(qū)動、控制和技術(shù)任務(wù),，因此在高級性能范圍內(nèi)對SIMATIC S7是一個理想的補(bǔ)充,，解決S7-400無法完成的任務(wù)。
SIMATIC TDC是集成到SIMATIC中的技術(shù)和驅(qū)動自動化系統(tǒng),，通過使用經(jīng)廣泛應(yīng)用測試的標(biāo)準(zhǔn)SIMATIC編程,、通訊和診斷技術(shù)。
硬件組態(tài) STEP7
圖形化組態(tài) CFC（工藝圖）和SFC（流程圖）,；
PROFIBUS DP和工業(yè)以太網(wǎng)
SIMATIC WinCC和SIMATIC Operator Panels
應(yīng)用領(lǐng)域
SIMATIC TDC的高速循環(huán)周期使得TDC能夠在以下的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮優(yōu)勢
SIMATIC TDC的小循環(huán)周期為0.1ms
對于傳動的閉環(huán)控制（轉(zhuǎn)矩,、轉(zhuǎn)速、位置,、角度/角差,、速度），特別是如果對多個驅(qū)動器進(jìn)行協(xié)調(diào)或者驅(qū)動器之間存在著復(fù)雜的關(guān)系
用于調(diào)節(jié)多個/不同的物理變量（例如張力,，壓力）
用于計(jì)算若干過程/設(shè)備變量（例如：溫度）
SIMATIC TDC有助于縮短計(jì)算周期（100微秒）,，具有功能性儲備和突出的靈活性。
SIMATIC TDC的應(yīng)用示例包括：
金屬生產(chǎn),，金屬加工和金屬機(jī)加工,，冷軋、熱軋,、高速帶線材,、高速棒材,、拉矯平整等，例如：自動輥縫控制,、飛剪,、開卷卷取、小車定位
用于遠(yuǎn)距離高壓直流輸電,、智能電網(wǎng),、柔直風(fēng)電場接入，例如：晶閘管或者IGBT通斷控制
用于穩(wěn)定電力傳輸?shù)臒o功功率補(bǔ)償,，例如：電容器單元,，電容器組
優(yōu)點(diǎn)
由于具有高的計(jì)算能力因而提高了產(chǎn)能和競爭力
由于降低了組件密度并簡化了備件儲備而降低了采購成本
由于使用了通用的標(biāo)準(zhǔn)工具和重復(fù)使用現(xiàn)有軟件而降低了工程組態(tài)成本
使用標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)和功能
SIMATIC TDC 包括了一個或多個機(jī)架，機(jī)架上可以插入所需的模塊,。多處理器運(yùn)行使性能幾乎可以無限擴(kuò)展,。
使用可擴(kuò)縮硬件的模塊式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)小采樣循環(huán)周期100us
由于具有 64 位構(gòu)架的 CPU,，能夠?qū)崿F(xiàn)高的性能
每個機(jī)架多可以配備 20 個 CPU 進(jìn)行同步多處理
由于使用了 VME 總線系統(tǒng)可以在 CPU 之間實(shí)現(xiàn)*的通訊性能
同步耦合多 44 個機(jī)架
使用 STEP 7 工程組態(tài)工具實(shí)現(xiàn)了圖形組態(tài)連續(xù)功能圖（CFC）和順序功能圖 SFC（順序功能圖）
C語言,，功能塊生成器
SIMATIC TDC 是一款模塊式多處理器系統(tǒng)，由一個或多個機(jī)架構(gòu)成,。機(jī)架配備有 CPU,、I/O 模塊和通訊模塊
UR5213 機(jī)架
電磁屏蔽 19" 的 UR5213 機(jī)架允許具有大能力儲備的硬件的可擴(kuò)縮式的擴(kuò)展。適合于安裝在墻上和機(jī)柜安裝,，帶有一個集成電源,，電源帶有有源冷卻和內(nèi)部監(jiān)視裝置。通過插入多 20 個 CPU 或者把多 44 個機(jī)架連接起來以提高性能,。
中央處理單元 CPU551
中央處理單元 CPU551 適用于具有非常高的計(jì)算要求的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù),。CPU 根據(jù)可調(diào)的掃描間隔可以確保實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的循環(huán)處理。
I/O 模塊 SM 500
