6ES7193-6AF00-0AA0

PROFIBUS和PROFINET總線標(biāo)準(zhǔn)——*將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中,。 
更多節(jié)點(diǎn)，多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優(yōu)點(diǎn)不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線,，而且表現(xiàn)在其優(yōu)化的工程和組態(tài)結(jié)構(gòu)。它們使成熟的IT技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,，并使辦公工具應(yīng)用在工業(yè)控制中,。 
應(yīng)用：遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)機(jī)線和傳動設(shè)備（例如汽車工業(yè)）。 
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內(nèi)*,。 
節(jié)能,，節(jié)省空間，無需制動電阻,。采用創(chuàng)新的功率模塊,，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的能量回饋。全功率段都能實(shí)現(xiàn)換相整流,，不產(chǎn)生任何系統(tǒng)干擾,。而且所需線電流zui小，與常規(guī)變頻器相比,，降低到80%,。 
應(yīng)用：適用于車輛運(yùn)輸、離心機(jī)以及其它具有高慣性矩的生產(chǎn)機(jī)器的驅(qū)動,。
采用全新冷卻概念,，魯棒性大大增強(qiáng)。 
并且發(fā)布一些控制信息來指導(dǎo)現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行,。因此,，他們對人機(jī)界面的直觀性和友好性要求較高，人機(jī)界面設(shè)計應(yīng)該考慮以下原則,。

1.以用戶為中心的基本設(shè)計原則

在系統(tǒng)的設(shè)計過程中,，設(shè)計人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求,。在系統(tǒng)整個開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見,，向用戶咨詢。系統(tǒng)的 設(shè)計決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境,，必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開發(fā),，這樣開發(fā)人員就能正確地了解 用戶的需求和目標(biāo),，系統(tǒng)就會更加成功,。

2．順序原則

即按照處理事件順序、訪問查看順序（如由整體到單項(xiàng),，由大到小,，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計監(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及 其二級界面。

3．功能原則

即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求,，各種子系統(tǒng)控制類型,、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對話交互的同時性要求 等，設(shè)計分功能區(qū)分多級菜單,、分層提示信息和多項(xiàng)對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面,，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性,。

4．*性原則

包括色彩的*,，操作區(qū)域*，文字的*,。即一方面界面顏色,、形狀、字體與國家,、或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相*,。另一方面界面顏色、 形狀,、字體自成一體,，不同設(shè)備及其相同設(shè)計狀態(tài)的顏色應(yīng)保持*。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計的*性使運(yùn)行人員看界面時感到舒適,，從而不分散 他的注意力,。對于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說,，*性還能減少他們的操作失誤,。

5．頻率原則

即按照管理對象的對話交互頻率高低設(shè)計人機(jī)界面的層次順序和對話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對話頻率,。

6．重要性原則

即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平,，設(shè)計人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次,，實(shí)施好控制決策的順序,，實(shí)現(xiàn)*調(diào)度和管理。

7．面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì),，設(shè)計與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面,。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ,，從而提高用戶的交互水平和效率,。

人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理,，兩者是有密切內(nèi)在的,，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的,。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計應(yīng)是未來的發(fā)展方向,，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡單,、實(shí)用的基木 原則,，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段,，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其*性,。
人機(jī)界面的設(shè)計過程可分為以下幾個步驟：

3.1 創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過程性描述,，界面設(shè)計一般只作為附屬品,，只有對用戶的情況（包括年齡、性別,、心理情況,、文化程度、個性,、種族背景等）有所了解,，才能設(shè)計出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對未來系統(tǒng)的假想(簡稱系統(tǒng)假想）設(shè)計用戶模型,，zui終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合,，用戶才能對系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息,，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語法和語義信息,。總之,，只有了解用戶,、了解任務(wù)才能設(shè)計出好的人機(jī)界面。

3.2 確定為完成此系統(tǒng)功能人和計算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑,。一種是從實(shí)際出發(fā),，通過對原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類似的任務(wù),；另一種是通過研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說明,，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù),。

逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù),，直至對每個任務(wù)的要求都十分清楚,；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對象以及與對象關(guān)聯(lián)的動作。

