西門子變頻器6SE6440-2UC34-5FA1

工程組態(tài)

SIMATIC STEP 7 是一款適用于所有模塊 SIMATIC 控制器 

S7-300/ S7-400 和軟件控制器 WinAC 的工程組態(tài)軟件。

SIMATIC WinAC RTX 平臺運(yùn)行在帶有 MS Windows XP 或嵌入式操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) PC 上,，可以實(shí)現(xiàn)與 SIMATIC 工業(yè) PC的較佳匹配,。使用在嵌入式 PC 平臺上，如 SIMATIC IPC 427C 或 SIMATIC HMI IPC 477C,，可以實(shí)現(xiàn)特別經(jīng)濟(jì)而且*其堅(jiān)固的解決方案,。SIMATIC WinAC RTX 使用 PC 的主存儲器，并可以在硬盤/閃存上提供程序備份,。非周期性數(shù)據(jù),，如生產(chǎn)參數(shù)或配方數(shù)據(jù)，可以借助系統(tǒng)功能性的保存在 PC 存儲器上,。此外,，所有的數(shù)據(jù)都可以通過使用不間斷電源（ (UPS）)保證其安全性。

通過連接 I/O

,，SIMATIC WinAC RTX 不僅可以通過 PROFIBUS 控制分布式 I/O,，還可以通過 PROFINET 進(jìn)行控制。通過 PROFIBUS DP 設(shè)備對象連接的 I/O的傳輸速度,，通過 SIMATIC IPC 集成的 DP 設(shè)備對象接口或者通過通訊處理器（CP 5611 A2/5613 A2）較高達(dá)到 12Mbit/s,。

您可以操作較多 4 條 PROFIBUS 線路，較多 500 個從站,。此外,，還可以通過 PROFINET 連接 I/O。這需要 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)接口,，或者通訊處理器 CP1616 (PCI) 或 CP 1604 (PCI-104),。

另外，WinAC RTX 還支持系統(tǒng)功能等時模式,。

SIMATIC WinAC RTX 特別適用于除了控制功能還有必要在一個 PC 平臺上實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時功能,、高數(shù)據(jù)量能力和快速工藝功能的自動化任務(wù)。經(jīng)過優(yōu)化的運(yùn)行時刻系統(tǒng)支持與控制任務(wù)并行的進(jìn)行類型豐富的、要求苛刻 PC 應(yīng)用處理任務(wù),。 

為了優(yōu)化能力利用率,，使用了較新的技術(shù)，如多核處理器技術(shù) – 例如一個核用于 Windows 應(yīng)用程序,，而另一個用于 

SIMATICWinAC RTX,。

對 PLC 運(yùn)行時刻數(shù)據(jù)的訪問優(yōu)化，如圖像處理,、數(shù)據(jù)記錄等,，通過 WinAC 選件開放式開發(fā)套件（ (ODK）) 的方式執(zhí)行。ODK 應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)的**語言編程,。

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(jì),，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(jì)；

　　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(jì)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(jì),，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),。

　SIMOVERT MASTERDRIVES基于系統(tǒng)的傳動技術(shù)，一種通用和模塊式的標(biāo)準(zhǔn)系列裝置

　　SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列變頻器是全系列通用和模塊化的產(chǎn)品：

　　· 標(biāo)準(zhǔn)裝置功率范圍從0.55 kW～ 2300 kW,。

　　· 覆蓋的三相交流電網(wǎng)電壓,，380 V～ 690 V。

　　· 按照使用場合及所需功率,，可做成4 種結(jié)構(gòu)，即增強(qiáng)書本型,、書本型,、裝機(jī)裝柜型及變頻調(diào)速柜。

　　· 模塊化的硬件,、軟件使其能夠達(dá)到精確配合,、的解決方案,。

　　同電機(jī)側(cè)*性能的閉環(huán)矢量控制相適應(yīng)，SIMOVERTMASTERDRIVES AFE (ActiveFront End) 裝置通過一個主動的(active)面向電網(wǎng)角度的矢量控制確保*的電能供應(yīng),。

