西門子6SE6440-2UD17-5AA1

MICROMASTER 440 – 說明
 在變頻器領(lǐng)域,，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強(qiáng)大的變頻器問世之后,，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,。這些高級矢量控制系統(tǒng)可確保一致的高驅(qū)動性能,，即使發(fā)生突然負(fù)載變化時(shí)也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速斜坡,，因此,，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標(biāo)位置。該變頻器帶有一個(gè)集成制動斬波器,，即使在制動和短減速斜坡期間,，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

 MICROMASTER 440 – 優(yōu)點(diǎn)簡介
HMI
純文本面板簡化了操作,，并支持使用多種外國語言

動態(tài)驅(qū)動和制動
具有各種控制和制動類型

具有通訊功能
各種通訊接口可確保能夠用于見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

MICROMASTER 440 – 技術(shù)數(shù)據(jù)
電壓和功率范圍
 200-240 V,，± 10%，單相交流,，0.12 - 3 kW (0.16 - 4 HP)

200-240 V,，± 10%，0.12 - 45 kW (0.16 - 60 HP)

380-480 V,，± 10%,，0.37 - 250 kW (0.5 - 350 HP)

500-600 V，± 10%,，0.75 - 90 kW (1.0 - 125 HP)

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式,。

整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù),、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例,、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

二,、安裝方式的選擇

PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式,、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。

集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快,、成本低,；遠(yuǎn)程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I/O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制,又要相互聯(lián)系的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊,。

因?yàn)橐粋€(gè)電源要供應(yīng)不同的電路運(yùn)用,，這些電路的電流的流量可能是未知的，為了防止對電源的損壞,，需設(shè)置維護(hù)電路的規(guī)模,。
幾乎一切的電源都具有以下特色：在超出輸出規(guī)模時(shí)，要么輸出保持在大輸出值,，要么就自行封閉電源,。某些程控電源除可用程序設(shè)定輸出規(guī)模外，還能主動設(shè)置電源安穩(wěn)輸出的類型,。也就是說,，當(dāng)外電路需求的電壓或電流超越設(shè)置極*，電源可主動地由恒壓源變成恒流源或由值流源變成恒壓源,。,。。
　　保證掉電時(shí)不會丟失信息,。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常,，不需要改變，可將其固化在只讀存儲器EPROM中?，F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器,。工作數(shù)據(jù)是PLC運(yùn)行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù),。
　　存放在RAM中,，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中,，設(shè)有存放輸入輸出繼電器,、輔助繼電器、定時(shí)器,、計(jì)數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū),，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運(yùn)行情況而確定的。根據(jù)需要,，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時(shí)用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài),，這部分在掉電時(shí)可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。

　西門子plc前連接器有什么用?西門子PLC前連接器是起接線端子的作用,。西門子PLC模塊上沒有接外接信號線的接線端子,，所以用專門的前連接器將外接信號線與模塊上的信號線接起來，其實(shí)就是個(gè)接線端子排,。西門子PLC編程地址是根據(jù)什么定義的,。
　　物理地址物理地址取決于模塊安裝在那個(gè)機(jī)架哪個(gè)槽，和該模塊的那個(gè)通道,。邏輯地址編程中可以自由選擇,，只是程序中一個(gè)代碼（的）默認(rèn)地址硬件組態(tài)時(shí)，CPU分配給模塊的地址,。計(jì)算模塊的默認(rèn)地址PLC400根據(jù)模塊的類型安裝槽計(jì)算出的地址CP1613卡是干嘛用的能用普通網(wǎng)卡代替嗎,。

