西門子中國(guó)授權(quán)代理商應(yīng)用
節(jié)能增效
SINAMICS G120L 能夠提升整條過程鏈中的能效，并將能耗降至低,。在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品中集成了相關(guān)的軟件功能及硬件功能,。
主要特性包括：
• ECO 模式，通過閉環(huán)控制模式 V/f ECO 和無(wú)編碼器矢量控制(SLVC)根據(jù)當(dāng)前負(fù)載比例自動(dòng)調(diào)整電機(jī)電流,，從而在局部負(fù)載范圍實(shí)現(xiàn)高達(dá) 5 % 的節(jié)能
• 具備休眠功能,，基于過程中設(shè)定值觸發(fā)
• 額定轉(zhuǎn)速下自動(dòng)切換至電源運(yùn)行(旁路模式)通過創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效能源管理ECO 模式
• 根據(jù)當(dāng)前負(fù)載比例自動(dòng)調(diào)整電機(jī)中的磁通,，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能(在局部負(fù)載范圍降低電機(jī)損耗)休眠模式
• 顯著節(jié)能：根據(jù)當(dāng)前設(shè)定值啟動(dòng)/ 停止驅(qū)動(dòng),，避免過高的機(jī)械應(yīng)力效率更高
• 功率模塊 PM330L 效率 η?98%通過操作單元實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便的、針對(duì)特定應(yīng)用的調(diào)試和操作
• 通過針對(duì)應(yīng)用的向?qū)нM(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,，無(wú)需變頻器相關(guān)的專業(yè)知識(shí)
• *功能：使用 SINAMICS 存儲(chǔ)卡(SD 卡)進(jìn)行參數(shù)預(yù)設(shè)和復(fù)制變頻器數(shù)據(jù)組
• 數(shù)據(jù)備份功能有助于便捷的組件更換
• 控制單元 CU230P-2 上集成了 USB 接口,，從而可方便地通過調(diào)試工具 STARTER 進(jìn)行調(diào)試和診斷
• 可實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的調(diào)試、診斷和控制
應(yīng)用
SINAMICS G120L 傳動(dòng)系統(tǒng)適用于涉及運(yùn)動(dòng),、傳送,、泵送或?qū)腆w、液體或氣體進(jìn)行壓縮的所有應(yīng)用,。
特別是以下應(yīng)用的
• 供水
• 污水處理
• 農(nóng)業(yè)灌溉
• 集中供熱/ 供冷
• 計(jì)量泵和沖洗泵
• 壓縮機(jī)
• 風(fēng)機(jī)
結(jié)構(gòu)
模塊化設(shè)計(jì)
SINAMICS G120L 采用模塊化設(shè)計(jì),，由以下組件組成：
• CU230P-2 控制單元
• 功率模塊
• 操作面板或蓋板
CU230P-2 控制單元
CU230P-2 控制單元使用幾種不同的可選閉環(huán)控制方式來控制和監(jiān)測(cè)變頻器功率模塊和連接的電機(jī)。該產(chǎn)品支持與本地控制器或*控制器,、監(jiān)控設(shè)備等之間的通信,。它也可以連接與過程控制
相關(guān)的全部輔助設(shè)備和外部組件(傳感器、閥門,、接觸器等),。
CU230P-2 具有很強(qiáng)的通訊功能
變頻器通信接口協(xié)議在選擇控制單元時(shí)就已經(jīng)被定義(V4.7 或更高版本的固件)。
• CU230P-2 HVAC → USS,，Modbus RTU,，BACnet MS/TP，P1 協(xié)議
• CU230P-2 DP → PROFIBUS
• CU230P-2 PN → PROFINET,，EtherNet/IP
功率模塊
功率模塊的選型可以根據(jù)功率需求和應(yīng)用場(chǎng)合而定,。采用脈寬調(diào)制的* IGBT 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高度可靠和靈活的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),。其全面保護(hù)功能,，可為功率模塊和電機(jī)提供高級(jí)別保護(hù),。
功率模塊的防護(hù)等級(jí)為 IP20/IP00，可安裝在控制柜內(nèi)
自由口通信
與上位機(jī)的通信通過PC Access,，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù),，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。(PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議,，專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件)
運(yùn)動(dòng)控制
三軸 100 kHz 高速脈沖輸出,，*實(shí)現(xiàn)精確定位.
