邢臺西門子CPU模塊                                                                   邢臺西門子CPU模塊

連接現(xiàn)實與數(shù)字世界的變頻器應用擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動器和控制裝置　　模塊式可編程控制器采用搭積木的方式組成系統(tǒng),，在一塊基板上插上 CPU ,、電源、Ｉ／Ｏ模塊及特殊功能模塊,，構成一個總Ｉ／Ｏ點數(shù)很多的大規(guī)模綜合控制系統(tǒng),。　　注釋：　　低壓機監(jiān)控系統(tǒng)報警顯示明確,，運行人員通過光字顯示,，可直接了解故障點,，從而迅速處理。保護范圍全面,?！　?.3 通信子程序　　淡水處理廠控制器制造，通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,，可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊,。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊,，可將多 6 個擴展單元連接到 C 總線,。 這些經(jīng)銷商是從那些國內(nèi)大量使用OEM PLC的企業(yè)，以項目方式進貨,，價格非常低,，但是這種經(jīng)銷商有一個明顯特點就是產(chǎn)品型號不全，因為國內(nèi)OEM客戶并不要西門子全套產(chǎn)品,。所以客戶判斷這樣的經(jīng)銷商只要多詢問一些不常用的卡件或者CPU類型,，看一看價格就能清楚了?！　7-300 PLC的應用非常廣泛,，在設計選型和調(diào)試及實際應用中可能會碰到各種各樣的問題。本文從實際出發(fā),，總結多年實踐經(jīng)驗,，對以上各方面的問題提出了自己的見解，希望對工程技術人員能有一定的參考價值,。博大精深 同心致遠本回路為一定值單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng),。其設定值為13.5Kpa,當加壓機后出口壓力升高/降低時，增大/減小變頻器的輸出頻率,，從而改變加壓機的轉(zhuǎn)速,，以“變"求“穩(wěn)"。例如,，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出,。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通信。CE 標志可向用戶組分配不同訪問權限,。通過新的保護級別 4,，還可以限制與 HMI 設備之間的通信。由于操作保護得到改進,，控制器可以檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸,。與類似解決方案相比能效明顯提高的產(chǎn)品與系統(tǒng)，如燃氣輪機和蒸汽輪機、低能耗燈泡以及智能樓宇管理系統(tǒng),。

