6ES7235-0KD22-0XA8功能介绍

在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些矢量控制系统可确保一致的高驱动性能，即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，即使在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现

变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分，变频器的主电路分为两类，其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的整流部分，吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分，将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路，它有决定频率和电压的运算电路，检测主电路数值的电压、电流检测电路，检测电动机速度的的速度检测电路，将运算电路的控制信号放大的驱动电路，以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成。

现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制)，将工频交流电源通过整流器转换为直流电源，再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。

三相交流电经过VD1～VD6整流后，正极经过RL，RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定，晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上，这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限，所以用两个电容串联起来使用。均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样，两个电容的容量不同的话，分压就会不同，所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势，用来保护逆变管V1～V6和整流管VD1～VD6。直流母线电压加到V1～V6六个IGBT上，基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流，产生磁场使电机运转。

作为企业一名采购员，有必要在选购自动化产品MM4变频器选型时应需要注意那些事项，只有在了解MM4变频器选型八个原则才能为企业选购更好MM4变频器。

一、以实际电机电流值作为变频器选择的根据。在选择MM4变频器应充分考虑变频器的输出高次谐波比较高，高次谐波会使电动机的功率因数和效率变坏。所以在选择电动机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。

二、根据负载特性选择变频器。如负载为恒转矩负载需选siemensMM4变频器，如果是负载为风机、泵类负载需选择MM430变频器。

三、需要长电缆变频器运行的，应采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。

四、对于一些高环境温度、高开关频率（尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意）、高海拔高度等，此时会引起变频器的降容，变频器需放大一档选择。如果变频器的供电电源是自备电源，加上进线电抗器。

五、运用变频器驱动齿轮减速电动机时，运用范围遭到齿轮转变有些光滑方法的制约。光滑油光滑时，在低速范围内没有约束；在超越额外转速以上的高速范围内，有可能发生光滑油用光的风险。因而，不要超越高转速容许值。

六、变频器驱动绕线转子异步电动机时，大多是使用已有的电动机。绕线电动机与通常的鼠笼电动机比较，绕线电动机绕组的阻抗小。因而，容易发生因为纹波电流而导致的过电流跳闸表象，所以应挑选比通常容量稍大的变频器。通常绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合，在设定加减速时间时应多注重。

七、变频器驱动同步电动机时，与工频电源比较，会下降输出容量10%～20%，变频器的接连输出电流要大于同步电动机额外电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。

八、关于压缩机、振动机等转矩动摇大的负载和油压泵等有峰值负载状况下，若是依照电动机的额外电流或功率值挑选变频器的话，有可能发生因峰值电流使过电流维护举措表象。因而，应知道工频运转状况，挑选比其大电流更大的额外输出电流的变频器。

该软件不仅可以作为单独的 PC 应用程序运行，也可通过 Drive ES Basic 集成到兼容 TIA 的 SIMATIC STEP 7 中，或集成到 SCOUT 工程软件中应用于 SIMOTION。但是，在这两种情况下它的基本功能和操作都保持不变。除了 SINAMICS 驱动系统， STARTER 还支持 MICROMASTER 4 设备。项目向导程序可以指导用户在项目树形图中创建驱动。面向解决方案的对话框可以引导初学者，统一的图形显示使驱动参数的设置简单易懂。

初始调试是由向导程序引导的，它用于完成驱动中所有的基本设置。因此，只需在驱动配置过程中设置几个驱动参数便可启动和运行电机。单独的设置可以采用图形化的参数设置屏幕完成，其中还清晰显示了驱动的工作方式

西门子CPU模块6ES7214-1AF40-0XB0参数详细

MM 440 通信端口

图 1. MM 440 的端子

在 MM 440 前面板上的通信端口是 RS 485 端口。与 USS 通信有关的前面板端子有：

表 1. MM 440 的 USS 通信相关端子

端子号名称功能1-电源输出 10 V2-电源输出 0 V29P+RS 485 信号 +30N-RS 485 信号 -

因 MM 440 通信口是端子连接，故 PROFIBUS 电缆不需要网络插头，而是剥出线头直接压在端子上。如果还要连接下一个驱动装置，则两条电缆的同色芯线可以压在同一个端子内。