　　1)一個(gè)cp5611卡可以連接兩臺S7—300PLC(使用西門子廠家提供的可編程插頭來實(shí)現(xiàn))；2)在組態(tài)王軟件中建立兩個(gè)S7—300PLC,，設(shè)備地址分別設(shè)備為7.2和8.2(設(shè)備地址根據(jù)實(shí)際設(shè)備來設(shè)置),，小數(shù)點(diǎn)前面的號指PLC的地址，后面是CPU所在的槽號,。
　　組態(tài)王和西門子300,、400PLC通訊支持哪些通訊鏈路?是否需要西門子軟件的支持?1)MPI電纜通訊方式：組態(tài)王所在的計(jì)算機(jī)必須安裝STEP7編程軟件；2)MPI通訊卡方式：組態(tài)王所在的計(jì)算機(jī)必須安裝STEP7編程軟件3)以太網(wǎng)通訊方式：不需要在組態(tài)王所在的計(jì)算機(jī)上安裝STEP7或Simaticne,。

　④PLC某個(gè)輸入點(diǎn)外部沒有被接通（即使拆開該輸人端子上的連接線效果也相同）,，但該輸入點(diǎn)實(shí)際已經(jīng)被接通而且相應(yīng)輸入指示燈常亮故障分析：判斷該端子的相鄰端子已經(jīng)被接通,，而PLC的輸入端子之間存在鐵屑,，導(dǎo)致了該輸入點(diǎn)被接通，或該輸入點(diǎn)已經(jīng)被損壞故障處理：拆開PLC的所有輸入端子的連線,，發(fā)現(xiàn)輸入端子排上存在,。
　　⑤控制系統(tǒng)PLC數(shù)字輸入卡SF燈變紅色故障檢查,、分析：將卡件電源重新送電后,，故障現(xiàn)象依然存在；重新啟動PLC主機(jī)后,，故障指示燈仍舊是紅色,。于是對卡件所接收的現(xiàn)場信號一一進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)一回訊開關(guān)有異常。用萬用表測量后發(fā)現(xiàn),，回路電阻無窮大,，這說明回訊開關(guān)壞而被數(shù)字輸入卡檢測到。

　　需要注意如下幾點(diǎn)：1）需要向PLC中下載對應(yīng)的初始化程序（）,，由亞控提供,。不支持。組態(tài)王的GPRS通訊方式要求必須創(chuàng)建虛擬串口并通過此串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,。而對于MPI協(xié)議,，我們的MPI驅(qū)動是通過調(diào)用西門子PLC的動態(tài)連接庫（等）實(shí)現(xiàn)和PLC進(jìn)行通訊的,并不是直接通過串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。

ANY指針有兩個(gè)有效的版本：具有數(shù)據(jù)類型的變量和具有參數(shù)類型的變量,。如果需要指向一個(gè)具有數(shù)據(jù)類型的變量,，ANY指針包含了DB指針、類型和重復(fù)系數(shù),。如果需要指向一個(gè)具有參數(shù)類型的變量,，除了數(shù)據(jù)類型之外，則它僅包含一個(gè)數(shù)字而不是DB指針,。對于定時(shí)器或計(jì)數(shù)器功能,，字節(jié)（n+6）中重復(fù)包含了數(shù)據(jù)類型，字節(jié)(n+7)包含了B#16#00,。對于其他情況,，這兩個(gè)字節(jié)包含的值為W#16#0000。

    ANY指針的個(gè)字節(jié)包含了語法ID,，在STEP 7中,，通常為10H。類型定義了ANY指針?biāo)缸兞康臄?shù)據(jù)類型,?；緮?shù)據(jù)類型的變量、DT和STRING接收圖1中給出的數(shù)據(jù)類型,，數(shù)量為1,。

    如果將數(shù)據(jù)類型為ARRAY或STRUCT的變量應(yīng)用到ANY參數(shù),，編輯器生成一個(gè)指向數(shù)組或結(jié)構(gòu)的ANY指針。這個(gè)ANY指針包含了數(shù)據(jù)類型和數(shù)量,，其中類型為占用一個(gè)字節(jié)(02H)的標(biāo)識符,，數(shù)量為由字節(jié)數(shù)確定的變量長度。