SM500 I/O 模塊可以為連接數(shù)字和模擬 I/O提供豐富的選件,。此外,，還可以連接增量位置編碼器和值編碼器。
CP50M1,、CP51M1通訊模塊
CP50M0 和 CP51M1 通訊模塊可以為試運(yùn)行,、過程控制和 HMI 提供高性能的通訊。它們可以處理 MPI,、PROFIBUS DP 協(xié)議,，以及使用 TCP/IP 和/或 UDP 協(xié)議的以太網(wǎng)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲器 GDM
通過全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲器（GDM）,，一系列帶有 CP52x0 的機(jī)架可以相互通訊,，能夠擴(kuò)展出幾乎無限的計(jì)算能力。通過光纜和共享存儲器多有 44 個機(jī)架可以互聯(lián),。除了機(jī)架間的通訊,，GDM 還可以實(shí)現(xiàn)同步（掃描時(shí)間,、時(shí)鐘時(shí)間）和報(bào)警功能。更新時(shí)間設(shè)置為 < 1 ms,。
框架連接模塊 CP53M0
CP53M0 框架連接模塊可以提供以下功能：
把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到 SIMADYN
D 系統(tǒng)把 SIMATIC TDC 系統(tǒng)耦合到另外兩個 SIMATIC TDC 機(jī)架上
用于 CPU 模塊與機(jī)架間數(shù)據(jù)交換通訊緩沖器
西門子科學(xué)家正在參與一項(xiàng)新的科研項(xiàng)目,，該項(xiàng)目可就大數(shù)據(jù)的多種商業(yè)應(yīng)用方式進(jìn)行分析。歐盟的BYTE項(xiàng)目旨在制定一份路線圖,，為實(shí)現(xiàn)在2020年以前提高歐洲在大數(shù)據(jù)市場所占份額提供行動方案,。BYTE將重點(diǎn)開發(fā)政治措施和技術(shù)措施，這些舉措既能大程度利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,，又可以小化隱私等方面的不利影響,。歐盟的BIG項(xiàng)目為大數(shù)據(jù)應(yīng)用找到了業(yè)務(wù)模式和相應(yīng)技術(shù)，BYTE項(xiàng)目是在BIG項(xiàng)目基礎(chǔ)上的進(jìn)一步推進(jìn),。除西門子以外,，此項(xiàng)目還聚集了其他十家來自工業(yè)和科研領(lǐng)域的合作伙伴。
海量數(shù)據(jù)的智能分析以及更重要的對分散信息的融合蘊(yùn)含著巨大潛力,。舉例而言,，工業(yè)企業(yè)已經(jīng)在利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來尋找節(jié)能空間。當(dāng)涉及多個數(shù)據(jù)源時(shí),，大數(shù)據(jù)分析的難度會更大,，例如，要研究特定地區(qū)的工廠和家庭用戶的能源消耗數(shù)據(jù)就比較困難,。分析此類信息可以得出工廠的生產(chǎn)情況或個人的使用行為,，因而必須對這類信息的使用加以精確和安全的規(guī)范。由多數(shù)據(jù)源融合而來的數(shù)據(jù)量越大,，數(shù)據(jù)使用所帶來的正面或負(fù)面的影響就越多樣化,。BYTE團(tuán)隊(duì)中聚集了自然科學(xué)、工程,、計(jì)算機(jī)編程,、法律、社會學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的專家,，專家們通過開展各種案例研究以分析大數(shù)據(jù)的方方面面,。
西門子中央研究院的科學(xué)家們在BYTE項(xiàng)目中對智能城市展開了案例研究。來自城市,、工廠和發(fā)電廠等特殊環(huán)境的信息,，經(jīng)過特定的處理方式實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，西門子稱其為智能數(shù)據(jù)（Smart Data）,。例如,，手機(jī)可以提供用戶行動軌跡的匿名數(shù)據(jù)，汽車可以生成交通路況的數(shù)據(jù)，智能電表提供的數(shù)據(jù)可用于預(yù)測未來的能源需求,。城市可以利用此類數(shù)據(jù)疏導(dǎo)交通,，改善碳足跡，又不侵犯市民的隱私,。為實(shí)現(xiàn)這一愿景,，需進(jìn)一步制定相關(guān)法律并開發(fā)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。