PROFIBUS 电缆的红色芯线应当压入端子 29；绿色芯线应当连接到端子 30。

一个示例接线图如下：

图 2. S7-200 与 MM 440 的 USS 通信接线

图中：

屏蔽/保护接地母排，或可靠的多点接地。此连接对抑制干扰有重要意义。

PROFIBUS 网络插头，内置偏置和终端电阻。

MM 440 端的偏置和终端电阻，随包装提供。

通信口的等电位连接。可以保护通信口不致因共模电压差损坏或通信中断。M 未必需要和 PE 连接。

双绞屏蔽电缆（PROFIBUS）电缆，因是高速通信，电缆的屏蔽层须双端接地（接 PE）。

注意：以下几点对网络的性能有极为重要的影响。几乎所有网络通信质量方面的问题都与未考虑到下列事项有关：

偏置电阻用于在复杂的环境下确保通信线上的电平在总线未被驱动时保持稳定；终端电阻用于吸收网络上的反射信号。一个完善的总线型网络必须在两端接偏置和终端电阻。

通信口 M 的等电位连接建议单独采用较粗的导线，而不要使用 PROFIBUS 的屏蔽层，因为此连接上可能有较大的电流，以致通信中断。

PROFIBUS 电缆的屏蔽层要尽量大面积接 PE。一个实用的做法是在靠近插头、接线端子处环剥外皮，用压箍将裸露的屏蔽层压紧在 PE 接地体上（如 PE 母排或良好接地的裸露金属安装板）。

通信线与动力线分开布线；紧贴金属板安装也能改善抗干扰力。驱动装置的输入/输出端要尽量采用滤波装置，并使用屏蔽电缆。

在 MM 440 的包装内提供了终端偏置电阻元件，接线时可按说明书直接压在端子上。如果可能，可采用热缩管将此元件包裹，并适当固定

问题：
如何使用MM440 上的定位功能？
解答：
MM440 现在支持一个简单的定位功能。要选择定位功能，参数P0500 (工艺过程的应用对象) 必须设置为 3。
在12/01发布的MM440 参数列表手册中，P2484 和P2488 的描述是错误的。
修改后的解释应为：
P2484 = 与用户选择的一个转角单位相对应的电机的主轴圈数
P2488 = 到“stop"位置所要求的距离或圈数(参见 P2484)
这在04/02发布的参数列表手册中是正确的。
应用示例：
旋转示例：
电机将材料缠绕到主轴上。一个传感器用于直径检测，以示主轴已缠满。
需要在变频器停车命令之后电动机主轴继续旋转200转，然后再停车，参数应设置为：
P2484 = 1 (主轴每转 1 个用户选择的转角单位)
P2488 = 200 转
距离示例：
电动机驱动一个螺杆，螺杆以0.01米/转的速度在平台上移动。
需要在变频器停车命令之后螺杆继续移动0.5米，然后停车。参数设置应为如下：
P2484 = 100 (每米间距 100 主轴转数)
P2488 = 0.5 (停止之前要行进的间距)
注意事项：
如果安装了一个变速箱，那么P248 和P2482 必须根据变速箱的输入和输出比率进行设置。
缺省情况下，变频器在频率低于1Hz时关断。建议当使用定位特征时，参数P2167 设置为0。
参数r2489用于显示自发出运行命令起主轴回转的次数。
定位特征的精度可以通过使用SLVC (P1300 = 20)来改进

AS-Interface 技术规范 2.0 的基本数据

AS-Interface 技术规范 2.0 描述了一种带有一个 AS-i 主站和zui多 31 个 AS-i 从站的现场总线系统。

每个 AS-i 从站具有zui多 4 点数字量输入和 4 点数字量输出。

在*扩展的情况下，所有输入/输出数据的完整传输需要zui长 5 ms 的循环时间。

AS-Interface 规范 2.1 的扩展

通过 AS-Interface 技术规范 2.1，可将网络站点的数目增加一倍，从 31 个增加到 62 个，如下所示：

标准从站继续占用一个 AS-i 地址 (1..31)。

具有扩展编址功能的从站可将一个地址划分为一个 A 地址 (1A...31A) 和一个 B 地址 (1B...31B)。因此，可将zui多 62 个 A/B 从站连接到一个 AS-i 网络。

