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西門(mén)子PLC模塊6ES7516-3FN02-0AB0參數(shù)詳細(xì)

控制方式，將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)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(duì)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(duì)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(shí)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(lì)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(guò)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(dòng)提升功能,。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問(wèn)題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象,。

　　變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí),，在某些頻率段，電機(jī)的電流,、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩,，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，甚至在加速過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流保護(hù),，使得電機(jī)不能正常啟動(dòng),，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時(shí)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(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)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(gè)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(duì)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(duì)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(duì)完善,，調(diào)速范圍寬,，低速范圍起動(dòng)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。

　　參數(shù)p1300設(shè)置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制,。這種控制方式是目前國(guó)際上的控制方式,，其他方式是模擬直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的,，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制,，控制簡(jiǎn)單，度高

各種性能級(jí)別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-1500：

標(biāo)準(zhǔn)型 CPU

• CPU 1511-1 PN:
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用,，通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置,。

• CPU 1513-1 PN:
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用，用于通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置,。

• CPU 1515-2 PN：
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應(yīng)用,，通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。

• CPU 1516-3 PN/DP：
  適用于在程序范圍,、聯(lián)網(wǎng)和處理速度方面具有較高要求的應(yīng)用,。通過(guò) PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。

• CPU 1517-3 PN/DP：
  適用于在程序范圍,、聯(lián)網(wǎng)和處理速度方面具有*要求的應(yīng)用,。通過(guò) PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。

• CPU 1518-4 PN/DP：
  適用于在程序范圍和網(wǎng)絡(luò)方面具有*要求的應(yīng)用,，且滿足處理速度方面的*要求,。通過(guò) PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。第二個(gè)集成式 PROFINET IO 接口可用于連接其它 PROFINET IO RT 設(shè)備,，或作為智能設(shè)備進(jìn)行快速通信,。第三個(gè)PROFINET 接口配備單獨(dú)的 IP 地址和千兆以太網(wǎng)，通過(guò)千兆以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)諸多功能,，比如網(wǎng)絡(luò)隔離或與上層網(wǎng)絡(luò)相連接,。

• CPU 1518-4 PN/DP：
  適用于在程序范圍和網(wǎng)絡(luò)方面具有*要求的應(yīng)用，且滿足處理速度方面的*要求,。借助于 CPU 1518-4 PN/DP MFP 的計(jì)算能力,，可以在一個(gè)公共平臺(tái)上合并之前分開(kāi)的應(yīng)用,，同時(shí)仍滿足 S7-1500 在易維護(hù)性和堅(jiān)固性方面的較高需求。用于通過(guò) PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置,；第二個(gè)集成式 PROFINET IO 接口可用于連接其它 PROFINET IO RT 設(shè)備,，或作為智能設(shè)備用于快速通信。第三個(gè)PROFINET 接口配備單獨(dú)的 IP 地址和千兆以太網(wǎng),，通過(guò)千兆以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)諸多功能,，比如網(wǎng)絡(luò)隔離或與上層網(wǎng)絡(luò)相連接。

故障安全型 CPU

• CPU 1511F-1 PN：
  經(jīng)濟(jì)實(shí)用的入門(mén)級(jí) CPU,，適用于在分散生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用,。

• CPU 1513F-1 PN：
  具有中到高容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用,。

• CPU 1515F-2 PN：
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應(yīng)用,，用于通過(guò)帶有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 實(shí)現(xiàn)分布式配置。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。

• CPU 1516F-3 PN/DP：
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用,，用于通過(guò)帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置,。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信,。

• CPU 1517F-3 PN/DP：
  適用于對(duì)程序范圍、聯(lián)網(wǎng)和處理速度具有很高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用,，用于通過(guò)帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置,。配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信,。

• CPU 1518F-4 PN/DP:
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有高等要求的應(yīng)用,，通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置和帶有 PROFIsafe 的 PROFIBUS DP,。第二個(gè)集成式 PROFINET IO 接口可用于連接其它 PROFINET IO RT 設(shè)備，或作為智能設(shè)備進(jìn)行快速通信,。第三個(gè)PROFINET 接口配備單獨(dú)的 IP 地址和千兆以太網(wǎng),，通過(guò)千兆以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)諸多功能，比如網(wǎng)絡(luò)隔離或與上層網(wǎng)絡(luò)相連接,。

