西门子6ES7214-2AD23-0XB8选型手册

西门子6ES7214-2AD23-0XB8选型手册

V/f控制相比，电压矢量控制在低速时很有利，传动的动特性可得到明显的改善。此外因为控制系统能更好地估计负载转矩，给出电压和电流的矢量值，与标量（仅有大小的值）控制的情况相比，电压矢量控制还能得到很好的静态特征。

变频器的基础原理有哪些

　　VVC的控制原理

　　在VVC中，控制电路用一个数学模型来计算电机负载变化时良好的电机励磁，并对负载加以补偿。

　　此外集成于ASIC电路上的同步60°PWM方法决定了逆变器半导体器件（IGBTS）的良好开关时间。

　　决定开关时间要遵循以下原则：

　　数值上大的一相在1/6个周期（60°）内保持它的正电位或负电位不变。

　　其它两相按比例变化，使输出线电压保持正弦并达到所需的幅值。幅值如下图所示

幅值

　　与正弦控制PWM不同，VVC是依据所需输出电压的数字量来工作的。这能保证变频器的输出达到电压的额定值，电机电流为正弦波，电机的运行与电机直接接市电时一样。

变频器

　　由于在变频器计算良好的输出电压时考虑了电机的常数（定子电阻和电感），所以可得到良好的电机励磁。

　　因为变频器连续的检测负载电流，变频器就能调节输出电压与负载相匹配，所以电机电压可适应电机的类型，跟随负载的变化。

　　VVC+的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。

　　因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显着的改善0-12HZ范围内的动态性能，而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。

　　利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转矩的脉动很小（与使用同步PWM的变频器相比）。

　　用户可以选择自己喜爱的工作原理，或者由逆变器依据散热器的温度来自动选择控制原理。如果温度低于75°C采用SFAVM原理来控制，当温度高于75℃时就应用60°AVM原理。

　　以下给出这两个原理的概要

　　选择逆变器大的开关频率特点

　　SFAVM大8kHz1. 与同步60°PWM（VVC）相比，转矩纹波小

　　2. 无“换挡"

　　3. 逆变器的开关损耗大

　　60°AVM大14kHz1. 逆变器的开关损耗减少（与SFAVM相比减少1/3）

　　2. 与同步60°PWM（VVC）相比转矩纹波小

　　3. 与SFAVM相比转矩纹波相对大些

　　电机模型为负载补偿器和电压矢量发生器分别计算额定的空载值ISX0，Isy0和I0，θ0。知道实际的空载值就有可能更准确地估计电机轴的负载转矩。

　　与V/f控制相比，电压矢量控制在低速时很有利，传动的动特性可得到明显的改善。此外因为控制系统能更好地估计负载转矩，给出电压和电流的矢量值，与标量（仅有大小的值）控制的情况相比，电压矢量控制还能得到很好的静态特征。

　　变频器元件包括：

　　变频器元件

　　整流电路

　　由VD1-VD6六个整流二极管组成不可控全波整流桥。对于380V的额定电源，一般二极管反向耐压值应选1200V，二极管的正向电流为电机额定电流的1.414-2倍。

　　变压器

　　一种常见的电气设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。

　　压敏电阻

　　有三个作用：一、过电压保护；二、耐雷击要求；三、安规测试需要。

　　热敏电阻：过热保护

　　霍尔元件

　　安装在UVW的其中二相，用于检测输出电流值。选用时额定电流约为电机额定电流的2倍左右。

　　充电电阻

　　作用是防止开机上电瞬间电容对地短路，烧坏储能电容开机前电容二端的电压为 0V；所以在上电（开机）的瞬间电容对地为短路状态。如果不加充电电阻在整流桥与电解电容之间，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。一般而言变频器的功率越大，充电电阻越小。充电电阻的选择范围一般为：10-300Ω。

　　储能电容

　　又叫电解电容，在充电电路中主要作用为储能和滤波。PN端的电压工作范围一般在 430VDC～700VDC 之间，而一般的高压电容都在 400VDC左右，为了满足耐压需要就必须是二个400VDC的电容串起来作800VDC。容量选择≥60uf/A

　　均压电阻：防止由于储能电容电压的不均烧坏储能电容；因为二个电解电容不可能做成*一致，这样每个电容上所承受的电压就可能不同，承受电压高的发热严重（电容里面有等效串联电阻）或超过耐压值而损坏。