可毫无问题地实现标准从站和 A/B 从站的混合运行。AS-i 主站将自动识别连接了哪种类型的从站。用户无需进行特殊调节。

AS-Interface 技术规范 V2.1 的另一个功能是集成的模拟量传输功能。无需使用任何特殊功能块，即可访问模拟量和数字量。

AS-Interface 规范 3.0 的扩展

通过 AS-Interface 技术规范 3.0，可连接将近 1000 点数字量输入/输出（行规 S-7.A.A：8DI/8DO 作为 A/B 从站）。

新规范也可选择对模拟从站进行扩展编址。

通过“快速模拟量行规"加速模拟量传输。

模拟量模块的可变运用：分辨率（12/14 位）和 1/2-通道能力的可选优化。

异步串行协议 100 bit/s 或 50 bit/s，双向。

AS-i 主站

为了能在 AS-Interface 网络上运行 A/B 从站，必须使用满足技术规范 2.1 的zui低要求的主站模块。

西门子的所有当前 AS-i 主站模块和 AS-i 连接器均支持 A/B 技术。

用于 S7-300/ET200M 的 AS-i 主站和所有 DP/AS-i 连接器和 IE/AS-i 连接器符合 AS-Interface 技术规范 3.0，并支持所有新从站和以前的从站

MPI（多点接口）是西门子内部使用的通信协议，物理层为RS-485。通过MPI网络的S7基本通信，S7-300可以用系统功能X_GET和X_PUT来读、写S7-200的存储区，多可读、写76字节的数据，S7-200不需要编写通信程序。其优点是使用plc自带的RS-485通信接口，不需要增加通信用的硬件，编程简单，容易实现。

1．通信参数的设置

用系统块设置CPU 224在MPI网络中的站地址为3。为了方便下载和监控，将S7-200、S7-300和计算机的通信速率均设置为19.2 kbit/s。需要将系统块下载到CPU，设置的参数才会起作用。

组态时将CPU 315-2DP连接到MPI网络上，设置MPI站地址为2。将设置的参数下载到CPU 315-2DP。

2．CPU 315-2DP读写CPU 224的V区的编程#p#分页标题#e#

在CPU 315-2DP的OB35中调用SFC 68“X_PUT”，将本站的DB 1的76字节数据发送到通信伙伴的DB 1的DBB100～DBB175，即CPU 224的VB100～VB175。调用SFC 67“X_GET”，读取CPU 224的VB200～VB275（即DB 1的DBB200～DBB275）中的数据，将它们存放到DB 2。执行OB35的时间间隔为默认的100ms。

下面是CPU 315-2DP的循环中断组织块OB35的程序：

程序段 1：将本站的DB1中的数据写入CPU 224的#p#分页标题#e#V区

CALL "X_PUT"

REQ :=TRUE

CONT :=TRUE

DEST_ID :=W#16#3 //S7-200的MPI地址

VAR_ADDR:=P#DB1.DBX100.0 BYTE 76 //S7-200要写入数据的VB100～VB175

SD :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 76 //存放本站要发送的数据的地址区

RET_VAL :=MW2

BUSY :=M0.1

程序段 2：读取CPU 224的V区的数据，保存到本站的DB 2

CALL "X_GET"

