化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子30千瓦變頻器
 | 6SE6430-2UD33-0DA0 MICROMASTER 430 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 二次矩 30kW 過載 110% 60S，140% 3S 520x 275x 245（高x寬x深） 防護(hù)等級(jí) IP20 環(huán)境溫度 -10+40°C 無 AOP/BOP |
ET200Pro系列產(chǎn)品做為西門子分布式IO系列產(chǎn)品中的一種,，具有高IP67的防護(hù)等級(jí),，成為特殊行業(yè)應(yīng)用的主要產(chǎn)品之一。同時(shí),，ET200Pro還提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）,、故障安全型變頻器（F-FC）等，滿足了行業(yè)中的故障安全應(yīng)用的需求,。本文將主要介紹ET200Pr*安全型變頻器的調(diào)試和使用的方法,。
1 ET200Pr*安全系統(tǒng)介紹
與ET200S系統(tǒng)類似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板,。
1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）
ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M,，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2）電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）
ET200Pro的電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）中,，提供了一些特殊的模板,，比如F-RSM和ASM-400，電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達(dá)到SIL3(Cat.4)的安全等級(jí)（圖1）,。
圖1 故障安全型電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）系統(tǒng)配置(Cat.4)
具體配置列表請(qǐng)參照手冊(cè)：SIMATIC ET 200pro Motor starters
3）故障安全型變頻器（F-FC）
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器,。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機(jī),，大1.1KW,，溫度允許的情況下,，可以連接1.5KW電機(jī)。
該變頻器可以通過PROFIBUS/PROFINET的接口模板進(jìn)行連接調(diào)試,，也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進(jìn)行連接,。
ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機(jī)啟動(dòng)模塊中的特殊模塊一起使用來對(duì)其關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）,。
圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置
其中主要的模板包括：
③接口模板
可以連接變頻器模板的接口模板包括：
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型變頻器（F-FC）
⑥終端模塊
2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法
ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過Step7軟件來實(shí)現(xiàn),。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件,。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch,，則需要MotorStarter ES軟件來設(shè)置相關(guān)Switch的參數(shù)。
2．1 Step7的組態(tài)
（1）新建一個(gè)S7 300站,，這里選擇CPU 317F-2 PN/DP做為F主機(jī),，IM154-4 PN HF Cu V6.0做為F設(shè)備。（圖3）
圖3 新建S7 300站
硬件組態(tài)中,，添加F-RSM,；由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe報(bào)文，因而只能添加標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文F-FC 1.1/1.5KW Standard telegram1,。(圖4)