3.3 考慮界面設(shè)計中的典型問題

設(shè)計任何一個機(jī)界面,，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時間、用戶求助機(jī)制,、錯誤信息處理和命令方式四個方面,。系統(tǒng)響應(yīng)時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨zui多的問題，除了響應(yīng)時間的長短外,，用戶對不同命令在響應(yīng)時間上的差別亦很在意,，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式,，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無關(guān)信息,；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語描述,，同時還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯誤恢復(fù)的建議,。此外，顯示出錯信息時,，若再輔以聽覺（鈴聲）,、視覺（顏色）刺激，則效果更佳,；命令方式是菜單與鍵盤命令并存,，供用戶選用。

3.4 借助CASE工具構(gòu)造界面原型,，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計模型軟件模型一旦確定,，即可構(gòu)造一個軟件原形，此時僅有用戶界面部分,，此原形交用戶評審,，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想*為止,。一般可借助于用戶界面工具箱作,。

1. 人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器,、直流調(diào)速器,、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示,，通過輸入單元（如觸摸屏,、鍵盤,、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備,，由硬件和軟件兩部分組成,。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。

2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成,，硬件部分包括處理器,、顯示單元、輸入單元,、通訊接口,、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低,，是HMI的核心單元,。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位,、16位,、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分,，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）,。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口,，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行,。

3. 人機(jī)界面產(chǎn)品的基本功能及選型指標(biāo)

基本功能：

設(shè)備工作狀態(tài)顯示，如指示燈,、按鈕,、文字、圖形,、曲線等,；

數(shù)據(jù)、文字輸入操作,，打印輸出,；

生產(chǎn)配方存儲，設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄,；

簡單的邏輯和數(shù)值運(yùn)算,；

可連接多種工業(yè)控制設(shè)備組網(wǎng)。

選型指標(biāo)：

顯示屏尺寸及色彩,，分辨率,；

HMI的處理器速度性能；

輸入方式：觸摸屏或薄膜鍵盤,；

畫面存貯容量,，注意廠商標(biāo)注的容量單位是字節(jié)（byte）,、還是位（bit）；

通訊口種類及數(shù)量,，是否支持打印功能,。

4. 人機(jī)界面產(chǎn)品分類

薄膜鍵輸入的HMI，顯示尺寸小于5.7?,，畫面組態(tài)軟件免費(fèi),，屬初級產(chǎn)品。如POP－HMI 小型人機(jī)界面,；

觸摸屏輸入的HMI,，顯示屏尺寸為5.7?～12.1?，畫面組態(tài)軟件免費(fèi),，屬中級產(chǎn)品；

基于平板PC計算機(jī)的,、多種通訊口的,、高性能HMI，顯示尺寸大于10.4?,，畫面組態(tài)軟件收費(fèi),，屬產(chǎn)品。

5. 人機(jī)界面的使用方法

明確監(jiān)控任務(wù)要求,，選擇適合的HMI產(chǎn)品,；

在PC機(jī)上用畫面組態(tài)軟件編輯“工程文件”；

測試并保存已編輯好的“工程文件” ,；

PC機(jī)連接HMI硬件,，下載“工程文件”到HMI中；

連接HMI和工業(yè)控制器（如PLC,、儀表等）,，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

通過外部散熱片冷卻功率模塊,，散熱效率高,。 
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統(tǒng)對流,，這使其可用于更加苛刻的氣候環(huán)境,。電子部分增加西門子變頻器 編輯詞條
B 添加義項(xiàng) ?
西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn),、銷售的變頻器品牌,，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng),，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位,，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計,，西門子的高低壓變西門子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位,，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計,，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居*。

西門子變頻器在中國市場的使用zui早是在鋼鐵行業(yè),，
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。現(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機(jī)型就是MM420,，MM440.6SE70系列,。

西門子變頻器MicroMaster440

西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。

它采用高性能的矢量控制技術(shù),，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性,，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合,。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有*的靈活性,。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相,，交流,，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%,，三相,，交流，0.37kW-250kW,；

矢量控制方式,，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制,，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；

高過載能力,，內(nèi)置制動單元,；

三組參數(shù)切換功能?？刂乒δ埽?線性v/f控制,，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制,，磁通電流控制免測速矢量控制,，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制,，節(jié)能控制模式,；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件,；

數(shù)字量輸入6個,，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個,，繼電器輸出3個；

獨(dú)立I/O端子板,，方便維護(hù),；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接,；

內(nèi)置PID控制器,，參數(shù)自整定；

集成RS485通訊接口,，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊,；

具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率,，可編程,；

可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；

在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能,；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL）,，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘,；