• CPU 1518F-4 PN/DP MFP：
  適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有高等要求的應(yīng)用,，通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置和帶有 PROFIsafe 的 PROFIBUS DP。借助于 CPU 1518F-4 PN/DP MFP 的計(jì)算能力,，可以在一個(gè)公共平臺(tái)上合并之前分開(kāi)的應(yīng)用,，同時(shí)仍滿足 S7-1500 在易維護(hù)性和堅(jiān)固性方面的較高需求,。第二個(gè)集成式 PROFINET IO 接口可用于連接其它 PROFINET IO RT 設(shè)備，或作為智能設(shè)備進(jìn)行快速通信,。第三個(gè)PROFINET 接口配備單獨(dú)的 IP 地址和千兆以太網(wǎng),，通過(guò)千兆以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)諸多功能，比如網(wǎng)絡(luò)隔離或與上層網(wǎng)絡(luò)相連接,。

緊湊型 CPU

• CPU 1511C-1 PN：
  CPU 適用于在分散生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用,。數(shù)字式和模擬式的輸入輸出端直接集成在控制器上。數(shù)字式 I/O 可用于諸如快速計(jì)數(shù),、頻率測(cè)量或脈寬調(diào)制等技術(shù)功能之中,。

• CPU 1512C-1 PN：
  CPU 適用于在分散生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。數(shù)字式和模擬式的輸入輸出端直接集成在控制器上,。數(shù)字式 I/O 還可用于諸如快速計(jì)數(shù),、頻率測(cè)量或脈寬調(diào)制等技術(shù)功能之中

模板介紹

1.1 總覽
ET200S 1 步進(jìn)模板輸出脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī) ，輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)距離,，輸出脈沖的頻率決定步進(jìn)電機(jī)的速度,。
模板訂貨號(hào): 6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模板參數(shù)


圖. 1: 步進(jìn)電機(jī)模板

• 1 通道，可控制1個(gè)步進(jìn)電機(jī)

• 數(shù)字量輸入的參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)

• 外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字輸入

• 脈沖和方向信號(hào)時(shí)RS422的差分輸出模式

• 大輸出頻率: 204kHZ

• 大脈沖數(shù): 1048575

• 4 LED 狀態(tài)指示燈

• 2 操作模式：尋找參考點(diǎn)和增量模式

2. 模板接線


圖. 2: 步進(jìn)模板接線圖

• 端子1和5：脈沖差分信號(hào)

• 端子4和8：差分輸出的方向信號(hào)

• 端子2和3：外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字量輸入ID,。(功能選擇見(jiàn) 4.2 )

• 端子6和7：數(shù)字量輸入?yún)⒖键c(diǎn)開(kāi)關(guān)

3. 硬件配置
步進(jìn)模板可以安裝在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面,。
本文使用 IM151-7 CPU 為例。

表 1: 軟件和硬件配置


圖. 3: ET200S 站的配置圖

4. 硬件和參數(shù)設(shè)置

4.1 硬件配置
1) 根據(jù)圖. 2 和圖. 3完成ET200S的接線
2) 打開(kāi)STEP7,，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,，并插入一個(gè)S7-300站
3) 從硬件目錄中選擇IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口

圖. 4: 插入IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽插入電源模板 PM-E DC24 和步進(jìn)模塊

圖. 5: 硬件配置

4.2 模板參數(shù)配置


圖. 6: 步進(jìn)模塊參數(shù)接口

4.2.1 模板參數(shù)說(shuō)明
1) 組診斷：組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率：基準(zhǔn)頻率，以Hz為單位,，標(biāo)識(shí)Fb
3) 增益 n: 增益系數(shù) n,，值范圍 1-255. 此增益系數(shù)決定啟動(dòng)/停止頻率 Fss，并且計(jì)算公式為： Fss=Fb×n
4) 時(shí)間 i: 時(shí)間系數(shù) i, 值范圍 1-255. 該時(shí)間系數(shù)以Hz/ms決定加速和減速,，計(jì)算公式為: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 數(shù)字量輸入DI 功能可選,，可以被組態(tài)為外部脈沖輸入或者外部停止信號(hào)，缺省是外部脈沖且已使能,。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信號(hào)類型停止開(kāi)關(guān). 接觸器觸點(diǎn)是常閉信號(hào),，以確保該接觸器信號(hào)，缺省是讀取常閉信號(hào),。