　　模擬量輸入（簡稱AI）模塊SM331目前有三種規(guī)格型號,，即8AI×l2位模塊、2AI×l2位模塊和8AI×l6位模塊,?！　OGO和S7-200是超小型化的PLC，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制,，適用于各行各業(yè),，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等,；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),，可用于對設備進行直接控制，可以對多個下一級的可編程控制器進行監(jiān)控,，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制,，能滿足中等性能要求的應用；S7-400則用于中,、性能范圍的可編程序控制器,，能進行較復雜的算術運算和復雜的矩陣運算，還可用于對設備進行直接控制,，也可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控,。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用SINEC L2網(wǎng)，它把SIMATIC系列可編程序控制器以及工控機連成網(wǎng)絡,。SNEC L2是令牌總線網(wǎng),，網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)是雙絞線或光纜。每個節(jié)點通過總線連接器連到總線網(wǎng)上,，在本系統(tǒng)中,，三臺PLC之間以及與兩臺工控機之間都實現(xiàn)了數(shù)據(jù)通訊。 　　該方案配置體現(xiàn)了分散控制系統(tǒng)的優(yōu)點,，即控制功能分散,，操作管理集中?？刂乒δ芊稚⒁馕吨到y(tǒng)實時響應快和系統(tǒng)危險分散,，操作管理集中便于集中管理，方案配置還具有冗余特性,。 　　2 PLC及其程序設計 　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要 　　可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標準的模塊式結構，電源,、CPU,、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據(jù)不同的I/O點數(shù)增加擴展母板，輸入,、輸出模件和存儲器的精細分級,，使得這種裝置具有較強的配置適應能力；通過通訊處理器和局部網(wǎng),，可方便地實現(xiàn)PLC之間及與計算機的通訊,。 　　SIMATIC S5-115U的編程語言是STEP5，有3種表達方法,，即控制系統(tǒng)流程圖CSF,，梯形圖LAD和語句表STL。其中語句表STL接近于機器內(nèi)部的控制程序,，功能也比前兩種方法豐富得多,，因此在本系統(tǒng)實際編程應用中全部采用語句表STL。 　　STEP5的特點是采用了結構化編程方法,，并提供大量標準功能塊如乘發(fā)功能塊FB242,、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化,，而且所編程序條理清晰,，易于讀懂、修改和測試,，這一優(yōu)點尤其在編制大型復雜程序時更能顯現(xiàn)出來,。 　　要完成復雜任務，可以把整個程序分成一個個獨立的程序塊,，STEP5有5種塊類型,，即組織塊(OB)、程序塊(PB),、順序塊(SB),、功能塊(FB)和數(shù)據(jù)塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序,，形成了操作系統(tǒng)和控制程序之間的接口,，所有其它類型塊在此被調(diào)用執(zhí)行。功能塊(FB)用于實現(xiàn)反復調(diào)用或者特別復雜的程序功能,，這些功能塊可以是系統(tǒng)以標準功能塊的形式提供的,，也可以由用戶自己編制。例如標準功能塊FB242就可以實現(xiàn)16位二進制乘發(fā)功能,、FB244可以實現(xiàn)CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送,，用到這些功能時可以直接調(diào)用這些功能塊。 　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的設計 　　以本系統(tǒng)＃1補給水處理單元的控制程序為例,，在組織塊OB1內(nèi)主要有下面幾條語句,，完成各功能塊的無條件調(diào)用,。 　　JU FB1 (定義PLC1向兩臺工控機傳送的數(shù)據(jù)) 　　JU FB2 (定義兩臺工控機向PLC1傳送的數(shù)據(jù)) 　　JU FB231 (完成PLC1與兩臺工控機之間通訊的基本設置) 　　JU FB232 (完成PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的基本設置) 　　JU FB4 (實現(xiàn)自動控制及無擾切換功能) 　　JU FB3 (氣動門及電動門控制) 　　JU FB10 (實現(xiàn)模擬量處理功能) 　　JU FB11 (報警處理) 　　在FB1,、FB2內(nèi)主要將需要通訊的數(shù)據(jù)分別寫入某數(shù)據(jù)塊如DB10的相應位,，由此才能與通訊處理器中的變量取得一致。在FB231中調(diào)用兩個STEP5本身提供的標準功能塊FB244(發(fā)送數(shù)據(jù)),、FB245(接收數(shù)據(jù)),，再根據(jù)通訊處理器填寫一些必要的參數(shù)如接口、作業(yè)號等,，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能,。