6ES7214-2AD23-0XB8选型手册

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参数设置编辑

　　变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，

　　使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

　　控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

　　低运行频率：即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

　　高运行频率：一般的变频器 频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。

　　载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

　　电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速 频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

　　跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。

　　控制参数编辑

　　变频器日常使用中出现的一些问题，很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个，只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。

　　变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：

　　p= t n/ 9550

　　式中：p——电动机功率(kw)

　　t——转矩(n. m)

　　n——转速(r/ min)

　　转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。

　　(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。

　　(2)随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。

　　(3)转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。

　　变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性

　　v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。

　　将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。

　　可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动**功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的**以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。

　　变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。

　　有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。

　　参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。

　　参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，度高

西门子模块6ES7214-1HF40-0XB0技术参数

在A0和A1类BaseUnit中，根据是否用于形成新的电位组，以及是否需要额外AUX（辅助接线端子）或附加供电端子，又可以分为多个类型。根据订货号的不同，一个BaseUnit也可同时具有以上多个功能，如即可形成新电位组的又带AUX（辅助接线端子）功能。

，基座单元的分类可以总结如下：

图 3 BaseUnit的分类一览

BaseUnit各型号说明及特征如下表所示：

BU15-P16+A10+2D/T 的短名称（示例）

BaseUnit  特性 

模块宽度

BU

15

宽度为  15 mm  的  BaseUnit

连接

P

16

● 连接：式端子 
● I/O  模块端子数：如  16  个

连接到  AUX  总线 

A

0

与  AUX  总线无连接

10

n = AUX  端子数，如  10  个 

电源母线

2

2  个式端子（ L+，接地），用于通过P1  和P2  供电或引出供电电压（请参见  D 和  B ）

12

● 2  个式端子（ L+ ，接地），用于通过 P1  和P2  供电或引出供电电压（请参见  D  和  B ）
●  2x5  个式附加端子（ 1B  至  5B， 1C  至  5C ），用于连接其它电位，大可为  24 V DC / 10 A  的供电电流

0

没有可以连接电源的 P1 和  P2  的端子

D

● 引入一组新电位
● 馈入电源电压，大可为  24 V DC/10 A 的供电电流

B

● 其它传导电位组
● 引出供电电源用于外部组件或每组电位中大  24 VDC/10 A  的总循环电流

附加功能 

T

集成温度传感器，以补偿热电偶的基准结温度

 各类BaseUint功能详细描述如下： 

ET 200SP的BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnit BU...D （带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮）： 

–  打开新的电位组（电源和  AUX  总线与左侧断开） 

–  接入电源电压  L+ ，馈电电流高10 A

此类BaseUnit无打开新电位组功能，故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用，此类BaseUnit带深色接线盒：  BU..B

带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit （例如  BU15-P16+A10+2D ）还可连接一个安装在  AUX 总线上的电位（不超过模块的大电源电压）。  

AUX总线可单独用作： 

作为PE bar（EN 60998-1的要求）。为确保符合这一，PE bar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的大数量。 

用于额外要求的电压 

AUX总线被设计为： 

大载**（温度为60°C时）：10 A

允许的电压：取决于BaseUnit的类型。

以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子：

DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D（6ES7193-6BP20-0DA0）作为BaseUnit即可实现如图4所示的供电，图中M的连接可通过AUX辅助端子实现。

图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接

AI 4 x I 2-, 4-wire ST（6ES7 134-6GD00-0BA1）使用了BU15-P16+A0+12D（6ES7193-6BP40-0DA1）作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电，即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。

图 5 通过附加供电端子实现4线制的连接

此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度：BU..T

BaseUnit的选项涉及到以下几个方面，电位组的划分；是否需要AUX辅助接线端子；BaseUnit与所安装的模块是否匹配等多方面的问题。

带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色，根据ET 200SP工作原理（图6），在下列情况下，必须采用带电源分组能力的BaseUnit；

