西門子6SE6440-2UD34-5FB1

PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置

為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用,，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM,、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,。

PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。

運(yùn)動(dòng)控制向?qū)Ф嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置,，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào),。

運(yùn)動(dòng)控制功能特點(diǎn)

提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米）,，也可以使用脈沖數(shù)

提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償

支持,、相對和手動(dòng)位控模式

支持連續(xù)操作

提供多達(dá)32 組運(yùn)動(dòng)動(dòng)包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度

提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式,，每種模式都可對起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇

運(yùn)動(dòng)控制的監(jiān)控

為了幫助用戶開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制方案,，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動(dòng)控制面板。其中的操作,、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動(dòng)和測試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動(dòng)控制功能的操作,。

使用運(yùn)動(dòng)控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個(gè)移動(dòng)包絡(luò)

顯示位控操作的當(dāng)前速度,、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向,，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)

查看修改在CPU 模塊中存儲(chǔ)的位控操作的組態(tài)設(shè)置

帶 VPL 的 dv/dt 濾波器：

dv/dt+VPL （電壓尖峰抑制器）濾波器可將電壓上升率 dv/dt 限制在小于 500 V / μs 的范圍內(nèi)，同時(shí)將電壓尖峰抑制為以下值（符合標(biāo)準(zhǔn) IEC/TS 60034-17: 2006 規(guī)定的限值曲線）：
Uline < 575 V 時(shí),，< 1000 V采用了帶 VPL 的dv/dt 濾波器后 ,，變頻器就可以使用標(biāo)準(zhǔn)絕緣和無絕緣軸承的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。
帶 VPL 的 dv/dt 濾波器可配用以下更大電機(jī)電纜長度：
• 屏蔽電纜：300 m（如 Protodur NYCWY）
• 非屏蔽電纜：450 m（如 Protodur NYY）
對于較短的電纜長度（100 m 屏蔽電纜,， 150 m 非屏蔽電纜）,，可以參見帶有VPL 的緊湊型dv/dt 濾波器。
注：dv/dt 濾波器和變頻器功率模塊之間更大允許電纜長度為 5 m,。

西門子變頻器常見故障的排查與解決
　　當(dāng)西門子變頻器出現(xiàn)故障時(shí),，首先查看西門子變頻器上的數(shù)碼管上所顯示的報(bào)警信息，針對報(bào)警信息查看西門子變頻器的報(bào)警說明以此來對西門子變頻器的故障進(jìn)行定位,。如直接對一臺故障的西門子變頻器進(jìn)行檢查,，在上電檢查之初則首先需要使用萬用表來對西門子變頻器進(jìn)行測量。使用萬用表對西門子變頻器中的整流橋,、IGBT模塊等功率部件進(jìn)行檢查并注意查看西門子變頻器中是否有明顯的燒毀痕跡,。在使用萬用表對功率部件進(jìn)行檢查時(shí)，將萬用表打到1K的電阻檔,，將黑表筆與西門子變頻器的直流（-）極連接,，而后使用萬用表的紅表筆分別連接西門子變頻器的三項(xiàng)輸入、輸出端來測量電阻,，測量所得出的電阻值應(yīng)當(dāng)在5-10K之間且輸入,、輸出三相之間要相互一致，輸出端的三相電阻值要略小于輸入電阻值,，完成了（-）測的電阻測量后繼續(xù)將黑表筆放置在（+）測繼續(xù)進(jìn)行三相測量，測量方法與上述一致，如測量電阻值正常其并未有充放電現(xiàn)象則表明西門子變頻器能夠上電測量,，如若不然則意味著西門子變頻器功率部件損壞需要對測量存在問題的部件進(jìn)行更換,，尤其是西門子變頻器中的功率部件上存在明顯燒毀痕跡的不得將西門子變頻器直接上電。