在FB232內(nèi)按照通訊處理器分配的數(shù)據(jù)位，定義3臺PLC之間需要傳送的數(shù)據(jù),。在FB4內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程要求及操作規(guī)范,，充分利用其它功能塊及I/O模塊傳送的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制及無擾切換功能,；針對多個被控對象相似的特點,，分別編制了幾個有代表性的功能塊FB20、FB30,、FB40,，例如在FB4內(nèi)多次調(diào)用了FB20以便解決PLC內(nèi)某程序步時間和工控機畫面顯示時間保持一致的問題，而且FB20內(nèi)又調(diào)用了乘發(fā)功能塊FB244,。FB3根據(jù)FB4發(fā)出的自動程序步指令去控制氣動門,、電動門及泵等現(xiàn)場設備。FB10負責所有模擬量的處理,，在此調(diào)用了開方功能塊FB5,。FB11根據(jù)FB10轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)，對模擬量進行報警處理,，在此一定要注意模擬量和PLC內(nèi)部數(shù)字量的對應關系,，以保證模擬量顯示和報警的準確性。 　　3 工控機監(jiān)控管理軟件的設計 　　工控機監(jiān)控管理軟件在FIX5.5軟件平臺下完成,，F(xiàn)IX5?5是一個高精度模塊化的軟件系統(tǒng),，包括十幾種軟件模塊，在此主要介紹開發(fā)本應用軟件時所用到的幾種軟件模塊,。 　　(1)系統(tǒng)配置模塊(SCU)：它主要完成網(wǎng)絡,、I/O驅(qū)動程序、數(shù)據(jù)庫名稱,、系統(tǒng)啟動參數(shù)及初始啟動任務等配置,。Intellution公司和第三方廠商為PLC、I/O卡編寫了300多種I/O驅(qū)動程序,，如SIEMENS,、OMRON,、MODICON、ABB等公司產(chǎn)品的驅(qū)動程序,，并提供I/O驅(qū)動程序開發(fā)工具包，供用戶開發(fā)自己的I/O驅(qū)動程序,。 　　(2)數(shù)據(jù)掃描,、報警和控制模塊(SAC)：它用來實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的掃描、信號調(diào)理,、數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換,，報警條件判別及實現(xiàn)遙控輸出等功能，SAC將處理的現(xiàn)場數(shù)據(jù)送入實時數(shù)據(jù)庫,，或?qū)⑦b控輸出的數(shù)據(jù)送到I/O驅(qū)動程序,，以便實現(xiàn)遙控輸出功能。 　　(3)實時數(shù)據(jù)庫管理模塊(DATABASE BUILDER)：它提供以交互方式建立實時數(shù)據(jù)庫和在線顯示/修改實時數(shù)據(jù)庫的功能,，它是系統(tǒng)運行的主要數(shù)據(jù)來源,。用戶需要在此做很大一部分工作，主要的是填寫變量的標簽名,，從而將現(xiàn)場數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的變量標簽一一對應起來,，以便在其它模塊中調(diào)用此數(shù)據(jù)。在填寫變量標簽名時既要講究規(guī)范性又要有技巧性,，首先需要遵循FIX軟件的語法要求,，其次按照一定的分類標準定義標簽名，以便在以后的數(shù)據(jù)查詢及應用中提高效率,。 　　(4)繪圖模塊(DRAW)：FIX擁有一個直觀的,、基于對象的圖形化用戶接口(GUI)，它簡化了圖形開發(fā)過程,。為了建立畫面,，可以用DRAW提供的工具箱(TOOL BOX)生成某些對象如閥門、泵,、記錄表等,，并定義其動態(tài)特性，即對象基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)改變狀態(tài),、大小,、顏色、產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),、移動等,，例如閥門的開或關、泵的轉(zhuǎn)或停,，這些工作可以在一個對話框內(nèi)完成,，主要是將實時數(shù)據(jù)庫中的變量標簽與相應對象聯(lián)系起來,，從而使對象狀態(tài)隨著現(xiàn)場數(shù)據(jù)改變。為了減少圖形開發(fā)時間,，Intellution公司還提供了一個常用設備對象的圖形庫,，其中有多種標準圖形，可隨時粘貼到用戶畫面中,，同時用戶可以把自己畫好的常用圖形保存到圖形庫中,，以方便以后使用。 　　(5)顯示模塊(VIEW)：它的主要功能是動態(tài)顯示由DRAW建立的畫面,，可以在多幅畫面間切換,、改變畫面形態(tài)、輸入數(shù)據(jù),、實現(xiàn)監(jiān)控等,，這就是提供給用戶的實際操作畫面。 　　4 系統(tǒng)功能 　　系統(tǒng)具有上位機監(jiān)控功能和模擬盤監(jiān)控功能,，兩者互為熱備用方式并列運行,。在上位機畫面上設有上位機手動、上位機自動,、上位機監(jiān)視3種工作方式,，方式之間的切換是無擾動的。 　　當系統(tǒng)需要由模擬盤監(jiān)控時,，上位機畫面選擇上位機監(jiān)視工作方式,。此時系統(tǒng)狀態(tài)由模擬盤M/A轉(zhuǎn)換開關狀態(tài)決定，M/A置手動,，可利用模擬盤按鍵在模擬盤上進行一對一手動操作,。當M/A置自動時，系統(tǒng)可由自動程序?qū)崿F(xiàn)水處理的自動控制,。