REQ :=TRUE

CONT :=TRUE

DEST_ID :=W#16#3

#p#分页标题#e# VAR_ADDR:= P#DB1.DBX200.0 BYTE 76 //要读取S7-200的VB200～VB275

RET_VAL :=MW4

BUSY :=M0.3

RD := P#DB2.DBX0.0 BYTE 76 //保存读取的数据的地址区

为了验证通信是否实现，在初始化程序OB100将数据块DB 1的76字节数据发送区的字预置为W#16#3333，将DB 2的76字节数据接收区复位为0。

3．CPU 224的程序

为了验证通信是否实现，在CPU 224的OB1中，在个扫描周期将发送数据区VW204～VW274预置为16#2222，将接收数据区VW100～VW174清零。

LD SM0.1

FILL #p#分页标题#e#16#2222, VW204, 38

FILL 16#0, VW100, 38

可以用CPU 315-2DP的变量表和CPU 224的状态表来监视参与通信的存储区。

我第1次做实验的时候，很顺利地一下就成功了。总的感觉是只要组态和编程没有问题，通信很容易实现。

变频器运行的环境条件

湿度范围

空气的相对湿度 ≤ 95%，无结露。

海拔高度

如果变频器安装在海拔高度>1000m或>2000 m，其输出电流和输入电源电压降格的要求如下图

所示：

冲击和振动

不允许变频器掉到地下或遭受突然的撞击。不允许把变频器安装在有可能经常受到振动的地方。

DIN IEC 68-2-6规定的机械强度如下：偏移： 0.075mm（10....58 Hz）加速度 9.8 m/s2 （>58....500 Hz）

电磁辐射

不允许把变频器安装在接近电磁辐射源的地方。

大气污染

不允许把变频器安装在存在大气污染的环境中，例如，存在灰尘、腐蚀性气体等的环境中。

您是否需要一种无需多大努力即可满足特定要求的变频器？使用西门子的 MICROMASTER 420，这不会成为问题，因为这是一款适用于三相电网且可进行现场总线连接的通用型变频器。这种变频器具有模块化的设计，各种选件可对广泛的标准功能加以补充。您只需将操作员面板和通讯模块插入即可，无需使用任何工具。与该系列的其它变频器一样，由于采用无螺钉型控制端子，端子连接变得轻而易举。

由驱动系统执行的每个任务都具有自身的特定要求。因此，需要提供可方便而灵活地加以调整以应对各种挑战的变频器解决方案。西门子的模块化 MICROMASTER 430 变频器就拥有这种灵活性。它专门用于工业领域内的泵和风机，可执行相似应用中的广泛任务。与 MICROMASTER 420 相比，这种变频器能效更高，输入与输出更多，并且操作员面板经过优化，可在手动和自动操作模式之间切换。

在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些矢量控制系统可确保*的高驱动性能，即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，即使在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。

主要特性

¾ 易于安装，参数设置和调试 ¾ 易于调试 ¾ 牢固的EMC设计

¾ 可由IT（中性点不接地）电源供电 ¾ 对控制信号的响应是快速和可重复的

¾ 参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 ¾ 电缆连接简便 ¾ 具有多个继电器输出

¾ 具有多个模拟量输出（0 – 20 mA）

¾ 6 个带隔离的数字输入，并可切换为 NPN/PNP 接线 ¾ 2 个模拟输入：

♦ AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ♦ AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA ¾ 2个模拟输入可以作为第7和第8个数字输入 ¾ BiCo（二进制互联连接）技术 ¾ 模块化设计，配置非常灵活

¾ 脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低 ¾ 详细的变频器状态信息和全面的信息功能

¾ 有多种可选件供用户选用：用于与 PC通讯的通讯模块，基本操作面板（BOP-2）和用于进行

现场总线通讯的PROFIBUS 模块

¾ 用于水泵和风机控制时的特点：

♦ 电动机的分级控制

♦ 节能控制方式

♦ 手动/自动控制（手动操作/ 自动操作）

♦ 传动皮带故障的检测（对水泵无水空转的检测）

♦ 旁路

概况

MICROMASTER 430使用大全 1-3

性能特征

¾ V / f 控制

♦ 磁通电流控制（FCC），改善了动态响应和电动机的控制特性 ♦ 多点 V/f 控制特性

¾ 快速电流限制（FCL）功能，避免运行中不应有的跳闸 ¾ 内置的直流注入制动 ¾ 复合制动功能改善了制动特性

¾ 加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能 ♦ 起始和结束段带平滑圆弧 ♦ 起始和结束段不带平滑圆弧

¾ 具有比例，积分和微分（PID）控制功能的闭环控制 ¾ 各组参数的设定值可以相互切换 ♦ 电动机驱动数据组（DDS） ♦ 命令数据组和设定值信号源(CDS） ¾ 可变转矩（VT）运行时的额定参数 ¾ 自由功能块

S7-1200 与 S7-300 之间的以太网通信方式比较多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式进行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令编程。S7-300 CPU一侧如果使用的是CPU集成的PN接口，连接不在STEP7的NetPro中建立连接，而是使用西门子提供的OPEN IE 的方式来实现。
本文主要介绍了如何实现在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之间的ISO on TCP通信，包括通信的基本步骤、配置及编程等内容。具体的实现方法有多种，比如在S7-1200中可以使用不带连接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用带连接的通信指令（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能块编程的方式来实现，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向导）的方式来建立OPEN IE的通信。