圖4 添加硬件
分別雙擊兩個(gè)模板,，打開屬性框，將診斷選項(xiàng)使能,。
（2）雙擊CPU,，設(shè)置CPU的參數(shù)。
選擇F 參數(shù),，為故障安全程序設(shè)置密碼（圖5）,，防止有未經(jīng)授權(quán)的人修改F程序。
圖5 設(shè)置F程序的密碼
選擇“Protection”,，設(shè)定CPU程序的訪問保護(hù)密碼,，同時(shí)將“CPU contains safety program”激活（圖6）。
圖6 保護(hù)選項(xiàng)
保存編譯后,，我們可以看到在Step7的Block下,，出現(xiàn)了一些相關(guān)F系統(tǒng)的功能塊，但由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe的報(bào)文,，因而這里實(shí)際上并沒有關(guān)于ET200Pro F-FC的F系統(tǒng)塊,，這也是ET200Pro F-FC與ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之處,，因而ET200Pro F-FC的安全功能是通過F-RSM或F-Switch來實(shí)現(xiàn)的,。
至于如何建立Step7的F程序，這里不再詳細(xì)介紹,，請(qǐng)參考相關(guān)手冊(cè),。
2．2 F-FC的調(diào)試
ET200Pro F-FC的調(diào)試需要用到Drive的一些軟件,。通過Step7界面，雙擊變頻器模板,，則可以打開相應(yīng)的調(diào)試軟件的界面,。
（1） 雙擊打開調(diào)試界面，選擇“在線”,。
圖7 選擇在線連接到F-FC
如果無法在線操作,，則檢查“Option”菜單下的“Set PG/PC interface”的設(shè)置，選擇合適的接口用于連接F-FC,。
（2） 選擇“上載”,，將系統(tǒng)配置自動(dòng)上傳到PG,。
圖8 上傳參數(shù)
在“Functions”下選擇“Safety Integrated”進(jìn)行安全功能的設(shè)置,。注意這個(gè)選項(xiàng)只有在“在線”的模式下才可以操作。
圖9 選擇安全功能設(shè)置
（3） 打開設(shè)定界面,，可以看到ET200Pro F-FC提供3種安全功能：
STO,、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的內(nèi)部,，有兩條F功能總線“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”,。可以通過“Enables”選擇這兩條安全總線回路中的安全功能,。如圖10所示,，由于F-RSM只提供一個(gè)安全回路開關(guān)(F0)，故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS（F0）,。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch,，則可以設(shè)置兩個(gè)安全功能回路。
西門子30千瓦變頻器
圖10 選擇安全功能
（4） 分別設(shè)定安全功能的參數(shù)
STO：安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷,。該功能激活后,，變頻器內(nèi)部的電源被切斷，電機(jī)進(jìn)入自由停車狀態(tài),。（圖11）
圖11 STO的參數(shù)設(shè)置界面
這里的設(shè)置都是關(guān)于安全回路測(cè)試的：當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí),，是否進(jìn)行回路測(cè)試，用來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,，以及及時(shí)檢查系統(tǒng)錯(cuò)誤,。T=8小時(shí)的設(shè)置也是保證系統(tǒng)的自檢測(cè)的時(shí)間。
SS1:安全停車指令1,。當(dāng)SS1被激活時(shí),，系統(tǒng)按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行停車。否則進(jìn)入故障狀態(tài),，并終進(jìn)入STO,。
圖12 SS1的參數(shù)設(shè)置界面
Standstill:截止頻率,。當(dāng)停車過程中，頻率達(dá)到該設(shè)定值時(shí),，進(jìn)入STO狀態(tài),。
Tr：停車時(shí)間設(shè)定；
Tv: 延時(shí)監(jiān)控時(shí)間,。超出該設(shè)定值,，變頻器進(jìn)入故障狀態(tài)，同時(shí)馬上進(jìn)入STO狀態(tài),。
SLS：安全限速,。安全限速有4種模式，分別對(duì)應(yīng)4種安全限速的動(dòng)作,。這里需要定義安全限速的設(shè)定值“Setpoint”,，上限值“Upper limit”和選擇模式。
圖13 SLS的參數(shù)設(shè)置界面