西門子研究人員與歐洲城市攜手合作,，對能源與交通交集領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)應(yīng)用展開研究,。他們走訪了能源供應(yīng)商、市政當(dāng)局和公共運(yùn)輸公司的專家,，努力推進(jìn)各個方面的研究,。西門子的一些業(yè)務(wù)部門已經(jīng)在開發(fā)智能城市解決方案，包括智能電表,、樓宇和能源管理系統(tǒng)以及電動交通基礎(chǔ)設(shè)施,。此外，西門子中央研究院于2013年夏季在維也納啟動了“Aspern智能城市”（Aspern Smart City）研究項(xiàng)目,，目前該項(xiàng)目正在推進(jìn)過程中,。
西門子6SL3210-1SE23-8AA0
6SL3210-1SE23-8AA0
SINAMICS S120 變頻器 功率模塊 PM340 輸入：380-480V 三相交流，50/60Hz 輸出：三相交流 38A(18.5kW) 結(jié)構(gòu)形式：塊大小 組件 FSD 安裝有進(jìn)線濾波器 內(nèi)部風(fēng)冷
1. 概述
西門子驅(qū)動裝置（SIMOVERT MasterDrives VC,，MicroMaster 4 以及SIMOREG DC Master）除了具有與驅(qū)動基本應(yīng)用有關(guān)的功能外,，還具有強(qiáng)大的通訊功能,。驅(qū)動通訊可以分為三種方式：
? PROFIBUS DP協(xié)議
? USS協(xié)議
? SIMOLINK協(xié)議（一般用來代替Peer to Peer協(xié)議,，實(shí)現(xiàn)從站到從站的通訊）
PROFIBUS DP和USS協(xié)議屬于主/從通訊，需要有PLC作為主站,，驅(qū)動裝置作為從站,。
USS協(xié)議的主要優(yōu)點(diǎn)是，其接口集成在基本裝置中,，不需要額外費(fèi)用,；主要缺點(diǎn)是通訊速度慢，只有基本通訊功能（PKW+PZD）,，多31個從站,。
PROFIBUS DP協(xié)議的主要優(yōu)點(diǎn)是，通訊速度快,，除了基本功能之外還有一些附加功能（例如：非循環(huán)通訊,，交叉通訊），站點(diǎn)數(shù)更多,；主要缺點(diǎn)是需要另外購買作為選件的通訊模板（例如：CBP2或PROFIBUS模板）,。
SIMOLINK協(xié)議（代替Peer to Peer協(xié)議）主要用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動裝置與驅(qū)動裝置之間的通訊。SIMOLINK協(xié)議也可以是主/從通訊，主站是S7-400（FM458+EXM448）或SIMADYN D,。
這里我們主要介紹S7 PLC與驅(qū)動裝置采用PROFIBUS DP協(xié)議進(jìn)行通訊,。
采用PROFIBUS DP協(xié)議通訊時(shí)，既可以利用STEP 7本身提供的功能,，也可以使用TIA軟件Drive ES,。
本文檔只介紹STEP 7本身提供的功能。有關(guān)Drive ES的功能將根據(jù)需要在以后的文檔中再做介紹,。
（關(guān)于 DriveES,，可以參加西門子自動化與驅(qū)動培訓(xùn)中心的培訓(xùn)課程D2403）
2. *條件
下面以S7-300 PLC與MasterDrives CUVC變頻器的通訊為例：
主站：S7-300 CPU315-2DP可編程序控制器
從站：MasterDrives CUVC變頻器 + CBP2 通訊模板
編程裝置：PC + STEP 7 V5.4 + MPI接口（MPI Adapter 或CP5611卡）
裝有STEP 7 V5.4 的PC機(jī)用于S7 CPU315-2DP的硬件組態(tài)與編程，通過MPI電纜與CPU315-2DP的MPI接口連接,，用于硬件組態(tài)數(shù)據(jù)及程序的下載,。CPU315-2DP的DP接口通過PROBIBUS 電纜與CUVC 變頻器的CBP2 上的DP 接口連接，用于S7-300 與變頻器的通訊,。