图 6 ET200SP工作原理

?         ET 200SP接口模块后的BaseUnit；

?         一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A；

?         模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同；

?         由于个别模块（如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等）只能使用不带电位分组功能的BaseUnit，因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块，则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。

电位组也可根据实际功能划分，如数字量输入使用一个电位组，数字量输出使用另一个电位组；或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素： 

1.  此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求；

2.  从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求；

1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。

建立在线连接
需要在编程设备和可编程逻辑控制器之间建立一个在线连接，以用于下载S7用户程序/块、从S7可编程控制器中将块上传到编程设备，以及用于其它活动：
调试用户程序
显示和改变CPU的工作模式
显示并设置CPU的时间与日期
显示模块信息
在线和离线比较块
诊断硬件
为了建立在线连接，必须通过合适的接口(例如，多点接口(MPI))连接编程设备和可编程逻辑控制器。然后可通过项目的在线窗口或"可访问节点"窗口访问可编程控制器。
通过"可访问节点"窗口建立在线连接
这类访问能使您快速访问可编程逻辑控制器，以用于诸如测试目的。可以访问网络中所有可访问的可编程模块。如果在编程设备上没有关于可编程控制器的项目数据，请选择此方式。
使用菜单命令plc > 显示可访问节点，打开"可访问节点"窗口。在"可访问节点"窗口中，将显示网络中所有可访问的节点及其地址。
在"可访问节点"窗口中，还能显示不能用STEP 7(例如编程设备或操作面板)编程的节点。
在括号中还可显示下列附加信息：
(直接)：该节点直接连接到编程设备(编程设备或PC)。
(无源)：不能通过PROFIBUS DP对该节点进行编程和状态修改。
(等待)：不能与该节点进行通信，因为其组态与网络中其它设置不匹配。
找到直接连接的节点
附加信息"直接"不支持PROFINET节点。为了仍旧能够找到直接连接的节点，请选择PLC > 诊断/设置 > 节点闪烁测试菜单命令。
在显示的对话框中，可以设置闪烁持续时间，然后启动闪烁测试。直接连接的节点将由闪烁强制LED识别。
如果强制功能激活，就不能进行闪烁测试。
通过项目的在线窗口建立在线连接
如果在编程设备/PC上，已在项目中组态了可编程控制器，则可选用该方法。使用菜单命令视图 > 在线，打开SIMATIC管理器的在线窗口。它将显示可编程控制器上的项目数据(与此形成对比，离线窗口将显示编程设备/PC的项目数据)。在线窗口同时显示S7程序和M7程序的可编程控制器的数据。
可以使用该项目视图中的功能来访问可编程控制器。SIMATIC管理器"PLC"菜单中的某些功能可以在在线窗口中激活，但不能在离线窗口中激活。
有下列两种访问类型：
通过已组态的硬件访问
这意味着只能访问离线组态的模块。可以访问哪些在线模块取决于可编程模块组态时的MPI地址设置。
不通过已组态的硬件进行的访问
这要求存在着独立于硬件而创建的S7程序或M7程序。(即，它直接位于项目之下)。在此可以通过指定S7/M7程序对象属性中相应的MPI地址，来决定哪些在线模块可以访问。
在线窗口的访问组合了可编程控制系统的数据和编程设备的相关数据。例如，如果在线打开项目下的S7块，显示的内容由以下部分构成：
来自S7可编程控制器中CPU的块的代码段
注释和符号，来自编程设备的数据库(假如它们是离线存在的)。当直接从连接着的CPU上，不存在项目结构的状态下打开块时，它们将以CPU中的存在状态显示，即不带符号和注释。
在多重项目中在线访问PLC
使用所分配的PG/PC进行跨项目访问
用于对象"PG/PC"和"SIMATIC PC站"的"分配PG/PC"功能也可以用于多重项目。
可以在多重项目的任意项目中为在线访问指定目标模块。该过程与只使用一个项目进行工作时的过程相同。
要求
用于在线访问PLC的PG/PC或PC站必须已经在多重项目中的任意一个项目中进行了分配。
注意：当打开对应的项目时，所分配的PG/PC或PC站将用黄色高亮显示。
只有在已经正确分配了打开项目的PG时，PG/PC的分配才可见。
跨项目子网已合并。
已经编译了多重项目的所有项目，且组态数据也已下载到参与站；例如，用于给所有参与模块提供路由信息，以在PG/PC和目标模块之间建立连接。
目标模块可以通过网络进行访问。
使用分布式项目进行工作时可能遇到的问题
如果项目的分配发生改变，且项目不是在创建该项目的PG/PC上打开，则PG/PC分配不可见。
不过，所组态的PG/PC对象将仍然保持"已分配"状态，但具有"错误"的PG/PC。
此时，必须清除现有的分配，并重新分配PG/PC对象。这时，就可以毫无问题地在多重项目内对模块进行在线访问了。
使用分布式项目进行工作的提示
如果有一个以上的团队成员希望在他们的PG上在线访问PLC，有用的方法是，在多重项目中创建一个"PG/PC"或"SIMATIC PC站"对象，然后为PG的每个站建立一个分配。
根据是哪个PG打开了该项目，SIMATIC管理器将只用黄色箭头指示且已分配给该PG的对象。
用于访问可编程控制器的口令保护
使用口令保护，可以：
保护CPU中的用户程序，防止未授权的修改(写保护)
保护用户程序的编程技术内容(读保护)
防止将会干涉进程的在线功能
只有模块支持该功能时，才能使用口令来保护模块或MMC (例如，对于CPU 31xC)的内容。
如果要使用口令来保护模块或MMC的内容，必须在分配模块参数时，定义保护级别和设置口令，然后将修改后的参数下载到模块。
如果在CPU上启用访问保护(从STEP 7 V4.02起作为集成功能)，则应牢记下列要点：如果在启用该功能后，尝试编辑版本低于STEP 7 V4.02的CPU，则将显示消息，指示该CPU具有口令保护(例如，"未达到保护级别"，"...无法装载"，"...无法打开")。