　　SIMOVERT MASTERDRIVESAFE裝置有如下特性：

　　· 控制系統(tǒng)對電網(wǎng)可以有任意的擾動,，即有一個*的綜合功率因數(shù)，

　　· 在電網(wǎng)電壓瞬時跌落或故障時,，有防止傳動系統(tǒng)功能,，

　　· 能進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，

　　· 四象限工作方式,。

　　MASTERDRIVES裝置做成：

　　· 接到交流三相電網(wǎng)上的變頻器,，

　　· 接到直流母線上的逆變器，

　　· 向直流母線提供電源的整流單元,。多種系統(tǒng)元件和附件擴(kuò)展了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,。

　　SIMOVERT MASTERDRIVES合理的方案

　　SIMOVERT MASTERDRIVES一貫地共同遵守相同的設(shè)計(jì)原則。在所有功率范圍中的裝置(變頻器,、逆變器)和系統(tǒng)元件(整流單元,、制動單元)都有一個統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和相同的接線系統(tǒng)。它們能以任何方式組合并能并列安以滿足傳動系統(tǒng)各種要求,。

　　做為系統(tǒng)模塊,，該產(chǎn)品可用于建立單獨(dú)傳動、成組傳動或多電機(jī)傳動的*傳動系統(tǒng),。

　　用戶方案

　　功率范圍從0.55kW ～ 6000 kW的柜體和系統(tǒng)的配置能夠滿足用戶使用要求,。

　　應(yīng)用舉例：

　　· 多電機(jī)傳動(鋼鐵廠和軋機(jī)，造紙機(jī)和塑料薄膜工業(yè))和

　　· 單獨(dú)傳動

　　-匹配設(shè)計(jì)(如船傳動)

　　-用于試驗(yàn)臺(如具有低電網(wǎng)壓力的Active Front End),。

日常維護(hù)

　　操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理,、功能特點(diǎn)，具有電工操作常識,。在對變頻器日常維護(hù)之前,，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進(jìn)行,。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓,，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境,，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵,，通過加強(qiáng)設(shè)備管理zui大限度地降低變頻器的故障率。

　　(1)冷卻風(fēng)扇

　　變頻器的功率模塊是發(fā)熱zui嚴(yán)重的器件,，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出,，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為3～5年就要更換一次風(fēng)扇,，避免因散熱不良引發(fā)故障,。

　　(2)濾波電容

　　中間電路濾波電容：又稱電解電容,，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用,，以消除相互干擾,，還為電動機(jī)提供必要的無功功率，要承受*的脈沖電流,，所以使用壽命短,，因其要在工作中儲能，所以必須*通電,，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加速其電解液的干涸,，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年,。建議每年定期檢查電容容量一次,，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。

西門子變頻器6SE6440-2UC34-5FA1

3.2.1內(nèi)部補(bǔ)償
內(nèi)部補(bǔ)償是在輸入模板的端子上建立參比接點(diǎn),，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,，或通過補(bǔ)償導(dǎo)線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,，連接示意圖如下,。

表5 支持內(nèi)部補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)

圖2 內(nèi)部補(bǔ)償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),，其它模板無。

3.2.2 外部補(bǔ)償—補(bǔ)償盒
補(bǔ)償盒方式是通過補(bǔ)償盒獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,，但補(bǔ)償盒必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處,。
補(bǔ)償盒必須單獨(dú)供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,，例如使用接地電纜屏蔽,。
補(bǔ)償盒包含一個橋接電路，固定參比接點(diǎn)溫度標(biāo)定,，如果實(shí)際溫度與補(bǔ)償溫度有偏差,，橋接熱敏電阻會發(fā)生變化，產(chǎn)生正的或者負(fù)的補(bǔ)償電壓疊加到測量電勢差信號上,，從而達(dá)到補(bǔ)償調(diào)節(jié)的目的,。
補(bǔ)償盒采用參比接點(diǎn)溫度為0℃的補(bǔ)償盒，*使用西門子帶集成電源裝置的補(bǔ)償盒,，訂貨號如下表,。