網(wǎng)絡(luò)連接如圖1 所示,。
圖1：PC機(jī)、CPU315-2DP 與驅(qū)動裝置的連接
3. 硬件組態(tài)
3.1. 新建項(xiàng)目
在SIMATIC Manager 中新建一個項(xiàng)目,，名稱為Drives_Comm,。如圖2 所示。
圖2：新建項(xiàng)目,，名稱為Drives_Comm
3.2. 插入一個S7-300 主站
在項(xiàng)目名稱Drives_Comm 下插入SIMATIC 300 Station,，如圖3 所示。
圖3：在項(xiàng)目下插入一個S7-300 站
接下來對該站進(jìn)行硬件組態(tài)：從硬件組態(tài)目錄中依次插入機(jī)架,、電源,、CPU，設(shè)置CPU上PROFIBUS DP 接口的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（可采用缺省設(shè)置,，即：地址2,，高地址126，波特率1.5 Mbps,，協(xié)議DP）,。如圖4 所示。
圖4：設(shè)置CPU 上PROFIBUS DP 接口的參數(shù)
按OK 鍵確認(rèn)后得到主站的組態(tài)結(jié)果,，如圖5所示,。
圖5：主站的組態(tài)
3.3 插入一個MASTERDRIVE 從站
在PROFIBUS(1): DP master system (1) 總線上掛上MasterDrives 從站。
從站路徑為：PROFIBUS DP >
SIMOVERT >
MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx 或
MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1
MASTERDRIVES/DC MASTER CBPx 與MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 的區(qū)別是,，前者只能按照PPO 類型選擇報(bào)文結(jié)構(gòu)（即CBP 功能：循環(huán)通訊）,，后者還能選擇更多的報(bào)文結(jié)構(gòu)，以配合CBP2 的一些擴(kuò)展功能（DPV1功能）,。
（關(guān)于CBP2 模板的報(bào)文結(jié)構(gòu)參見下面第7 部分）
（關(guān)于MM4 PROFIBUS 模板的報(bào)文結(jié)構(gòu)參見下面第8 部分）
選擇MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作為從站,，地址設(shè)成3,。如圖6 所示。
西門子6SL3210-1SE23-8AA0
圖6：選擇MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 作為3 號站
3.4. 在從站中插入“模板”
在驅(qū)動裝置從站中插入類似于ET 200M 從站中的模板,，以確定報(bào)文結(jié)構(gòu),。
將右邊窗口硬件目錄中MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1 下面的 PPO 3: 0PKW, 2PZD插入左下窗口中的*行（Slot 1）。該選項(xiàng)共占兩行,。意思是：PPO類型3,，即：0個字參數(shù)數(shù)據(jù)（又叫PKW），2 個字過程數(shù)據(jù)（又叫PZD）,。參數(shù)數(shù)據(jù)用于PLC 讀/寫變頻器的參數(shù),，過程數(shù)據(jù)用于PLC 控制和監(jiān)視生產(chǎn)過程。0 個字參數(shù)數(shù)據(jù)表示PLC 不能讀/寫驅(qū)動裝置的參數(shù),，參數(shù)數(shù)據(jù)也不占用S7 的外設(shè)地址,；2 個字過程數(shù)據(jù)表示PLC 和驅(qū)動裝置交換2 個字過程數(shù)據(jù)，各占用S7-300 PLC 四個字節(jié)的外設(shè)地址,。地址范圍是輸入字節(jié)256 - 259,，輸出字節(jié)256 -259。如圖7 所示,。
通常S7 傳送到驅(qū)動裝置的第1 個字是控制字,，第2 個字是頻率設(shè)定值；驅(qū)動裝置傳送到S7的第1 個字是狀態(tài)字,，第2 個字是頻率實(shí)際值,。這是簡單的應(yīng)用。