　　电源板

　　开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路、检测电路及风扇等提供低压电源，开关电源提供的低压电源有：±5V、±15V 、±24V向CPU其附属电路、控制电路、显示面板等提供电源。

　　驱动板

　　主要是将CPU生成的PWM脉冲经驱动电路产生符合要求的驱动信号激励IGBT输出电压。

　　控制板

　　也叫CPU板，相当人的大脑，处理各种信号以及控制程序等部分。

　　变频器的保障措施：定期除尘并检查变频器风扇情况，做好变频器的保护行参数的设置，其拖动的电机尽量保证其负载大小波动不要太剧烈，接线点定期检查，防止螺丝松弛。

变频器的各组成部分原理有哪些

　　变频器可以分为四个主要部分：　变频空调对电压的适应性较强，有的变频空调甚至可在150－ 240V电压下启动。

　　f 环境温度要求低

　　变频空调对环境温度的适应性很强，有的产品甚至可在-15t的环境温度下启动。

　　g 一拖二智能控温

　　它可智能地辨别房间大小并分配冷（热）量，使大小不同的房间保持同样的温度。

　　h 保持室温恒定

　　变频空调采用了变频压缩机，变频空调可根据房间冷（热）负荷的变化自动调整压缩机的运转频率。达到设定温度后变频空调以较低的频率运转，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。当负荷小时运转频率低，此时压缩机消耗的功率小，同时避免了频繁开停，从而更加省电。

　　缺点

　　a 持续开机

　　对于欧美来说，大多数家庭习惯把空调开一整天，甚至一直不关机，因为他们希望在一进入房间就可以达到热或冷的效果，还因为他们国家的电价相对便宜。而对于我们国家而言，大多数家庭不会这样一直开空调，那么变频空调的优势就体现不出来，因为变频空调是要求空调一直持续运行才能达到省电的目的。

　　b 核心技术

　　变频空调的技术还不完善。虽然商家大肆宣传变频的优点，但是谁都知道机器越是先进，零件越复杂，有毛病的几率也会相应提高。

V90 在机械成型机的应用
河北某机械有限公司专营工程机械 机械动力装置机械零部件 ，作为经营工程机械机械动力装置机械零部件的企业，技术实力在同行业里雄厚。

产品详情

V90 在机械成型机的应用
河北某机械有限公司专营工程机械 机械动力装置 机械零部件 ，作为经营工程机械机械动力装置机械零部件的企业，技术实力在同行业里雄厚。
该公司拥有自己的技术团队，无论是在机械加工，还是电气设计上均能够***完成调试。
本项目为动力机械零部件成形机械，用S7-1200+V90实现***功能，客户***完成了调试工作。
本项目S7-1200选用 CPU 1217C 用于位置控制，支持5V差分脉冲信号输入。V90选用高惯量电机，来与现场机械惯量匹配，为设备提供了更好的稳定性。

 V90 在自动堆垛机上的应用
唐山某自动化有限公司专营工业自动化控制、包装设备、称重设备、计算机软件控制、机器人自动码垛控制系统、配料系统、制粒自动控制系统、预混料配料系统。凭借在自动化领域的***水平和成熟的技术，在工控领域迅速崛起，依靠科技求发展，不断为客户提供高科技产品。并实现用伺服代替机器手的带头人。
现场设备主要为X、Y、Z三轴***工作，通过PLC控制三轴之间的协调动作。
其中PLC用的是200-SMART ST40带100KHz脉冲输出。且用一套SMART 即可。并用SMART LINE V3的触摸屏作为上位系统，方便操作。
驱动器用的是西门子V90 高惯量系列，满足现场机械负载的惯量比例。现场运行稳定，并试验成功。

 V90 在贴标机上的应用

武汉某技术有限公司经营主要以非标机床和高速立式数控加工中心及自动化专机和加工中心生产线。公司拥有多个成熟的工程师调试工艺方案，打标机是主要案例之一。
本项目为打标机工艺，运用1轴伺服作为***，运用普通变频（V20）作为行走。
其中PLC用的是200-SMART ST40带100KHz脉冲输出。共用1套SMART ，以及其他的DI/DO模块。并用新型的SMART LINE V3的触摸屏作为上位系统，分辨率更高，响应速度更快。
驱动器用的是西门子V90 高惯量系列，满足现场机械负载的惯量比例。现场运行稳定，并试验成功。

