西門子6SE6440-2UC27-5DA1

西門子變頻器簡介：

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(jì)，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(shí)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(gè)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(dòng)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(gè)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(dòng)的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個(gè)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,。

西門子變頻器常見型號：

G120變頻器

SINAMICS G120變頻器 模塊化設(shè)計(jì)，可靈活擴(kuò)展 面向未來的驅(qū)動(dòng)理念,，用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不斷的創(chuàng)新,。出眾的維護(hù)和維修友好性。應(yīng)用：靈活驅(qū)動(dòng),，適用于各種應(yīng)用*集成的安全保護(hù)功能,，具有SS1和SLS功能的產(chǎn)品。 基于集成化的安全保護(hù)技術(shù),，設(shè)備運(yùn)行更安全,，操作更簡便。

G130變頻器

SINAMICS G130 內(nèi)置式變頻器設(shè)計(jì)用于機(jī)器制造和工廠建設(shè)中使用的交流變頻器,。具有較高性能, 可滿足各種負(fù)載類型的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,。無傳感器矢量控制的控制精度適合大多數(shù)應(yīng)用，因此,，無需使用附加實(shí)際轉(zhuǎn)速編碼器,。SINAMICS G130 可以提供一種經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求,。

G150變頻器

SINAMICS G150 變頻調(diào)速柜是為機(jī)器制造和工廠建設(shè)中的變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的,。它們特別適用于針對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,、高性能要求但無需再生反饋的傳動(dòng)應(yīng)用場合,。無速度傳感器矢量控制的G150的控制精度適合大多數(shù)應(yīng)用，因此無需使用附加實(shí)際轉(zhuǎn)速編碼器,。SINAMICS G150 可以提供一種經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求,。

S120變頻器

SINAMICS S120 模塊化運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器適用于機(jī)械與系統(tǒng)工程中的高性能驅(qū)動(dòng)應(yīng)用,。西門子的高性能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為您提供了廣泛而相互協(xié)調(diào)的組件與功能，可作為一個(gè)全面的運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用,。這些運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器包括高性能單軸驅(qū)動(dòng)器和多軸共直流母線驅(qū)動(dòng)器,，具有矢量控制或伺服控制,，可實(shí)現(xiàn)量身定制的高性能驅(qū)動(dòng)解決方案SINAMICS S120 運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器是一種高性能驅(qū)動(dòng)器，使用靈活,，可提高生產(chǎn)效率,。除具有創(chuàng)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)字通信功能外，這些運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器還提供了創(chuàng)新的工具,，并且接線簡便,，從而可進(jìn)行高效組態(tài)與快速調(diào)試。SINAMICS S120 功率范圍為 0.12 - 4500 kW,，具有各種結(jié)構(gòu)形式和冷卻方式,。

MM420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,。 

MM430變頻器

MicroMaster430變頻器是全新一代標(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(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能,、斷帶及缺水檢測,、節(jié)能運(yùn)行方式等

SITOP UPS Manager 中用于顯示負(fù)載電流的趨勢圖

用于基于 TIA 的自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件

為了在 TIA 環(huán)境中方便地集成 DC UPS，提供了不同軟件模塊,。

通過 TIA Portal 方便地進(jìn)行組態(tài),。UPS1600 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬件目錄版本 V14 或更高版本中。通過 SIMATIC S7-300,、S7-400,、S7-1200 和 S7-1500 的函數(shù)塊，還可集成在 STEP 7 用戶程序中,。

使用適用于 WinCC 的現(xiàn)成 UPS 面板,，可全面顯示 UPS1600 電源的診斷數(shù)據(jù)

西門子PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
1．確定系統(tǒng)運(yùn)行方式與控制方式。PLC可構(gòu)成各種各樣的控制系統(tǒng),，如單機(jī)控制系統(tǒng),、集中控制系統(tǒng)等,。在進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)

，要確定系統(tǒng)的構(gòu)成形式,。
2．選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕,、操作開關(guān)、限位開關(guān),、傳感器等),、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器,、信號燈等執(zhí)行元件)以及由輸