(關(guān)于CBP2 模板的其他選項(xiàng)的含義參見下面第7 部分)
(關(guān)于MM4 PROFIBUS 模板選項(xiàng)的含義參見下面第8 部分)
圖7：驅(qū)動裝置的輸入/輸出地址
3.5 查看從站中“模板”的屬性
雙擊左下窗口中的第二行（Slot 2）,，打開其屬性,。如圖8 所示。
圖8：驅(qū)動裝置的輸入/輸出地址的屬性
屬性中給出驅(qū)動裝置占用S7-300 PLC 外設(shè)地址的情況,，包括：輸出/輸入地址,，長度，單位,，連續(xù)性范圍。這里除了地址之外,，其他屬性都是由PPO3 決定的,，只能讀，不能改寫,。
| 提示： | ||||||
| 長度： | MASTERDRIVES/DC MASTER： | 大 16 個字 | ||||
| MICROMASTER 420： | 大 4 個字 | |||||
| MICROMASTER 430/440： | 大 8 個字 | |||||
| 單位： | Words（字） | |||||
| 連續(xù)性范圍： | Unit | 以字為單位傳送 | ||||
| Total length | 所有字一起傳送 | |||||
當(dāng)字長不大于 2 或選擇“以字為單位傳送”時(shí)：用 MOVE 指令（L/T 指令）編程
當(dāng)字長大于 2 且選擇“所有字一起傳送”時(shí)：用 SFC14/15 編程
4. 編程
根據(jù)前面的組態(tài),，由于輸入/輸出各占四個字節(jié)，可以使用兩次MOVE 指令（L/T 指令）,。由于程序簡單,，程序可以直接編寫在OB1 中。數(shù)據(jù)從MB0 - MB3（即：MW0和MW2）寫入驅(qū)動裝置，從驅(qū)動裝置讀回的數(shù)據(jù)放入MB4 - MB7（即：MW4和MW6）,。如圖9所示,。
圖9：PLC程序
傳送到驅(qū)動裝置的第1 個字（MW0）是控制字（控制指令）：
當(dāng) MW0 = 0000 0100 0000 0000 B = 0400 H 時(shí)，驅(qū)動裝置處于運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài),；
當(dāng) MW0 = 0000 0100 0000 0001 B = 0401 H 時(shí),，驅(qū)動裝置進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)1）
1） 相應(yīng)于第5部分參數(shù)設(shè)置，PLC 只控制驅(qū)動裝置起/停,。若要傳送所有指令應(yīng)設(shè)置：
MW0 = 1001 1100 0111 1110 B（9C7EH）<-> 運(yùn)行準(zhǔn)備
MW0 = 1001 1100 0111 1111 B（9C7FH）<-> 運(yùn)行
同時(shí)設(shè)置：P555~P575 = 3101~3115
傳送到驅(qū)動裝置的第2 個字（MW2）是頻率設(shè)定值：
當(dāng)MW2 = 0100 0000 0000 0000 B = 4000 H= 16384 D 時(shí),，相當(dāng)于50Hz。
5. 參數(shù)設(shè)置
在驅(qū)動裝置側(cè),，驅(qū)動裝置應(yīng)處于可以運(yùn)行的狀態(tài),。為了實(shí)現(xiàn)與PLC 之間的通訊，以及從PLC 接收起/停指令和設(shè)定值,，向PLC 傳送狀態(tài)字（驅(qū)動裝置狀態(tài)）和實(shí)際值,，應(yīng)如下更改參數(shù)：
| P918.01 = 3（缺省設(shè)置） | 驅(qū)動裝置地址（即：站號） | ||||
| P554.01 = 3100 | 起/停指令（ON/OFF1） | ||||
| P443.01 = 3002 | 頻率設(shè)定值（Setpoint） | ||||
| P734.01 = 32 | 狀態(tài)字1（Status Word1） | ||||
| P734.02 = 148 | 頻率實(shí)際值（Actual Value） | ||||
參數(shù)設(shè)置可以通過操作面板PMU，也可以通過DriveMonitor 軟件進(jìn)行,。
6. 測試