有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能。

保護(hù)功能：

過載能力為200%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時間3秒和150%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時間60秒,；

過電壓、欠電壓保護(hù),；

變頻器,、電機(jī)過熱保護(hù)；

接地故障保護(hù),，短路保護(hù),；

閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù),；

采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖,。

西門子變頻器MicroMaster430

西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍7.5kW至250kW,。它按照要求設(shè)計,，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性,?？刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)功能：多泵切換、手動/自動切換,、旁路功能,、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等,。

主要特征：

380V-480V±10%,，三相，交流,，7.5kW-250kW,；

風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載；

牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計,；

控制信號的快速響應(yīng),；

控制功能：

線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC）,，多點(diǎn)v/f控制,；

內(nèi)置PID控制器；

快速電流限制,，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘,；

數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個,，模擬量輸出2個,，繼電器輸出3個；

具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率,，可編程,；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接,；

集成RS485通訊接口,，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器,，可選平滑功能,；

三組參數(shù)切換功能：電機(jī)數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換,；

風(fēng)機(jī)和泵類功能：

多泵切換,；

旁路功能；

手動/自動切換,；

斷帶及缺水檢測 ,；

節(jié)能方式；

保護(hù)功能：

過載能力為140%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時間3秒和110%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時間60秒;

過電壓、欠電壓保護(hù),；

變頻器過溫保護(hù),；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù),；

I2t電動機(jī)過熱保護(hù),；

PTC Y電機(jī)保護(hù)。

西門子變頻器MicroMaster420

西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器,。它友好的用戶界面，讓你的安裝,、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便,。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力,、精確的控制性能,、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

主要特征：

200V-240V ±10%,，單相/三相,，交流，0.12kW-5.5kW,；

380V-480V±10%,，三相，交流，0.37kW-11kW,；

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,，具有zui多的靈活性；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu),，操作方便,。

控制功能：

線性v/f控制，平方v/f控制,，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制,；

磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性,；

的IGBT技術(shù),，數(shù)字微處理器控制；

數(shù)字量輸入3個,，模擬量輸入1個,，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個,；

集成RS485通訊接口,，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個固定頻率,，4個跳轉(zhuǎn)頻率,，可編程；

捕捉再起動功能,；

在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能,；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性,；

快速電流限制（FCL）,，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能,；

采用BiCo技術(shù),，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。

保護(hù)功能：

過載能力為150%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時間60秒,；

過電壓、欠電壓保護(hù),；

變頻器過溫保護(hù),；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù),；

I2t電動機(jī)過熱保護(hù),；

采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；

采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；

閉鎖電機(jī)保護(hù),，防止失速保護(hù),。

西門子G120C緊湊型變頻器

SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計樹立了*,。包括它緊湊的尺寸,，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作,，方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn),。

SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點(diǎn),。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸,，并且它安裝快速，調(diào)試簡便,，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同,。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口,，以及用于參數(shù)拷貝的存儲卡槽,。

SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效,，變頻器集成了矢量控制實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動降低了磁通,。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口,。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機(jī)通過USB接口,，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實(shí)現(xiàn)西門子通用型變頻器的特點(diǎn)