出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對象(電動(dòng)機(jī),、電磁閥等)。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件,，其選擇的方法屬于其他課程的內(nèi)容,。
3．PLC的選。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件,，正確選擇PLC對于保證整個(gè)控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用,。選擇PLC應(yīng)

包括機(jī)型選擇、容量選擇,、I／O模塊選擇,、電源模塊選擇等。
4．分配I／0點(diǎn),，繪制I／0連接圖,，必要時(shí)還須設(shè)計(jì)控制臺(tái)(柜)。
5．設(shè)計(jì)控制程序,?？刂瞥绦蚴钦麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常,、安全,、可靠的關(guān)鍵。因此控制系統(tǒng)的程序應(yīng)經(jīng)過反

復(fù)調(diào)試,、修改,，直到滿足要求為止。
6．編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件,，包括說明書,、電氣原理圖及電氣元件明細(xì)表、I／0連接圖,、I／O地址分配表,、控制軟件。

西門子PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
1．根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動(dòng)作(動(dòng)作順序,、動(dòng)作條件、必須的保護(hù)和連鎖等),、操作方式(手動(dòng),、自動(dòng)

、連續(xù),、單周期,、單步等)。
2．根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)控制案,。
3．根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成方案和工藝要求確定系統(tǒng)運(yùn)行方式,。
4．根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備,，據(jù)此確定PLC的I／0點(diǎn)數(shù),。
5．選擇PLC。分配PLC的I／O點(diǎn),，設(shè)計(jì)I／O連接圖
6．進(jìn)行PLC的程序設(shè)計(jì),，同時(shí)可進(jìn)行控制臺(tái)(柜)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。
7．聯(lián)機(jī)調(diào)試,。如不滿足要求,，再返回修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止,。

西門子6SE6440-2UC27-5DA1

變頻器的設(shè)定參數(shù)多,，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，

使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng),，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象,。

控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制,、PID控制或其他方式,。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度,，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識,。

低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí),，其散熱性能很差,，電機(jī)長時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀,。而且低速時(shí),，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

高運(yùn)行頻率：一般的變頻器大頻率到60Hz,，有的甚至到400 Hz,，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對普通電機(jī)來說,，其軸承不能長時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大,，這和電纜的長度,，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的,。

電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率,、電流、電壓,、轉(zhuǎn)速,、大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到,。

跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上,，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí),；在控制壓縮機(jī)時(shí),，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。

變頻器日常使用中出現(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,。西門子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個(gè)，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。 

IMATIC WinAC RTX
SIMATIC WinAC RTX F
SIMATIC WinCC flexible 或 WinCC RT Advanced
WinAC 和 WinCC 組合

SIMATIC S7-mEC 是 S7-300 上的一個(gè)模塊化控制器,，其設(shè)計(jì)采用了強(qiáng)大的嵌入式 PC 技術(shù),。嵌入式控制器是將可靠的模塊化 S7 控制器的優(yōu)點(diǎn)和高性能的 PC 技術(shù)結(jié)合在一起、創(chuàng)造出一種新設(shè)備,。 

這些面板分為 12 英寸 TFT 觸摸型,、15 英寸 TFT 觸摸型、15 TFT 觸摸/按鍵型,、19 英寸 TFT 觸摸型和 22 英寸 TFT 觸摸型,。面板式 PC 結(jié)構(gòu)緊湊，它在單一平臺(tái)上將控制器與人機(jī)界面功能的*組合在一起,，還提供了基于 PC 的系統(tǒng)的開放性.