啟動STEP 7的Monitor/Modify Variables 功能,，填寫變量。如圖10 所示,。
圖10：用監(jiān)視和修改變量功能控制驅(qū)動裝置起動和調(diào)速
當(dāng)控制字（Control Word1）為W#16#0400 時(shí),，驅(qū)動裝置應(yīng)顯示O009，表示運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài),。將控制字從W#16#0400 改成W#16#0401 時(shí),，驅(qū)動裝置起動。除了狀態(tài)字（Status Word1）會發(fā)生變化外,，速度實(shí)際值（Actual Value）也會逐漸上升,，上升速度取決于參數(shù)P462.01 的數(shù)值，后達(dá)到W#16#4000（50Hz）,。狀態(tài)字的含義如圖11 所示,。其中Bit 2 表示運(yùn)行狀態(tài)。將控制字改回W#16#0400 時(shí),，驅(qū)動裝置首先減速,，減速時(shí)間取決于P464.01 的數(shù)值，然后停止運(yùn)行,。
德國在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域處于優(yōu)秀地位,。在電力矩陣中，可再生能源發(fā)電也正在發(fā)揮日益重要的作用,。盡管如此,，專家仍在仔細(xì)考慮,，哪種市場模式適合能源轉(zhuǎn)型。不過,，在這方面的一大技術(shù)挑戰(zhàn),，即平衡風(fēng)電和太陽能發(fā)電所造成的電力波動，可能很快就會得以解決,。研究項(xiàng)目Kombikraftwerk 2表明,，即便上網(wǎng)電力全部來自可再生能源發(fā)電，德國的電網(wǎng)也能穩(wěn)定運(yùn)行,。項(xiàng)目合作伙伴（包括西門子中央研究院）還指出,，如果太陽能、風(fēng)能與生物質(zhì)發(fā)電廠能夠彼此連接,，形成一個以智能方式控制的電廠,，將有助于系統(tǒng)穩(wěn)定。
除風(fēng)能,、太陽能,、生物質(zhì)能和地?zé)犭姀S外，水電站,、抽水蓄能電站和電轉(zhuǎn)氣設(shè)施也是項(xiàng)目方案的重要組成部分,。剩余電力用于電解，產(chǎn)生氫氣,，而氫氣與從火力發(fā)電廠的廢氣中分離的二氧化碳結(jié)合,，形成甲烷，然后送入公共燃?xì)夤芫W(wǎng),。每當(dāng)出現(xiàn)電力瓶頸,，燃?xì)怆姀S即可利用這種甲烷來生產(chǎn)電力。根據(jù)天氣數(shù)據(jù)和用電數(shù)據(jù),，能夠極為詳細(xì)地模擬計(jì)算出一年中每小時(shí)的電力供需量,，并確定如何在電網(wǎng)中傳輸電力。
電網(wǎng)頻率和電壓必須保持穩(wěn)定,，目的是防止停電,。因此，電廠需要提供能夠應(yīng)對這種情況的電力,。為了在發(fā)生頻率和電壓變化的情況下保證電力儲備,，風(fēng)電機(jī)組葉片的設(shè)置要進(jìn)行調(diào)整，以降低輸出功率,，并且需要使用將電力送入電網(wǎng)的逆變器，對光伏電站發(fā)電量加以限制,。模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場測試表明,，由可再生能源,、燃?xì)廨啓C(jī)和儲能系統(tǒng)組成的聯(lián)合電廠可在短短幾秒之內(nèi)提供所需的電力。
西門子的專家們就如何更經(jīng)濟(jì)地建設(shè)電解廠和沼氣電站進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算,，并確定了電網(wǎng)的擴(kuò)張幅度,。此外，他們還計(jì)算出了每個瞬間和每個位置的電網(wǎng)電量,，并通過與漢諾威大學(xué)的合作研究,，得出所需的無功控制功率。這樣,，他們能夠詳細(xì)描繪出如何在長達(dá)一年的時(shí)間內(nèi)讓電網(wǎng)始終保持穩(wěn)定,。
除西門子外，為期三年的Kombikraftwerk 2項(xiàng)目合作伙伴還包括德國氣象服務(wù)局,、Enercon公司,、弗勞恩霍夫風(fēng)能及能源系統(tǒng)技術(shù)（IWES）研究所、?kobit,、漢諾威萊布尼茲大學(xué),、SMA太陽能技術(shù)公司、SolarWorld和德國可再生能源機(jī)構(gòu),。