一,、電機(jī)分批自啟動(dòng)技術(shù)在石油化工等連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)中有著廣泛的用途,。以PLC為核心控制單元的電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)具有以下功能及特點(diǎn)：
1、能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),；
2,、記憶電網(wǎng)波動(dòng)前電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只有在電網(wǎng)波動(dòng)前處于運(yùn)行狀態(tài)而且在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)停機(jī)的電機(jī)才具備電機(jī)自啟動(dòng)條件,；
3,、準(zhǔn)確及時(shí)地捕獲電網(wǎng)電壓信息。
4,、分批自啟動(dòng)的電機(jī)按照工藝流程需要,，在PLC中預(yù)先設(shè)置，同時(shí)為避免多臺電機(jī)在自啟動(dòng)中對電網(wǎng)的影響,、電機(jī)分批自啟動(dòng)中采用分批延時(shí)處理方式,；
5、具有多路輸入和多路輸出功能,，實(shí)現(xiàn)多臺電機(jī)自啟動(dòng)集中控制,；
6、具備遠(yuǎn)程通信接口,，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或DCS系統(tǒng)的通信,，在上位機(jī)或DCS系統(tǒng)中方便地對該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。
洛陽石油化工總廠的2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)設(shè)備,，采用西門于S7-300系列PLC,，它以CPU313為*處理單元，每執(zhí)行1000條二進(jìn)制指令約需 0.7ms,。S7—300同時(shí)具備128點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出和32路模擬量輸入/輸出,，12KB的RAM，20KB的負(fù)載存儲(chǔ)器,；完*夠滿足電機(jī)狀態(tài)和 系統(tǒng)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)分批自啟動(dòng)的要求,。
二、系統(tǒng)組成
2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)變電所供電方式,，每一段低壓母線采用l臺PLC,。系統(tǒng)硬件主要分為外圍電路和核心單元2部分。外圍電路主要完成母線電 壓,、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等信號的采集,、處理和轉(zhuǎn)換以及電機(jī)啟動(dòng)指令的驅(qū)動(dòng)等,。核心單元(即PLC)主要完成信號處理，發(fā)出電機(jī)驅(qū)動(dòng)指令,。
2.1外圍電路
外圍電路主要包括以下幾個(gè)部分：
1,、母線電壓采樣監(jiān)測。它通過1個(gè)電流型電壓變送器將0—380V交流母線電壓轉(zhuǎn)換為4*20mA直流信號,。
2,、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號監(jiān)控。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號通過電機(jī)控制回路中的1個(gè)干接點(diǎn)輸入到PLC的輸入模塊,。所有信號的輸入都經(jīng)過光藕隔離,，以提高抗干擾能力。
3,、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元,。電機(jī)啟動(dòng)信號由PLC發(fā)出，輸出單元不直接驅(qū)動(dòng)電機(jī),，而是通過1個(gè)220V,、10A AC的中間繼電器帶動(dòng)電機(jī)操作回路。這樣一方面提高了驅(qū)動(dòng)能力,，另一方面使得電氣操作回路和PLC控制回路分隔,，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。
2.2核心單元
根據(jù)系統(tǒng)的要求,，其核心PLC主要有以下幾部分：
1,、CPU313及系統(tǒng)軟件。它完成電壓和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測,，實(shí)時(shí)進(jìn)行邏輯判斷,，發(fā)出電機(jī)分批自啟動(dòng)指令。CPU313有4種操作選擇：RUN—P,、RUN,、STOP和MRES運(yùn)行方式。
2,、模擬量輸入模塊SM331(8路輸入),。它把電壓變送器輸入的4-20mA的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號送到PI,，C的控制單元,，以供PLC做出電壓判斷。
3,、數(shù)字量輸入模塊SM321,。16路輸入2個(gè)，32路輸入1個(gè),，完成62臺電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,、調(diào)試狀態(tài)監(jiān)側(cè),，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號通過電機(jī)操作回路中的接觸器輔助接點(diǎn)接至該模塊。
4,、數(shù)字量輸出模塊SM322(輸出8路),。接受PLC控制單元的指令,，完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號輸出,，通過出口中間繼電器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)操作回路,，完成電機(jī)分批自啟動(dòng),。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)軟件主要任務(wù)為：
1,、完成系統(tǒng)初始化,；西門子變頻器6SE6440-2UD33-7EB1
2、正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)監(jiān)測,；
3,、電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)后，即電網(wǎng)電壓降至70%,，所有電機(jī)都會(huì)因?yàn)殡姎獗Ｗo(hù)裝置而強(qiáng)制退出運(yùn)行,，在此之前，程序已經(jīng)做出判斷并鎖存電機(jī)狀態(tài)信號,；
4,、當(dāng)電力系統(tǒng)恢復(fù)正常（3s內(nèi)，母線電壓恢復(fù)至95%）時(shí),，程序依據(jù)故障前保存的電機(jī)狀態(tài)信號,、對具備白啟動(dòng)條件的電機(jī)。按照順序分批發(fā)出啟動(dòng)信號,，使其恢復(fù)運(yùn)行,；
5、無論在正常狀態(tài)下或是在電機(jī)自啟動(dòng)過程中,，PLC均實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè)母線電壓,；
6、通信接口程序,。包括系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和故障信息,，PLC將采集的母線電壓信息、電機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或DCS系統(tǒng),，便于維護(hù)人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況,。