西门子CPU模块6ES7215-1HF40-0XB0参数详细

设计 CU310-2 控制单元标配了以下接口：

• 现场总线接口 - CU310-2 PN：1 个 PROFINET 接口带 2 个端口（RJ45 插口），采用 PROFIdrive V4 协议 - CU310-2 DP：1 个 PROFIBUS 接口，采用 PROFIdrive V4 协议

• 1 个 DRIVE-CLiQ 插座，用于与 DRIVE-CLiQ 电机或其他 DRIVE-CLiQ 节点（例如，编码器模块或端子模块）的通讯

• 1 个编码器，可检测以下编码器信号 - 增量编码器 TTL/HTL - SSI 编码器，不带增量信号

• 1 个 PE / 保护接地线接口

• 1 个电子电源接口，通过 24-V DC 电源连接器连接

• 1 路温度传感器输入，用于 KTY84-130、 Pt1000 或者 PTC （Pt1000 从固件版本 V4.7 HF17 开始可用）

• 3 路可参数设置的故障安全（V4.5 以上固件版本可用）数字量输出（电位隔离），或 6 路数字量输出（电位隔离）可以对故障安全数字量输入进行布线，即可以通过 PROFIsafe 连接到上位控制器。

• 5 路可参数设置的数字量输入（电位隔离）

• 1 路可参数设置的故障安全（V4.5 以上版本固件可用）数字量输出（电位隔离），或 1 路数字量输入（电位隔离）2)

• 8 路可设定的双向非隔离数字量输入 / 输出 2)

• 1 路模拟量输入，可选择 ±10 V （分辨率 12 位 + 符号）或 ±20 mA （11 位 + 符号）

• 1 个以太网接口（RJ45 插座），用于调试和诊断

• 1 个 CF 卡插槽，固件和参数保存在该存储卡上

• 1 个 PM-IF 接口，用于和模块型功率模块通讯

• 3 个测试插座和一个参考接地，用于调试支持

• 1 个用于连接 BOP20 基本操作面板的接口控制单元 CU310-2 的状态通过多色 LED 来显示。基本操作面板 BOP20 可直接卡接在控制单元 CU310-2 上，例如用于诊断。固件和参数设置保存在插入式的 CF卡上，因此无需辅助工具便可实现控制单元的更换。

控制单元 CU310-2 通过 PM-IF 接口控制模块型功率模块。 DRIVE-CLiQ 电机或编码器模块 (SMC) 也可连接到集成的 DRIVE-CLiQ 插座，以方便无 DRIVE-CLiQ 接口的电机的工作。

通过基本操作面板 BOP20 可直接在设备上修改参数。设备运行时同样可将 BOP20 卡接到控制单元 CU310-2 上用于诊断。控制单元 CU310-2 及其连接的组件的调试和诊断通过调试工具 STARTER进行。控制单元CU310-2需要一张固件版本为V4.4或更高的 CF 卡。控制单元CU310-2 PN按照PROFIdrive V4协议通过PROFINET IO 和上层控制系统进行通讯。这样一来，配备控制单元 CU310-2 PN 的 SINAMICS S120 驱动系统相当于一个 PROFINET-IO 设备，并具备以下功能：

• PROFINET IO 设备

• 全双工传输 100 Mbit/s

• 支持 PROFINET IO 实时通讯类别： - RT （Realtime，实时） - IRT（Isochronous Realtime，等时同步实时），小发送周期 250 μs

• 按照 PROFIdrive V4 作为 PROFINET IO 设备连接至控制系统

• 标准 TCP/IP 通信，用于支持通过调试工具 STARTER 进行配置以及访问网络服务器

• 集成了基于 ERTEC-ASIC 的、带两个 RJ45 插座的 2 端口开关。从而可实现无附加外部开关的拓扑（直线形、星形、树形）。若需使用数字量输出，必须在 X124 端子上连接一个 24-V 电源。运行控制单元CU310-2需要一张固件版本为V4.4或更高的CF卡。

展开全文