西門子變頻器進(jìn)入中國市場較晚，但是其增長速度zui快,。西門子變頻器主要分為通用型,、工程型和型三類。西
門子通用型變頻器快速增長的原因主要有以下幾個方面:
(1)  不斷推出新產(chǎn)品,，滿足不同用戶的特定要求,。西門子產(chǎn)品一般的更新周期不超過5年。其產(chǎn)品能夠滿足不同用
戶的特殊要求,。
(2)  強(qiáng)大的通訊功能和全面的配套軟件,，是西門子自動化產(chǎn)品的一大特點(diǎn),。這在我國造紙,、化工、鋼鐵,、機(jī)械制造
等諸多產(chǎn)業(yè)從技術(shù)改造向自動化控制全面推進(jìn)的飛速發(fā)展過程中,，尤顯其競爭優(yōu)勢。
(3)  近兩年推出的MM4新一代變頻器不僅具有西門子工程型變頻器MasterDrive的良好架構(gòu)，還具有較高的性能價格
比,，雖然價格不高卻有著比同類產(chǎn)品更強(qiáng)大的功能,。利用BiCo功能可以為更為復(fù)雜的功能進(jìn)行編程，它可以在輸入
(數(shù)字的,，模擬的,，串行通訊的等等)和輸出(變頻器的電流，頻率,，模擬輸出,，繼電器節(jié)點(diǎn)輸出等等)之間建立布爾
代數(shù)式和數(shù)學(xué)關(guān)系式。
(4)  MM4新一代變頻器不同于其他變頻器的另一個顯著特點(diǎn)是：他給用戶提供的是一個*開放的編程平臺,，使用
戶可以根據(jù)自己的需要zui大限度的合理利用有限的資源實(shí)現(xiàn)盡可能復(fù)雜的控制特性,。它的幾十個自由功能塊可以代
替PLC實(shí)現(xiàn)一些簡單的編程操作。
(5)  由于價格低廉,，變頻器在制造時不得已選用了一些底端的原器件,，或者說在選用原器件時考慮的富裕量太小。
比如：耐壓,，耐溫,，耐電壓、電流沖擊等,。因此,，在我國使用的實(shí)踐中出現(xiàn)問題相對較多，這是令我們感到非常遺
憾的地方,。