參數(shù)設(shè)定和修改都需要“Accept settings”才能生效,。這里需要輸入密碼和進(jìn)行驗(yàn)證,。
圖14 參數(shù)修改和生效
2．3 F-RSM的調(diào)試
ET200Pro F-FC的F功能需要通過F-RSM或者F-Switch來實(shí)現(xiàn)（見圖15），因而需要對(duì)F-RSM進(jìn)行設(shè)置,。
圖15 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖
（1）F-RSM的連線
圖16 F-RSM組件
其內(nèi)部原理圖為：
圖17 F-RSM的原理圖
F-RSM內(nèi)部為一個(gè)3TK2841的安全繼電器,，其中輸入端子為IN1/IN2，可以用于連接急停按鈕,；IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端,，當(dāng)選擇“自動(dòng)啟動(dòng)”時(shí)，該端子可以不接,。
輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子,，內(nèi)部busbar總線將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號(hào)。
a.IN1可以連接一個(gè)單通道或者雙通道的“急停”信號(hào),，其端子接線方式為：
圖18 IN1的連接
b.“Start”信號(hào)的接線方式： c. “OUT”信號(hào)的接線：
圖19 啟動(dòng)信號(hào)的連接 圖20 輸出信號(hào)的連接
單通道以及雙通道的選擇,，自動(dòng)啟動(dòng)與手動(dòng)啟動(dòng)的選擇是通過切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)的：
圖21 選擇開關(guān)的模式設(shè)置
（2） 激活安全功能
當(dāng)急停信號(hào)為“1”時(shí)，系統(tǒng)正常工作,，此時(shí)“F0”狀態(tài)為“1”,。當(dāng)急停被按下時(shí)，表示系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況,，應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)相應(yīng)的安全功能,，此時(shí)“F0”變?yōu)?ldquo;0”，此時(shí),，應(yīng)通過busbar將F0信號(hào)傳送至F-FC,，變頻器激活相應(yīng)的安全功能。
注意：系統(tǒng)中的F-RSM的供電是通過電源端子提供的，因而在連接接口模板的電源端子時(shí),，應(yīng)當(dāng)連接兩路電源（DC 24V）,，否則F-RSM內(nèi)部的3TK2841處于失電狀態(tài)，從其運(yùn)行燈的狀態(tài)可以判斷該路電源是否有連接（圖22）,。
圖22 電源的連接
問題：
MM4系列變頻器AOP面板柜門組件如何安裝及操作,？
解答：
１、柜門組件外形圖：
２,、機(jī)柜開孔尺寸圖：
3,、AOP柜門組件與MM4系列變頻器接線：
4、AOP柜門組件與MM4接線說明：
（１）AOP柜門組件與MM440,、MM430的連接：
（２）AOP柜門組件與MM420的連接：
（３）AOP柜門組件與變頻器連接注意事項(xiàng)：
ａ,、通訊電纜必須用雙絞屏蔽電纜，屏蔽層必須接地,。
ｂ,、ＤＣ２４Ｖ電源正負(fù)不能接錯(cuò)。
ｃ,、ＡＯＰ柜門組件的ＰＥ線必須與變頻器的ＰＥ線可靠連接,。
ｄ,、ＡＯＰ柜門組件連接多臺(tái)變頻器時(shí),，需要連接終端電阻。
５,、操作說明：
（１）Ｐ鍵――為確認(rèn)鍵
（２）Ｆｎ鍵――為取消操作
（３）同時(shí)按?。墟I和Ｆｎ鍵為快速返回初始頁面。
（４）AOP柜門組件和變頻器正確連接,，上電后進(jìn)行初始化,。當(dāng)連接多臺(tái)變頻器時(shí)，相應(yīng) 站點(diǎn)的位置變成方框提示,，沒有聯(lián)接的站號(hào)為空白,。如圖示，*行從左邊起0#站-15#站,，第二行為16#站-30#站,，后一位是廣播位。
（5）如果選擇廣播的方式,，需要將光標(biāo)移動(dòng)到B的位置,，然后進(jìn)行操作。（廣播方式可以同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的變頻器啟動(dòng),、停止操作,，修改運(yùn)行速度。
（6）如果對(duì)某一臺(tái)變頻器進(jìn)行操作，需要將光標(biāo)通過上下箭頭移動(dòng)到相應(yīng)站點(diǎn),，然后才能進(jìn)行操作,。
（７）AOP柜門組件通過ＲＳ４８５端子連接一臺(tái)變頻器參數(shù)設(shè)置：
Ｐ０７００＝５，Ｐ１０００＝１
（８）AOP柜門組件通過ＲＳ２３２接口連接一臺(tái)變頻器參數(shù)設(shè)置：
Ｐ０７００＝４,，Ｐ１０００＝１
（９）AOP直接插到變頻器本體上,，變頻器參數(shù)設(shè)置：
Ｐ０７００＝４，Ｐ１０００＝１
化工儀器網(wǎng)