西門子6SE6440-2UD34-5FB1

1 *條件

1.1 硬件

•  S7-300/400 CPU和CP343-1/CP443-1

•  普通以太網(wǎng)卡/CP1613

•  CP5611/CP5613

1.2 軟件

•  1.2.1 Step7 V5.3/V5.4

•  1.2.2 WinAC RTX V4.1/2005

•  1.2.3 SIMATIC Net 2003/2005/2006

•  1.2.4 WinCC V6.0/6.2

本實(shí)例中采用了Step7 V5.4 SP3.1，WinAC RTX 2005(4.2) SP1 HF3,，Simatic Net 2006(V6.4)和WinCC V6.2 SP2,。

2 硬件組態(tài)

2.1 在SIMATIC Manager中新建一個(gè)項(xiàng)目,，分別插入SIMATIC PC Station和SIMATIC 300 Station。如圖1

圖1

2.2 在SIMATIC PC Station中,，分別插入WinCC Application,，WinLC RTX，CP5613和IE General,。如圖2

圖2

•  CP5613 作為WinLC RTX的DP接口,。

•  IE General作為WinCC Application和WinLC RTX的以太網(wǎng)接口。

2.3 在SIMATIC 300 Station中,，分別插入PS,，CPU和CP343-1。如圖3

圖3

3 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和編程

3.1 在NetPro中為WinLC RTX建立與SIMATIC 300 Station的連接,。如圖4

圖4

•  Connection Partner選擇SIMATIC 300 Station的CPU,。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.2 在Properties-S7 connection中,，為Local Connection End Point選擇One-way,，即單邊通訊。如圖5

圖5

3.3在NetPro中為WinLC RTX建立與WinCC Application的連接,。如圖6

圖6

•  Connection Partner選擇SIMATIC PC Station的WinCC Application,。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.4在Properties-S7 connection中,，為Communication Path的Interface選擇PLC internal,。如圖7

圖7

3.5 在NetPro中編譯存盤。

4 程序配置

4.1 在SIMATIC 300 Station的CPU和PC Station的WinLC RTX中分別插入兩個(gè)DB Block用于數(shù)據(jù)交換,。

•  4.2和4.3的步驟是將SIMATIC 300 Station的DB Block中的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送至OS即WinCC中,。

4.2 鼠標(biāo)右鍵單擊DB Block，選擇Special Object Properties – Operator Control and Monitoring設(shè)置復(fù)選框,。如圖8和圖9

圖8

圖9

•  選擇Operator Control and Monitoring,。

4.3 打開DB Block，鼠標(biāo)右鍵單擊要傳送的變量,，選擇Object Properties設(shè)置Parameters,。如圖10和圖11

圖10