西門子變頻器型號及參數(shù)三：MicroMaster440??MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器,。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性,，同時具備強的過載能力,，以滿足廣泛的應用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有的靈活性1,、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2,、控制功能??線性v/f控制,，平方v/f控制，可編程多點設定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；標準參數(shù)結構,，標準調(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；獨立I/O端子板,，方便維護,；采用BiCo技術，實現(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,，帶有起始段和結束段的平滑特性；快速電流限制（FCL）,，防止運行中不應有的跳閘,；有直流制動和復合制動方式提高制動性能3、保護功能過載能力為200％額定負載電流,，持續(xù)時間3秒和150％額定負載電流,，持續(xù)時間60秒,；過電壓、欠電壓保護,；變頻器,、電機過熱保護；接地故障保護,，短路保護,；閉鎖電機保護，防止失速保護,；??采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖西門子變頻器型號及參數(shù)四：SINAMICSS120

SINAMICSS120模塊化運動控制驅(qū)動器適用于機械與系統(tǒng)工程中的高性能驅(qū)動應用,。西門子的高性能驅(qū)動系統(tǒng)為您提供了廣泛而相互協(xié)調(diào)的組件與功能，可作為一個全面的運動控制驅(qū)動系統(tǒng)使用,。這些運動控制驅(qū)動器包括高性能單軸驅(qū)動器和多軸共直流母線驅(qū)動器,，具有矢量控制或伺服控制，可實現(xiàn)量身定制的高性能驅(qū)動解決方案,。SINAMICSS120運動控制驅(qū)動器是一種高性能驅(qū)動器,，使用靈活，可提高生產(chǎn)效率,。除具有創(chuàng)新的系統(tǒng)結構和數(shù)字通信功能外,，這些

西門子作為電力行業(yè)*企業(yè)之一，推出了 MM4,、V,、G、S 等多個系列的變頻器產(chǎn)品,，下面介紹西門子系列變頻器的一些基本情況,。

（1）MM4 系列

MM4 系列是西門子近些年在銷售的主力通用變頻器，與其 6SE70/71 系列形成低高搭配,。MM4 是小功率,，簡化版，屬于輕載,，MM4 在功率上是 250kW 以下,；6SE70/71 系列屬于重載，6SE70/71 可以覆蓋 2.2～2300kW 范圍,；MM4 側(cè)重于通用,，價格相對便宜，而 6SE70/71 側(cè)重于高性能和多機傳動解決方案,，價格高,。MM4 系列本身的定位就是高技術品質(zhì)和通用性的結合，從 MM410 通用型到 MM440 都體現(xiàn)了這一特點，用的場合很廣,。MM440 支持 USS 通信,、DP 通信。在 MM4 內(nèi)部又分為：MM410/420/430/440,，用以瞄準多個不同的市場方向,，降低其配置和成本，加強其競爭力,。

① MM420 功率范圍：0.12～11kW,，主要用于 OEM 行業(yè)的中小功率變頻器配套，如紡織,、印刷,、包裝等。MM420 具有模塊化設計,。操作面板和通信模塊可以不使用任何工具,，非常方便地用手進行更換，MM420 適合用于各種變速驅(qū)動系統(tǒng)裝置,，尤其適合用于水泵、風機和傳送帶系統(tǒng)的驅(qū)動裝置,。

② MM430 功率范圍：7.5～90kW,。MM430 適合用于工業(yè)部門的水泵和風機，比 MM 420 具有更多的輸入輸出端,，還具有優(yōu)化的帶有手動,、自動切換的操作面板，以及自適應功能的軟件,。

③ MM440 功率范圍：0.12～250kW,。是 MM4 系列中性能、功率*全的產(chǎn)品,，可以覆蓋 MM410/420/430 不能滿足要求的場合,，具備更*的性能。采用了多種控制方案,，包括矢量控制,，能滿足大多數(shù)行業(yè)的需要，適合用于各種變速驅(qū)動裝置,，尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng),、立體倉儲系統(tǒng)、食品,、飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng),。這些應用對象要求變頻器具有比常規(guī)應用更高的技術性能和更快的動態(tài)響應。

1確認電機參數(shù),，變頻器在參數(shù)中設定電機的功率,、電流,、電壓、轉(zhuǎn)速,、*頻率,，這些參數(shù)可以從電機的銘牌中直接得到。

2變頻器采取的控制方式,，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，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識,。

3設定變頻器的啟動方式,，一般變頻器在出廠時設定從面板啟動，用戶可以根據(jù)實際情況選擇啟動方式,，可以用面板,、外部端子、通訊方式等幾種,。

4給定信號的選擇,，一般變頻器的頻率給定也可以有多種方式，面板給定,、外部給定,、外部電壓或電流給定、通訊方式給定,，當然對于變頻器的頻率給定也可以是這幾種方式的一種或幾種方式之和,。