    在這里,，單個(gè)數(shù)組組件或結(jié)構(gòu)組件的數(shù)據(jù)類型是無關(guān)緊要的,。ANY指針指向WORD數(shù)組，其長度為字節(jié)數(shù)的兩倍,。例外：指向由數(shù)據(jù)類型為CHAR的組件組成的數(shù)組的指針,，可以應(yīng)用到CHAR類型(03H)。

    如果要指向一個(gè)變量或地址區(qū),，就可以在參數(shù)類型為ANY的塊參數(shù)中應(yīng)用ANY指針（不適用于SCL）,。

SIMATIC HMI 按鍵面板和按鈕面板可以根據(jù)“即插即用"原理用于創(chuàng)建傳統(tǒng)小鍵盤操作員面板：可隨時(shí)安裝和預(yù)裝配。通過這種方式,，就無需進(jìn)行傳統(tǒng)操作員面板所需的耗時(shí)的單獨(dú)裝配和布線了,。與傳統(tǒng)布線相比，這樣做可以將布線所需的時(shí)間減少多達(dá) 90%,。整個(gè)操作過程只需相應(yīng)的安裝開孔和用于連接到控制器的總線電纜即可完成

該系列面板可以有 4,、6 或 10 個(gè)顯示屏，鍵盤或觸摸控制,，可以提供一個(gè) 15 英寸的基本面板觸摸屏,。每個(gè) SIMATIC Basic Panel 都設(shè)計(jì)采用了 IP65 防護(hù)等級，可以理想的用在簡單的可視化任務(wù)中——甚至是惡劣的環(huán)境中,。其它優(yōu)點(diǎn)包括集成了軟件功能,，如報(bào)告系統(tǒng)、配方管理,，以及圖形功能,。

西門子6SE6440-2UD17-5AA1

MM440變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代*技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件,。因此,，它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。采用脈沖頻率可選的脈寬調(diào)制技術(shù),，可使電動機(jī)低噪聲運(yùn)行,。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機(jī)提供了良好的保護(hù)。MICROMASTER 440具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù),，它是給數(shù)量眾多的可變速控制系統(tǒng)供電的理想變頻傳動裝置,。由于 MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后,，它也可用于更高級的電動機(jī)控制系統(tǒng),。

1,、 電機(jī)參數(shù)及配重的選擇

 電梯曳引機(jī)選用江蘇西德電梯有限公司生產(chǎn)的無齒輪永磁同步電梯曳引機(jī)。
         主要電機(jī)參數(shù)：曳引輪直徑 400mm          額定電流  25.7A
                       額定速度   1.5m/s         額定功率  11.5Kw
                       額定負(fù)載   1150Kg         額定扭矩  765N
                       額定電壓   380V           懸掛方式  2/1
                       額定頻率   24Hz           工作制  S5  40%
                 