*使用的補(bǔ)償盒		訂貨號
帶有集成電源裝置的參比端，用于導(dǎo)軌安裝		M72166-V V V V V
輔助電源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
連接到熱電偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
參考溫度	00	0℃

表6 西門子參比接點(diǎn)的補(bǔ)償盒訂貨數(shù)據(jù)

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類型：熱電偶通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接到參比接點(diǎn),，再用銅質(zhì)導(dǎo)線連接參比接點(diǎn)和模板的輸入端子構(gòu)成回路,，同時由一個補(bǔ)償盒對模板連接的所有熱電偶進(jìn)行公共補(bǔ)償，補(bǔ)償盒的9,，8端子連接到模板的補(bǔ)償端COMP+(10)和Mana(11),，所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類型：模板的各個通道單獨(dú)連接一個補(bǔ)償盒,，補(bǔ)償盒通過熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線直接連接到模板的輸入端子構(gòu)成回路,，所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個通道都需要補(bǔ)償盒,。

表7 支持外部補(bǔ)償盒補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)

3.2.3 外部補(bǔ)償—熱電阻
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計(jì)獲取熱電偶的參比接點(diǎn)的溫度,，再由模板處理然后進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點(diǎn)處,。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)pt100的四根線接到模板的35,，36，37,，38端子,，對應(yīng)（M+，M-,，I+,，I-），可測參比接點(diǎn)出溫度范圍為-25℃到85℃,，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類型：參比接點(diǎn)電阻溫度計(jì)的四根線接到模板的通道0,，占用通道。
以上這兩種方式,，參比接點(diǎn)到模板的線可以用銅質(zhì)導(dǎo)線,，由于做公共補(bǔ)償，只能接同類型的熱電偶,。

表8 支持熱電阻補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)

3.2.4外部補(bǔ)償—固定溫度
如果外部參比接點(diǎn)的溫度已知且固定,，可以通過選擇相應(yīng)的補(bǔ)償方式由模板內(nèi)部處理補(bǔ)償，組態(tài)設(shè)置詳見下章節(jié),。

表9支持固定溫度補(bǔ)償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)

從上表可以看出,，300的模板只支持參比接點(diǎn)的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍,，且范圍大,。

3.2.4混合補(bǔ)償—熱電阻和固定溫度補(bǔ)償
另外，除單獨(dú)補(bǔ)償方式外,，可以使用相同參比接點(diǎn)給多個模板,，通過電阻溫度計(jì)進(jìn)行外部補(bǔ)償，S7-400的模板支持這種方式,，補(bǔ)償示意圖如下,。

圖7 混合外部補(bǔ)償

補(bǔ)償過程：如圖所示,，模板2和1 有公共的參比接點(diǎn)，模板1進(jìn)行外部電阻溫度計(jì)補(bǔ)償方式,，由CPU讀取RTD的溫度,，然后使用系統(tǒng)功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中，模板2選擇固定溫度補(bǔ)償?shù)姆绞健?br/>SFC55只能對模板的動態(tài)參數(shù)進(jìn)行修改,，模擬量輸入模板的靜態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄0）和動態(tài)參數(shù)（數(shù)據(jù)記錄1）的參數(shù)及數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)如下：

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數(shù)

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數(shù)據(jù)記錄1的結(jié)構(gòu)

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例,，程序塊SFC55調(diào)用：

圖9 SFC55系統(tǒng)塊調(diào)用

當(dāng)M0.0上升沿使能時，將寫入的參數(shù)從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板,，修改其數(shù)據(jù)記錄1的參數(shù),，同時也將參比接點(diǎn)的溫度也寫入模板的設(shè)定位置。