無縫互連軟件工具系統(tǒng),，用于 SIMATIC S7 和 SIMATIC WinAC

自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中的各個(gè)階段,，都具有用戶友好功能：

 包括：
TIA Portal 中的控制器軟
 STEP 7 V5.x 編程軟件
編程和設(shè)計(jì)選件
診斷和維修選件
技術(shù)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選件
用于聯(lián)合任務(wù)的軟件

SIMATIC 軟件使用標(biāo)準(zhǔn)：

DIN EN 6.1131-3:
SIMATIC 編程語言符合標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 6.1131-3。這就降低了花在熟悉和培訓(xùn)中的費(fèi)用,。
Microsoft Windows:
使用基于 Windows 的應(yīng)用程序和圖形大大縮短了熟悉和培訓(xùn)過程,。
SIMATIC 軟件已集成：

公用數(shù)據(jù)管理：
所有項(xiàng)目數(shù)據(jù)（如，符號表,、組態(tài)數(shù)據(jù)和參數(shù)分配數(shù)據(jù)）均存儲(chǔ)在一個(gè)*數(shù)據(jù)庫中,。它們可供所有工具使用：這就節(jié)省了多重輸入的時(shí)間并減少了錯(cuò)誤。
集成式工具系統(tǒng)：
用戶友好的工具在自動(dòng)化項(xiàng)目的每一步都可以使用,。
兼容性：
SIMATIC 軟件系統(tǒng)平臺(tái)和辦公系統(tǒng)兼容。
SIMATIC 軟件提高生產(chǎn)率：

面向工作的工具：
這些工具易于使用并針對每一種應(yīng)用場合進(jìn)行了優(yōu)化,。
可多次使用的程序部件：
完整的程序組件存儲(chǔ)在庫中,，并且在后續(xù)項(xiàng)目中只需拷貝過來即可。
并行處理:
將一個(gè)系統(tǒng)細(xì)分成多個(gè)項(xiàng)目,，允許您將處理分配給不同人員,。
集成式診斷功能減少了停機(jī)時(shí)間并降低了于此相關(guān)的成本。

PLC概念
1,、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),，簡稱PLC,，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展,，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器,，簡稱PC,。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 
2,、PLC的基本結(jié)構(gòu) 
PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示：
a. *處理單元(CPU)
*處理單元(CPU)是PLC的控制中樞,。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù),；檢查電源、存儲(chǔ)器,、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),，并分別存入I/O映象區(qū),，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi),。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行,，直到停止運(yùn)行,。

如何將0~10V模擬量電壓信號連接至MM420模擬量輸入調(diào)節(jié)變頻器頻率

接線

如圖所示，直接將模擬量電壓信號的正,、負(fù)連接至3,、4端子即可

模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

• P0756 = 0 ；模擬量輸入類型,，電壓類型

• P0757 = 0 ,；標(biāo)定X1值 = 0V

• P0758 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ,；標(biāo)定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ,；標(biāo)定Y2值 = 100%

• P0761 = 0 ，模擬量輸入死區(qū)

控制參數(shù)設(shè)置

• P1000 = 2 ,，使用模擬量輸入1調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率

如何將0~20mA或4~20mA電流信號連接至MM420模擬量輸入調(diào)節(jié)變頻器頻率

接線

注意：MM420模擬量輸入端口只能檢測電壓信號無法直接檢測電流信號,，如果連接模擬量電流信號需要在模擬量輸入端口并聯(lián)500歐姆電阻將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號（500歐，使用更大的電阻可能導(dǎo)致模擬量端口損壞）,。

如圖所示,，直接將模擬量電流信號的正、負(fù)連接至3,、4端子,，并且在3、4端子間并聯(lián)500歐姆1/4瓦的精密電阻,。

使用0~20mA信號時(shí)模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

• P0756 = 0 ,；模擬量輸入類型，電壓類型

• P0757 = 0 ,；標(biāo)定X1值 = 0V

• P0758 = 0.0 ,；標(biāo)定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ；標(biāo)定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ,；標(biāo)定Y2值 = 100%

• P0761 = 0 ,，模擬量輸入死區(qū)

使用4~20mA信號時(shí)模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

• P0756 = 0 ；模擬量輸入類型,，電壓類型

• P0757 = 2 ,；標(biāo)定X1值 = 2V

• P0758 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ,；標(biāo)定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ,；標(biāo)定Y2值 = 100%

• P0761 = 2 ,，模擬量輸入死區(qū)

控制參數(shù)設(shè)置

• P1000 = 2 ，使用模擬量輸入1調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率