                              KP_n, 2.5   Tn_n 60ms

                              KP_n, 11.5   Tn_n 2.5ms

運(yùn)行過程中,，發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行在檢修模式時(shí)，電梯每次停車,，都會出現(xiàn)非常大的堵轉(zhuǎn)電流,，基本達(dá)到了變頻器的大電流，實(shí)際情況也是電梯停車時(shí)都會有很大的震動,，通過觀察Trace圖的電流曲線和抱閘閉合命令輸出,，大電流出現(xiàn)在抱閘閉合命令輸出之前，本樣機(jī)中變頻器的抱閘控制命令是先輸出到電梯控制主板,，然后由電梯控制主板發(fā)出抱閘打開和閉合命令,。由Trace圖分析，此堵轉(zhuǎn)電流出現(xiàn)是因?yàn)殡娔X控制主板發(fā)出停車命令,，而后通過檢測TTL差分信號得到電機(jī)的實(shí)際速度后控制抱閘,，使抱閘閉合動作先于變頻器的抱閘時(shí)序，導(dǎo)致電機(jī)堵轉(zhuǎn),。通過把變頻的抱閘時(shí)序和電梯控制主板的抱閘時(shí)序進(jìn)行匹配,，消除了此堵轉(zhuǎn)電流。
電梯正常工作時(shí),，電機(jī)首先到達(dá)電梯大速度,，電梯控制主板通過樓層距離計(jì)算出的速度包絡(luò)曲線，當(dāng)轎廂快到達(dá)樓層時(shí),，切換到慢速運(yùn)行使轎廂底部與樓層對齊,，完成平層動作。當(dāng)速度控制器Kp_n, 11.5,，Tn_n,，3ms，電機(jī)運(yùn)行4.5rpm時(shí)出現(xiàn)了速度震蕩,。通過Trace圖分析,，因?yàn)樵诘退龠\(yùn)行時(shí)Kp_n偏大，造成電機(jī)轉(zhuǎn)速震蕩,，因?yàn)殡娞輪訒r(shí)需要電機(jī)具有高動態(tài)響應(yīng)能力,，所以不能大幅度的減小Kp_n，可以通過慢慢的減小Kp_n,，本樣機(jī)中當(dāng)Kp_n減小到10.8時(shí),，電機(jī)速度在4.5rpm出現(xiàn)的速度震蕩消失，電梯在整個(gè)運(yùn)行周期內(nèi),，速度平穩(wěn),。

                             Kp_n, 11.5   Tn_n 2.5ms

                       Kp_n, 10.8  Tn_n 2.5ms,，電梯上行 電機(jī)發(fā)電運(yùn)行

                       Kp_n, 10.8  Tn_n 2.5ms，電梯下行 電機(jī)電動運(yùn)行

驗(yàn)收測試及后期優(yōu)

抱閘力檢測功能:

為了保證電梯曳引機(jī)抱閘系統(tǒng)的正常運(yùn)行,，增加了抱閘力檢測功能,。
當(dāng)電梯處于空閑模式時(shí)，電梯控制器會輸出抱閘力測試請求,，由變頻器負(fù)責(zé)給電機(jī)一定的堵轉(zhuǎn)力矩,，由電梯控制板檢測曳引輪是否出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。如果有打滑認(rèn)為抱閘力不夠,，電梯停用,，否則認(rèn)為測試正常。

對于IPMSM具有明顯的凸極效應(yīng),，即直軸電感與交軸電感不相等（一般）Ld < Lq
對于SPMSM沒有凸極效應(yīng),，即Ld = Lq
在永磁同步曳引機(jī)在電梯主提升的應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)隱級式同步電機(jī)在停車時(shí)會發(fā)出有別于抱閘閉合的響聲,，影響了電梯乘坐的舒適感,。
由下圖發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控電電機(jī)停車S120去使能瞬，由在電機(jī)零速停車時(shí),，發(fā)現(xiàn)有3rpm的速度震蕩,，這個(gè)速度震蕩導(dǎo)致了停車噪音的出現(xiàn)。

                                                 電機(jī)零速停車速度曲線

根據(jù)永磁同步電機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般可分為凸極式（IPMSM）和隱級式(SPMSM)的主要不同點(diǎn)是Ld 和 Lq不相等,，懷疑是否因?yàn)槿ナ鼓軙r(shí)電流突然變?yōu)榱?，?dǎo)致了電機(jī)的震動。
所以為了驗(yàn)證電流突變是否震蕩的直接原因,，所以了通過DCC編程減緩了電機(jī)去使能時(shí)的電流突變,。

                                                DCC功能圖

實(shí)現(xiàn)的主要原理是在電梯控制主板不發(fā)啟動命令給變頻器時(shí)，激活DCC斜坡函數(shù),。通過扭矩限幅的方式實(shí)現(xiàn)電機(jī)電流按照斜坡緩慢下降,，達(dá)到消除電機(jī)停車震動的問題。由下圖可以看到,，當(dāng)電流按照斜坡下降時(shí),，電機(jī)速度沒有出現(xiàn)抖動。