西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8型号参数
西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8型号参数
MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号,额定功率范围从120W 到200kW 恒定(转矩CT 控制方式),或者可达250kW (可变转矩VT控制方式),供用户选用。本变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT )作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置参数,它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它也可用于更的电动机控制系统。
SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制的变频器是具有IGBT 逆变器、全数字技术的有电压中间回路的变频器。它同西门子三相交流电动机一起为所有工业领域和所有应用场合提供高性能、的解决方案。SIMOVERT MASTERDRIVES基于系统的传动技术,一种通用和模块式的标准系列装置SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列变频器是全系列通用和模块化的产品:? 标准装置功率范围从0.55 kW~ 2300 kW。? 覆盖的三相交流电网电压,380 V~ 690 V。? 按照使用场合及所需功率,可做成4 种结构,即增强书本型、书本型、装机装柜型及变频调速柜。? 模块化的硬件、软件使其能够达到**配合、的解决方案。同电机侧性能的闭环矢量控制相适应,SIMOVERTMASTERDRIVES AFE (ActiveFront End) 装置通过一个主动的(active)面向电网角度的矢量控制确保的电能供应。
SIMOVERT MASTERDRIVESAFE装置有如下特性:? 控制系统对电网可以有任意的扰动,即有一个的综合功率因数,? 在电网电压瞬时跌落或故障时,有防止传动系统功能,? 能进行无功功率补偿,? 四象限工作方式。MASTERDRIVES装置做成:? 接到交流三相电网上的变频器,? 接到直流母线上的逆变器,? 向直流母线提供电源的整流单元。多种系统元件和附件扩展了产品的应用范围。
SIMOVERT MASTERDRIVES合理的方案SIMOVERT MASTERDRIVES一贯地共同遵守相同的设计原则。在所有功率范围中的装置(变频器、逆变器)和系统元件(整流单元、制动单元)都有一个统一的设计和相同的接线系统。它们能以任何方式组合并能并列安装以满足传动系统各种要求。功率范围从0.55kW ~ 6000 kW的柜体和系统的配置能够满足用户使用要求。应用举例:? 多电机传动(钢铁厂和轧机,造纸机和塑料薄膜工业)和? 单独传动-匹配设计(如船传动)-用于试验台(如具有低电网压力的Active Front End)。
MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号,额定功率范围从120W 到200kW 恒定(转矩CT 控制方式),或者可达250kW (可变转矩VT控制方式),供用户选用。本变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT )作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置参数,它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它也可用于更的电动机控制系统。
MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照专用要求设计,并使用内部功能互联(BiCo)技术,具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现专用功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。主要特征 380V-480V±10%,三相,交流,7.5kW-250kW风机和泵类变转矩负载专用 牢固的EMC(电磁兼容性)设计控制信号的快速响应控制功能线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点 v/f控制 内置PID控制器 快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸 数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个 具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程 采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接 集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块 灵活的斜坡函数发生器,可选平滑功能 三组参数切换功能:电机数据切换,命令数据切换 风机和泵类专用功能:多泵切换 旁路功能 手动/自动切换 断带及缺水检测 节能方式保护功能过载能力为140%额定负载电流,持续时间3秒和110%额定负载电流,持续时间60秒 过电压、欠电压保护 变频器过温保护 接地故障保护,短路保 I2t电动机过热保护 PTC/KTY电机保护