V90 在汽车行业上的应用

北京某数控技术股份有限公司是一家为动力总成装配提供工艺规划、设计、生产制造、安装调试及交付服务等整套数字化解决方国内的机电一体化，非标设备***。
本项目为汽车生产线用，驱动轴成型，***机部分，现场SIEMENS 中***伺服驱动都能涉及到。
其中本次设备PLC用的是S7-1200，共一套。方便与V90进行脉冲控制，以及与S120进行PN通讯。并用精致的触摸屏作为操作界面，更显档次。
驱动器用的是2轴V90 高惯量伺服+1台V20变频，满足现场机械负载的惯量比例。现场运行稳定，并试验成功，并实现转矩控制。

SITOP smart
强大的标准电源
SITOP smart是许多24V/12V直流应用的标准选择。窄小的尺寸，高输出功率，经济的价格。体积虽小，却具有非常出色的过载功能。
具有额外输出功率，它可提供1.5倍的额定电流5秒/分，即使是较大的负载也可以轻松开启。可长时间处于120%的额定输出，其可靠性***。
该设备获得了多种认证，在应用非常广泛。同时，可提供7A、14A的12V直流电源。

　　c 节电花费

　　先来算算空调使用费用问题。举个例子，如果空调按照每年使用时间4个月，每月30天，每天平均运行8小时计算，制冷运行时间为960小时，按照空调功率平均为2000W算，制冷期间，使用定速5级空调（EER=2.6）总耗电量为1920度，如果使用目前上海标准5级的变频空调（EER=3.3），总耗电量为1510度，省电为410度左右，每台每年节省电费只有150多元。但是变频空调的价格要比普通空调价格超出千余元！

　　另外，以北方城市为例，很多地区冬季都有供暖设施，每年使用空调的季节只有三个月左右，多数时间空调闲置，变频空调的优势并不明显

西门子6ES7510-1SJ01-0AB0技术参数

1．概述
SIRUS 3RW44电子软起动器可以通过PROFIBUS－DP网络进行通讯。硬件版本要求从E06,生产日期从060501开始，见图1标识。本文将主要讲述如何通过PROFIBUS-DP网络进行通讯，以及如何通过Softstarter ES软件进行参数化、操作和监视。

图1. 版本号

2．PROFIBUS-DP通讯
首先要选择通讯模板，3RW44软起动器装配PROFIBUS通讯模版后具备PROFIBUS通讯功能。通讯模版的订货号：3RW4900-OKC00。（注意：在安装通讯模版时首先要保证3RW44软起动器没有上电）。

图2安装通讯模板

2．1激活通讯模板功能和设置站地址

2．1．1通过液晶屏激活通讯模板和设置站地址

1. 在*接通3RW44软起动器之前，要先检查主侧和控制侧的接线是否正确。在*施加控制电压之后，会自动进入必须执行一次的快速起动菜单中，根据设备的情况来预设软起动器的重要参数。（详见操作手册）

2. 按照图3所示的顺序操作按键来激活通讯模版

老版的STEP 7有一个PID参数赋值工具，其中的监控曲线对话框可显示PID的被控量、给定值和PID输出值的曲线，但是监控曲线画面很小。
    S7-300/400和S7-1200都可以使用STEP 7 V11的PID调试工具。双击项目树的文件夹“\工艺对象\PID_DI”中的“调试”，打开PID调试窗口（见下图），可以用趋势视图监视PID控制器的设定值、过程值和调节变量的曲线。调试窗口将老版STEP 7的PID参数赋值工具中的监控曲线对话框、参数赋值对话框和曲线记录参数设置对话框的功能集成到一起。趋势图有Strip（连续显示）、Scope（区域跳跃显示）、Sweep（滚动显示）和Static（静态区域显示）4种显示模式。可以用多种方式方便地移动坐标轴与改变坐标轴的比例，可以修改和下载PID参数和设定值，有手动模式。下图是我用S7-300/400的仿真软件和PID调试工具模拟调试闭环控制系统得到的曲线。