注意

如果CPU被设为保护级别1，且CPU提供SFC 109 "PROTECT"，则可以使用该SFC在保护级别1和2之间切换。

如果在执行在线功能或访问MMC内容时需要口令，将会出现"请输入口令"对话框。输入正确的口令后，将获得模块的相应访问权限，其对应着参数分配时所设定的特定的保护级别。然后，就可以与受保护的模块建立在线连接，执行属于该保护级别的在线功能。
使用菜单命令PLC > 访问权限 > 设置，可以直接调用"请输入口令"对话框。这样，例如在会话开始输入一次口令，以后的在线访问就不会再询问口令了。口令将一直有效，直到关闭SIMATIC管理器或使用菜单命令PLC > 访问权限 > 取消将口令取消。

CPU参数

说明

测试操作/过程操作

(不适用于S7-400或CPU 318-2)

可以在"保护"选项卡中设置。

在过程操作时，诸如程序状态或监视/修改变量这些测试功能将受到限制，以便不会超出设置的扫描周期的允许增量。也就是说，例如，在程序状态中不允许使用调用条件，以及在编程的循环中状态显示将在返回点中断。

测试时使用断点和单步程序执行，因此在过程操作时不能使用测试。

在测试操作时，可以毫无限制地通过编程设备/PC使用所有的测试功能，即使它们会导致扫描周期地大幅**。

保护等级

可以在"保护"选项卡中设置。(注意：如果CPU被设为保护级别1，且CPU提供SFC 109 "PROTECT"，则可以使用该SFC在保护级别1和2之间切换)。根据所知的正确口令，可以进行CPU的写或读/写访问。在此选项卡中设置口令。

如果在模式选择器开关设为RUN时，尝试在M7模块上装载一个块，则打开"输入口令"对话框，并显示消息："模块