2常見故障現(xiàn)象分析及處理方法

一般來說,，當(dāng)你拿到一臺有故障的變頻器，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒,，線路
板上有沒有明顯燒損的痕跡,。
具體方法是：用萬用表(是用模擬表)的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極,，用紅表棒分別測量變頻器
的三相輸入端和三相輸出端的電阻,，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣,，輸出端的阻值比輸入端略小一
些,，并且沒有充放電現(xiàn)象。然后,，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極,，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和
三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間,，三相阻值要一樣,，輸出端的阻值比輸入端略小一些,，并且沒有充放
電現(xiàn)象。否則,，說明模塊損壞,。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤
其禁止上電,，以免造成更大的損失,。西門子6ES71936AR000AA0總線適配器
如果以上測量結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察,。
(1)  上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器),，這種故障一般有兩種可能。常見的是由于電源驅(qū)動板有問題,，
也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻?，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅(qū)動板部分了,。
(2)  上電后面板無顯示(MM4變頻器),，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃],，這種現(xiàn)象說明整流和開關(guān)電源工作
基本正常,，問題出在開關(guān)電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關(guān)電源的幾路整流二
極管,，很容易發(fā)現(xiàn)問題,。換一個相應(yīng)的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低,，電源脈動沖
擊造成的,。
(3)  有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機(jī)殼或動一動面板和主板時而能正常,，一般屬于接插件的問
題,，檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個別機(jī)器是因?yàn)榫€路板上的阻容元件質(zhì)量問題或焊接不良所致,。
(4)  上電后顯示[-----](MM4),，一般是主控板問題。多數(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了,，一般是因?yàn)橥鈬刂?br />線路有強(qiáng)電干擾造成主控板某些元件(如帖片電容,、電阻等)損壞所至，我分析與主控板散熱不好也有一定的關(guān)系,。
但也有個別問題出在電源板上,。
例如:重慶某水泥廠回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動用的一臺MM440-200kW變頻器，由于負(fù)載慣量較大,，啟動轉(zhuǎn)距大,，設(shè)備啟動時頻率只
能上升到5Hz左右就再也上不去，并且報警[F0001],?？蛻粢蟮浆F(xiàn)場服務(wù)，我當(dāng)時考慮認(rèn)為：作為變頻器本身是沒
有問題的,，問題是客戶參數(shù)設(shè)置不當(dāng),，用矢量控制方式，再正確設(shè)定電機(jī)的參數(shù)/模型就可以解決問題,。又過了兩
天客戶來電告訴我變頻器已經(jīng)壞了,，故障現(xiàn)象是上電顯示[-----]。經(jīng)現(xiàn)場檢查分析,，這種故障是因?yàn)橹骺匕宄鰡?br />題造成的,，因?yàn)橛脩粼诎惭b的過程中沒有嚴(yán)格遵循EMC規(guī)范，強(qiáng)弱電沒有分開布線,、接地不良并且沒有使用屏蔽
線,，致使主控板的I/O口被燒毀。后來,，我申請了維修服務(wù),，SFAE的工程師去現(xiàn)場維修，更換了一塊主控板問題解
決了,。
(5)  上電后顯示正常,，一運(yùn)行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣,，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模
塊損壞或驅(qū)動板有問題,，需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動部分后才能再次上電，不然可能因?yàn)轵?qū)動板的問題造成
IGBT模塊再次損壞,！這種問題的出現(xiàn),，一般是因?yàn)樽冾l器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈
動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護(hù)措施所造成的。
還有一些特殊故障(不常見但有一些普遍意義,，可以舉一反三,，希望達(dá)到拋磚引玉的效果)，例如:
(6)  有一臺變頻器(MM3-30KW),，在使用的過程中經(jīng)常“無故”停機(jī),。再次開機(jī)可能又是正常的，機(jī)器拿到我這兒來
以后,，開始我也沒有發(fā)現(xiàn)問題所在,。經(jīng)過較長時間的觀察，發(fā)現(xiàn)上電后主接觸器吸合不正常--有時會掉電,，亂跳,。
查故障原因,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殚_關(guān)電源出來到接觸器線包的一路電源的濾波電容漏電造成電壓偏低，這時如果供電
電源電壓偏高還問題不大,，如果供電電壓偏低就會致使接觸器吸合不正常造成無故停機(jī),。
(7)  還有一臺變頻器(MM4-22KW)，上電顯示正常,，一給運(yùn)行信號就出現(xiàn)[P----]或[-----],，經(jīng)過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)風(fēng)
扇的轉(zhuǎn)速有些不正常,，把風(fēng)扇拔掉又會顯示[F0030],，在維修的過程中有時報警較亂，還出現(xiàn)過[F0021F0001
A0501]等,。在我先給了運(yùn)行信號然后再把風(fēng)扇接上去就不出現(xiàn)[P----],，但是，接上一個風(fēng)扇時,，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是正
常的,，輸出三相也正常，第二個風(fēng)扇再接上時風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速明顯不正常,。于是我分析問題在電源板上,。結(jié)果是開關(guān)電
源出來的一路供電濾波電容漏電造成的，換上一個同樣的電容問題就解決了,。
（8）在某鋼鐵廠有一臺75kW的MM440變頻器,，安裝好以后開始時運(yùn)行正常，半個多小時后電機(jī)停轉(zhuǎn),，可是變頻器的
運(yùn)轉(zhuǎn)信號并沒有丟失卻仍在保持,，面板顯示[A0922]報警信息（變頻器沒有負(fù)載），測量變頻器三相輸出端無電壓
輸出,。將變頻器手動停止,，再次運(yùn)行又回復(fù)正常。正常時面板顯示的輸出電流是40A-60A,。過了二十多分鐘同樣的
故障現(xiàn)象出現(xiàn),，這時面板顯示的輸出電流只有0.6A左右。經(jīng)分析判斷是驅(qū)動板上的電流檢測單元出了問題,，更換驅(qū)
動板后問題解決,。
總結(jié)以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多,，正如我前面在西門子通用變頻器的特點(diǎn)里所說的,，
因?yàn)橐恍┑投说暮唵卧骷栴}和裝配問題引發(fā)的故障比例較多，如果有圖紙和零件,，這些問題便不難解決而且費(fèi)
用不高,，否則解決這些問題還是不容易的,。zui簡單的辦法就是換整塊的線路板！

結(jié)束語

西門子變頻器的設(shè)計水平同各品牌變頻器相比,，功能強(qiáng)大,，無可挑剔！如果再能從設(shè)計上就考慮到將來維修的方便
性并在制造選材上提高一下零件的質(zhì)量是zui為理想的了,。
西門子變頻器整流單元的耐壓是1200V。若能使用耐壓1600V的整流單元,，我認(rèn)為會大大提高穩(wěn)定性并降低故障率,。西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討

本文從控制方式的選擇、加減速時間調(diào)整和轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置等方面對西門子micromaster 440變頻器的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了簡單的探討,。實(shí)際上,，該變頻器的設(shè)置有幾千個，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。 引言 近十多年來,，隨著大規(guī)模集成電路,、計算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,，使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍,、高穩(wěn)速精度、快動態(tài)響應(yīng),，以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能,，調(diào)速特性可與直流電氣傳動相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中,，由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善,，價格也在不斷降低，特別是它的節(jié)電效果明顯,，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速極為方便,，因此，在一切需要速度控制的場合,，變頻器以其操作方便,、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用,。變頻器在使用中出現(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micromaster 440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,、控制方式選擇 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。 