運(yùn)動(dòng)控制基本功能
標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出,，支持PWM(脈寬調(diào)制)和PTO 脈沖輸出
在PWM 方式中,，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié),，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度,、閥門開度等
在PTO 方式(運(yùn)動(dòng)控制)中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式,，包括自動(dòng)尋找原點(diǎn),，可實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制,，達(dá)到調(diào)速和定位的目的
CPU 本體上的Q0.0,，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能
PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置為了簡(jiǎn)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(duì)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)?**多提供3 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(cè)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(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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
西門子中國(guó)授權(quán)代理商產(chǎn)品介紹
由于通信是在PC機(jī)以及PLC之間協(xié)調(diào)進(jìn)行的，所以PC機(jī)以及PLC中的通信程序也必須相互協(xié)調(diào),，即當(dāng)一方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)另一方必須處于接收數(shù)據(jù)的狀態(tài),。如圖7-18、圖7-19所示分別是PC,、PLC的通信程序流程,。
圖7-18 PC機(jī)通信程序流程圖
圖7-19 S7-PLC通信程序流程圖
通信程序的工作過程：PC每發(fā)送一個(gè)字節(jié)前首先發(fā)送握手信號(hào)，PLC收到握手信號(hào)后將其傳送回PC,，PC只有收到PLC傳送回來的握手信號(hào)后才開始發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù),。PLC收到這個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)以后也將其回傳給PC，PC將原數(shù)據(jù)與PLC傳送回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,，若兩者不同,，則說明通信中發(fā)生了誤碼，PC機(jī)重新發(fā)送該字節(jié)數(shù)據(jù),；若兩者相同,，則說明PLC收到的數(shù)據(jù)是正確的，PC機(jī)發(fā)送下一個(gè)握手信號(hào),，PLC收到這個(gè)握手信號(hào)后將前一次收到的數(shù)據(jù)存入的存儲(chǔ)區(qū),。這個(gè)工作過程重復(fù)一直持續(xù)到所有的數(shù)據(jù)傳送完成。
采用軟件握手以后,，不管PC與PLC的速度相差多遠(yuǎn),，發(fā)送方永遠(yuǎn)也不會(huì)超前于接收方。軟件握手的缺點(diǎn)是大大降低了通信速度,，因?yàn)閭魉兔恳粋€(gè)字節(jié),，在傳送線上都要來回傳送兩次，并且還要傳送握手信號(hào),。但是考慮到控制的可靠性以及控制的時(shí)間要求,，犧牲一點(diǎn)速度是值得的，也是可行的,。
PLC方的通信程序只是PLC整個(gè)控制程序中的一小部分,，可將通信程序編制成PLC的中斷程序，當(dāng)PLC接收到PC發(fā)送的數(shù)據(jù)以后,，在中斷程序中對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,。PC方的通信程序可以采用VB、VC等語(yǔ)言,，也可直接采用西門子組態(tài)軟件,，如STEP7、WinCC。
1. 程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作就是要了解控制系統(tǒng)的全部功能,、規(guī)模,、控制方式、輸入/輸出信號(hào)的種類和數(shù)量,、是否有特殊功能的接口,、與其它設(shè)備的關(guān)系、通信的內(nèi)容與方式等,，從而對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)建立一個(gè)整體的概念,。接著進(jìn)一步熟悉被控對(duì)象，可把控制對(duì)象和控制功能按照響應(yīng)要求,、信號(hào)用途或控制區(qū)域分類,，確定檢測(cè)設(shè)備和控制設(shè)備的物理位置，了解每一個(gè)檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)的形式,、功能,、規(guī)模及之間的關(guān)系。
2. 設(shè)計(jì)程序框圖
根據(jù)軟件設(shè)計(jì)規(guī)格書的總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況,，確定應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu),、按程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繪制出程序結(jié)構(gòu)框圖，然后再根據(jù)工藝要求,，繪出各功能單元的功能流程圖,。
3. 編寫程序
根據(jù)設(shè)計(jì)出的框圖逐條地編寫控制程序。編寫過程中要及時(shí)給程序加注釋,。
4. 程序調(diào)試
調(diào)試時(shí)先從各功能單元入手,，設(shè)定輸入信號(hào),，觀察輸出信號(hào)的變化情況,。各功能單元調(diào)試完成后，再調(diào)試全部程序,，調(diào)試各部分的接口情況,，直到滿意為止。程序調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,。如果在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，需將可編程控制器系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)隔離,，可以切斷輸入/輸出模板的外部電源,，以免引起機(jī)械設(shè)備動(dòng)作。程序調(diào)試過程中先發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,，后進(jìn)行糾錯(cuò),。基本原則是“集中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，集中糾正錯(cuò)誤”
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