SITOP modular
完善的電源解決方案技術(shù)
SITOP modular 可滿足高的功能需求,，例如適用于復(fù)雜的設(shè)備和機(jī)器。寬范圍輸入使它可以適應(yīng)世界上的多種供電網(wǎng)絡(luò),，甚至在大幅電壓波動情況下也可保證高度的安全,。功率推進(jìn)功能可以在電源負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)，瞬時(shí)提供三倍額定電流輸出,。
全新的單相SITOP PSU8200產(chǎn)品,，滿足單相110/220V AC供電網(wǎng)絡(luò)，體積更小,，效率更高,，并可提供“24V OK”信號節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)功能。
新升級的SITOP PSU200M產(chǎn)品,，除保留原先優(yōu)異的技術(shù)參數(shù)外,，效率進(jìn)一步提升，體積更加緊湊,，并可提供“24V OK”信號節(jié)點(diǎn),。
產(chǎn)品基本特性
滿足高要求應(yīng)用（5~40A）
緊湊的金屬外殼
電源側(cè)面無需額外散熱空間
寬范圍輸入
過載時(shí)可提供額外功率輸出
功率推進(jìn)功能觸發(fā)設(shè)備有效保護(hù)
可選擇的短路特性
通過設(shè)置撥碼A，轉(zhuǎn)換為并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的軟特性曲線
高效率
3 個 LED 指示燈使電源工作狀態(tài)一目了然
可與SITOP附加模塊組合使用
| 單/雙相DC 24 V/ 5 A (PSU200M) -訂貨號6EP1333-3BA10 -額定輸入電壓120-230/230-500VAC -尺寸WxHxD（mm）70x125x125
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| 單相DC 24 V/ 5 A (PSU8200) -訂貨號6EP3333-8SB00-0AY0 -額定輸入電壓120/230V AC -尺寸WxHxD (mm)45x125x125 |
| 單/雙相DC 24 V/10 A (PSU200M) -訂貨號6EP1334-3BA10 -額定輸入電壓120-230/230-500VAC -尺寸WxHxD（mm）70x125x125 |
| 單相DC 24 V/ 10 A (PSU8200) -訂貨號6EP3334-8SB00-0AY0 -額定輸入電壓120/230V AC -尺寸WxHxD (mm)55x125x125 |
| 單相DC 24 V/ 20 A (PSU8200) -訂貨號6EP1336-3BA10 -額定輸入電壓120~230V AC,110~220V DC -尺寸WxHxD（mm）90x125x125 |
| 單相DC 24 V/ 40 A (PSU100M) -訂貨號6EP1337-3BA00 -額定輸入電壓120/230V AC -尺寸WxHxD（mm）240x125x125 |
| 三相DC 24 V/ 5 A (PSU300E) -訂貨號6EP1433-0AA00 -額定輸入電壓400~500V 3 AC -尺寸WxHxD（mm）42x125x125 |
| 三相DC 24 V/20 A (PSU8200) -訂貨號6EP3436-8SB00-0AY0 -額定輸入電壓400~500V 3 AC -尺寸WxHxD（mm）70x125x125
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| 三相DC 24 V/40 A (PSU8200) -訂貨號6EP1437-3BA10 -額定輸入電壓400~500V 3 AC -尺寸WxHxD（mm）150x125x150 |
| 三相DC 48 V/ 10 A (PSU300M) -訂貨號6EP1456-3BA00 -額定輸入電壓400~500V 3 AC -尺寸WxHxD（mm）70x125x125 |
| 三相DC 48 V/20 A (PSU300M) -訂貨號6EP1457-3BA00 -額定輸入電壓400~500V 3 AC -尺寸WxHxD（mm）240x125x125 |
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