(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,。可以根據(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。 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上的控制方式，其他方式是模擬直流電動機(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機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡單,，精確度高,。 

2、快速調(diào)試 在使用變頻器驅(qū)動電機(jī)前,，必須進(jìn)行快速調(diào)試,。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1,，變頻器進(jìn)行快速調(diào)試,，快速調(diào)試完成后，進(jìn)行了必要的電動機(jī)數(shù)據(jù)的計算,，并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值,。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下，為了正確地實(shí)現(xiàn)控制,，非常重要的一點(diǎn)是,，必須正確地向變頻器輸入電動機(jī)的數(shù)據(jù)，而且,，電動機(jī)數(shù)據(jù)的自動檢測參數(shù)p1910必須在電動機(jī)處于常溫時進(jìn)行,。當(dāng)使能這一功能 (p1910 =1)時，會產(chǎn)生一個報警信號a0541,，給予警告,，在接著發(fā)出on 命令時，立即開始電動機(jī)參數(shù)的自動檢測,。 

3,、加減速時間調(diào)整 加速時間就是輸出頻率從0上升到zui大頻率所需時間，減速時間是指從zui大頻率下降到0所需時間,。加速時間和減速時間選擇的合理與否對電機(jī)的起動,、停止運(yùn)行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi),，不應(yīng)使過電流保護(hù)裝置動作,。電機(jī)在減速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，變頻器將處于再生發(fā)電制動狀態(tài),。傳動系統(tǒng)中所儲存的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè),?；仞伒碾娔軐?dǎo)致中間回路的儲能電容器兩端電壓上升。因此,，減速時間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高,。加減速時間計算公式為： 

加速時間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 減速時間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl) 

式中：jm 一 電機(jī)的慣量 jl - 負(fù)載慣量 n - 額定轉(zhuǎn)速 tma- 電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 tmb - 電機(jī)制動轉(zhuǎn)矩 tl - 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 加減速時間可根據(jù)公式算出來，也可用簡易試驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)置,。首先,，使拖動系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行(工頻運(yùn)行)，然后切斷電源,，使拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài),，用秒表計算其轉(zhuǎn)速從額定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時間。加減速時間可首先按自由制動時間的1/2~1/3進(jìn)行預(yù)置,。通過起,、停電動機(jī)觀察有無過電流、過電壓報警,，調(diào)整加減速時間設(shè)定值,，以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則，重復(fù)操作幾次,，便可確定出*加減速時間,。 

4、轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置往往被忽視,，認(rèn)為加減速時間的正確設(shè)置可保證系統(tǒng)正常工作,。其實(shí),，轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置不當(dāng)會使得系統(tǒng)振蕩,，調(diào)速精度也會受到影響。轉(zhuǎn)動慣量公式： 

j=t/dω/dt 電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的獲得方法一樣,，讓變頻器工作頻率在合適的值,，5～10hz。分別讓電機(jī)空載和帶載運(yùn)行,，讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動機(jī)的起動時間,，再將變頻器工作頻率換算成對應(yīng)的角速度，代入公式,，計算得出電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量,。設(shè)置參數(shù)p0341(電動機(jī)的慣量)與參數(shù)p0342(驅(qū)動裝置總慣量 / 電動機(jī)慣量的比值)，這樣變頻器就能更好的調(diào)速,。

 6ES7193-6AF00-0AA0

(MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

方法二 使用西門子報文111和FB284（SINA_POS）

V90 PN與PLC采用PROFINET RT通信方式并使用西門子報文111,，V90 PN設(shè)置控制模式為"基本位置控制（EPOS）"。

1. 創(chuàng)建新項(xiàng)目,，添加新設(shè)備S7-1500 PLC,，在網(wǎng)絡(luò)視圖中添加V90 PN設(shè)備

須注意，方法二和方法三必須使用V90 GSD文件組態(tài)，不能使用V90 PN的HSP,。

V90 PN的GSD文件,，下載鏈接:

. 建立V90 PN與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接，并分別設(shè)置S7-1500及V90 PN的IP地址及設(shè)備名稱：

PLC IP地址的設(shè)置:

V90 PN IP地址及設(shè)備名稱的設(shè)置：

3. 在V90 PN的設(shè)備視圖中插入西門子報文111

4. 編寫程序