4.2.2 本文所例參數(shù)設(shè)置如下
本例參數(shù)配置見(jiàn)圖. 6.
1) 沒(méi)有激活組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率 4Hz
3) 乘法系數(shù) 1, 啟動(dòng)/停止頻率 4Hz
4) 時(shí)間系數(shù) 1, 加速/ 減速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部輸入脈沖
6) 外部輸入停止和限位信號(hào)為常閉類型

5. 編程

5.1 模板輸入/輸出地址分配
與其它ET200S功能塊類似,，1STEP步進(jìn)模板也通過(guò)直接讀寫(xiě)I/O地址來(lái)對(duì)模板進(jìn)行控制和訪問(wèn)的。
反饋信號(hào) (輸入), 占用 8 字節(jié). 如表 2 輸入地址分配所示,。
控制信號(hào) (輸出), 占用 8 字節(jié). 如表 3 輸出地址分配所示,。

問(wèn)題1：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)類型？西門(mén)子（中國(guó)）總代理
回答：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)分為易失性的RAM存儲(chǔ)區(qū)和保持的EEPROM兩種,，其中RAM包含CPU工作存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)域中的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),、M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū),、T(定時(shí)器)區(qū)和C(計(jì)數(shù)器)區(qū)，EEPROM包含程序存儲(chǔ)區(qū),、V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的全部和M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的前14個(gè)字節(jié),。
也就是說(shuō)V區(qū)和MB0-MB13這些區(qū)域都有對(duì)應(yīng)的EEPROM保持區(qū)域。
EEPROM的寫(xiě)操作次數(shù)是有限制的(少10萬(wàn)次,，典型值為100萬(wàn)次),，所以請(qǐng)注意只在必要時(shí)才進(jìn)行保存操作。否則,，EEPROM可能會(huì)失效,，從而引起CPU故障。
EEPROM的寫(xiě)入次數(shù)如果超過(guò)限制之后,，該CPU即不能使用了,，需要整體更換CPU，不能夠只更換CPU內(nèi)EEPROM,，西門(mén)子不提供這項(xiàng)服務(wù),。

問(wèn)題2：S7-200 CPU的存儲(chǔ)卡的作用？
回答：S7-200還提供三種類型的存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)程序,，數(shù)據(jù)塊,，系統(tǒng)塊，數(shù)據(jù)記錄（歸檔）,、配方數(shù)據(jù),，以及一些其他文件等，這些存儲(chǔ)卡不能用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),，只能通過(guò)PLC—存儲(chǔ)卡編程的方法將程序塊/數(shù)據(jù)塊/系統(tǒng)塊的初始設(shè)置存于存儲(chǔ)卡內(nèi),。
存儲(chǔ)卡分為兩種，根據(jù)大小共有三個(gè)型號(hào),。
32K存儲(chǔ)卡：僅用于儲(chǔ)存和傳遞程序,、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值。32K存儲(chǔ)卡只可以用于向新版（23版）CPU傳遞程序,，新版CPU不能向32K存儲(chǔ)卡中寫(xiě)入任何數(shù)據(jù),。而且32K存儲(chǔ)卡不支持存儲(chǔ)程序以外的其他功能。訂貨號(hào)：6ES7 291-8GE20-0XA0,。
64K/256K存儲(chǔ)卡：可用于新版CPU（23版）保存程序,、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值、配方,、數(shù)據(jù)記錄和其他文件（如項(xiàng)目文件、圖片等）,。64K/256K新存儲(chǔ)卡只能用于新版CPU（23版）,。64K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)： 6ES7 291-8GF23-0XA0,；256K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)：6ES7 291-8GH23-0XA0。
為了把存儲(chǔ)卡中的程序送到CPU中,，必須先插入存儲(chǔ)卡,，然后給CPU上電，程序和數(shù)據(jù)將自動(dòng)復(fù)制到RAM及EEPROM中,。
存儲(chǔ)卡的使用完整限制條件,，請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》附錄A 技術(shù)規(guī)范—可選卡件一節(jié)