经济型 CPU 模块具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四种配置
高速处理器芯片,位指令执行时间可达 0.15μs
支持高速计数功能,可实现单相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 输入
集成断电数据保持功能,无需电池,只需简单设置,轻松实现断电数据
保持
本体集成一个 RS485 通信接口,可连接触摸屏或变频器
串口隔离,支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信
CPU 模块的输入输出端子可拆卸,CPU 可导轨或螺钉安装
220V AC 供电,继电器输出,支持 24V 源型或漏型输入
使用 STEP7 Micro/WIN SMART 编程软件,界面更友好,操作更简单,全面支持 Windows 10 操作系统
一般的变频器大频率到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、大频率,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。
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。
ECO系列变频器常见故障
对于ECO的变频器,我们碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有龋离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏也是常见故障(30kw以上)·由于限渍回路设计在交谈输入侧,只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后,都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大,而使得限熱电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障,引起原因就是因为采样电阻的损坏。
用户程序一般先在实验室模拟调试,实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟,各输出量的通/断状态用PLC上有关的发光二极管来显示,一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。可以根据功能表图,在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号,如限位开关触点的接通和断开。
答:根据电机的电流,配用大于或等于此电流的驱动器。如果需要低振动或高精度时,可配用细分型驱动器。对于大转矩电机,尽可能用高电压型驱动器,以获得良好的高速性能。
DeviceNet是一种用于连接工业设备(如限位开关、光电传感器、阀门、电动机启动器、过程传感器、条型码读入器、变频器、屏幕显示和操作界面等)与网络的现场总线,其特点是成本低、开发容易、支持的厂家多并且不需要昂贵的连接线路。
DeviceNet是一个开放式的协议,它初是由美国罗克韦尔自动化公司开发应用。目前,DeviceNet技术属“开放DeviceNet厂商协会"归ODVA组织(Open DeviceNet Vendor Associaiton)所有和推广。ODVA在世界范围拥有300多家自动化设备厂商的会员(如罗克韦尔自动化、ABB、欧姆龙)。的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立,目前正积极推广该技术。设备厂商只要参加ODVA组织,就可以得到有关DeviceNet协议标准,还可以加入产品讨论组来得到产品开发的帮助。DeviceNet产品的开发并不复杂。设备DeviceNet是基于CAN的技术。作为一种串行通讯技术,CAN是80年代中后期适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的,并已成为开放的标准通讯协议(ISO 11898)
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,具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高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*%,响应很快,高精度调速都采用svpwm矢量控制方式
西门子模块6ES7512-1SK01-0AB0
ET 200SP介绍ET 200SP是西门子推出的新一代分布式I/O系统,在结构设计上采用了与ET 200S类似的紧凑式设计,目前已覆盖ET 200S的主要功能,接口模块IM155-6PN ST与IM155-6 DP HF支持多32个模块;IM155-6 HF支持多64个模块,信号模块支持热插拔,集成PROFIenergy功能,I/O模块支持电源分组,支持组态控制功能。由于信号模块提高了集成度,使得使用ET 200SP配置相同数量的I/O信号比使用ET 200S,体积减少50%;改变了模板供电方式,无需PM-E模板;模板功能进行了整合,减少了模块的种类;系统集成了电源模块,从而无需单独的电源模块;采用的100MBit/s 背板总线,使背板数据刷新速度得到提高;采用快速接线技术,接线无需工具;安装导轨为标准的DIN35导轨。
目前ET 200SP的接口模块有3种类型,分别为IM 155-6 PN ST、IM 155-6 PN HF和IM 155-6 DP HF,主要区别见下表:
其中BA 2×RJ45标准总线适配器和快连式总线适配器BA2×FC均可用于IM155-6PN ST及IM 155-6PN HF,二者的区别如下图1示:
图 1 BA 2×RJ45与BA2×FC的区别
2xRJ45标准总线适配器(Bus Adapter)
使用标准的RJ45接头
抗震性能可达 1g
如果插口损坏,只需替换总线适配器
2xFC快连式总线适配器
提高抗震性,可达5g
提高电磁兼容性
一个完整的ET 200SP的系统至少由以下部件构成:
接口模块:连接分布式ET 200SP与控制器或DP主站,通过背板总线实现与I/O模块的数据交换;
BaseUnit:信号模块安装的基座,并提供接线端子用于IO信号的连接及电源信号的连接,同时BaseUnit还可提供电源分组功能,该功能的实现通过选择带电源分组功能的BaseUnit实现,带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;
? ET 200SP接口模块后的BaseUnit;
? 一个电位组的有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
? 模块间的AUX辅助接线端子接电压等级不同;
? 由于RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块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RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。
I/O模块:安装在BaseUint上,用于I/O信号的处理;
服务器模块:完成ET 200SP的组态,并断开ET 200SP的背板总线,该模块已包含在ET 200SP接口模块的订货号中,与接口模块一同供货
梯形图是使用得多的图形编程语言,被称为plc的编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂电气人员掌握,特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序,梯形图的设计称为编程。
梯形图编程中,用到以下四个基本概念:
1.软继电器
PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器,而是一些存储单元(软继电器),每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态,则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”,其常开触点接通,常闭触点断开,称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态,对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反,称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。
2.能流
如图1所示触点1、2接通时,有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图1a中可能有两个方向的能流流过触点5(经过触点1、5、4或经过触点3、5、2),这不符合能流只能从左向右流动的原则,因此应改为如图1b所示的梯形图。
有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。
图1 梯形图
a)错误的梯形图 b)正确的梯形图
3.母线
梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar),。在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象左右两侧母线(左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压,母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。
4.梯形图的逻辑解算
根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果,马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的
电气工程师在plc维修工作中发现,小型的PLC控制系统在设计的时候,为适应生产过程的需要,常常需要在PLC外部改变PLC内部的数据,譬如Counter, Timer或者Data的值。同时还要求这些数据在系统关机以后,还能继续保存在PLC内部,这样的话这些数据在下次开机后,还可以被调出来继续使用。
在PLC维修工作中,我们有一种方法可以解决这种问题,希望能给大家提供一些有价值的参考。
现在许多小型的PLC都不同程度地提供了掉电保持寄存器,以便在PLC断电的时候,保存用户想要保存的数据。但大多数时候,PLC制造厂商为了节约成本, 没有提供足够数量的掉电保持寄存器供系统设计人员使用,所以当被调整的数据项目超过PLC内部的掉电保持寄存器的数目的时候,我们只能减少被调整的数 据项目(固定或不用)或者购买具有更多掉电保持寄存器数目的PLC。这样,就降低产品档次或增加成本,使得生产机械缺乏灵活性和适应性线路板维修。
实例:
松下FP0-C16T PLC,被调整数据是16个,PLC内部掉电保持寄存器数目是10个,包括8个数据寄存器(8个DT1652-DT1659, 16Bit)和2个字的内部继电器(WR61、WR62, 16Bit)。如果按常规的一个被调整数据占用一个数据寄存器的方法,这显然不能调整 16个被调整数据,而只能调整10个被调整数据。于是,我们分析了16个被调整数据的数据调整范围,发现这些数据的调整范围多半只需要从0~255,即 0~28-1;而掉电保持数据寄存器DT1652等内部的数据大小为216-1,即256×256-1;所以我们可以将一个被调整的数据只用到数据寄存器的低8位,DR维修那么该数据寄存器的高8位就可以来存储另一个被调整数据。
列出该部分的PLC维修程序:
1、开机之后,将另外两个数据寄存器的数据合并至掉电保持寄存器的高8位和低8位:
R9014是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时、第二个PLC扫描周期开始动作的脉冲继电器。
指令F66是一个字或指令,将一般数据寄存器DT20内的数据与一般数据寄存器DT0内的数据进行字或,结果送掉电保持寄存器DT1655。 指令F121是一个不带进位左移指令,K8即左移8位。
2、开机时,分开掉电保持寄存器中高8位和低8位至另外两个数据寄存器:
其中,R9013是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状态到run状态时只动作一个PLC扫描周期的脉冲继电器。
指令F65是一个字与指令,它的作用就是将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据与十六进制数FF进行字与,然后将结果送到一般数据寄存器DT0,这样就可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的低8位;同样第二行的字与指令可以分离出掉电保持数据寄存器DT1655内数据的高8位。
指令F120是一个不带进位右移指令,即:对数据字进行右移时,对高位进行补零。K8表示右移8位。
指令F0是一个字传送指令,就是将一般数据寄存器DT10内的数据传送到一般数据寄存器DT1。
上述程序段的目的就是在开机时将掉电保持数据寄存器DT1655内的数据分成两个被调整数据。上海三广数码科技有限公司在维修行业优势明显,除了强大的技术力量,还和香港恒发科技有限公司合作,彻底解决了集成电路、偏冷们芯片、电流传感器、电压传感器、电流变送器、电压变送器、开关电源以及各种常用电子元件的供应问题。
由上的PLC维修步骤可以看出,在PLC运行的时候,可以任意改变一般数据寄存器DT0和DT1中的数据,而这些改变也同时送到了掉电保持寄存器DT1655,这样,当PLC掉电时,所被调整的数据也就被保存了。
在平时的PLC维修工作中,通过同样的方法,我们可以视被调整数据的大小,灵活的使用掉电保持寄存器的每一个Bit位,这样我们在PLC维修时就可以在不增加成本的情况下,提高小型PLC控制系统的性能。
在自动控制中,常常要用到时钟和时间的控制。比如学校上下课的自动打铃和自动控制设备按H期和时间的控制。有的PLC有实时时钟功能,本文拟以各类PLC如何设置与显示时间,如何实现时间控制,谈点浅显的见解
1时钟的校时与时间数据的调用
1.1__无时钟功能的PLC
____PLC的时钟建立无机内时钟的机器获得时钟控制功能,1I要自己编一段时钟程序,如希望编程前先选好存锗年.月、日、时、分、秒的存储单元,然后利用机内时基作为标准计时脉冲,例如用秒脉冲将秒工作单元加1,加到60s时回零,并向分工作单元进1苒撞l小时6O分,1天24小时,太月3l天,小月粥天,毒舞羹,闰年2月加1天,1年l2个月的规律设计时钟程序。这种自制时钟的校时及时间数据取用和机内自带时钟类似,不再赘述东芝CT维修。开接来保让红、绿灯发H{闪光.
1.2__具有时钟功能与时钟指令的PLC
____有不少PLC具有时钟功能及相关指令,如西门子公司的LOGO!三菱公司的a控制器等微型机种,这类机器在上电后机内时钟就自动进入运行状态,且可在本机自带的显示屏上显示和设定时间值。图1是LoGO!使用阉形编程语言完成的一段程序。图中标的方框在LOGO!指令中称为时间开关,可以同时有多组时间设定
该程序中时间开关的设定值为周一到周五09:00变为ON,18:30变为OFF;周六14:30变为ON,22:30变为OFF;周日7:30变为ON,2:30变为
OFF,即是一个开关用于3种不同时间段控制的例子。此外,LOOO!还有年时钟指令,可用于月、目类时间的控制。在这类PLC中,时间段的设定及机内时钟的校正可畎使用本机配带的编程按钮,就象调节电子手表一样方便。
____西门子公司生产的$7-200、s7—300系列PLC也有时钟功能。与LOGO!不同的是在使用时钟功能时要先将实时时间值传送到一定的数据单元,并使用设置时钟指令将这些存储单元指定为时钟的年、月、日、时、分、秒、星期的专用单元。经这样设定后这些单元的数值就按时间的变化规律变化。在需要使用时间信息时,还需要使用读时间指令将时间值读到一定的存储单元里去才能使用。X光机维修图2是一段PLC的时钟建立及读出的实例程序
____程序中的VB210~VB217这8个存储单元事先已送入了一定的时间数据。这种时钟的校时可通过向这些存储单元送入新的时间数据来实现。在只涉及小时及分、秒的时间控制中,可采用定耐棱时的方法在机器的输入口上接一个校时按钮,在软件中编写一段传送校时时间数据的程序,并用这个按钮作为程序的执行条件。规定上午8时为校对时间,在标准时间为8点时,按一下校时按钮就可完成校时功能。要实现随机校时功能需要增设专用的数据输入设备,如编程器矩阵开关、数据单元或图形单元等变频器维修。
1.3__事故音响信号
____当QF由继电保护动作跳闸时.为了引起值班人员的注意,特装设了蜂吗器。为了避免在手动跳、合闸及自动重合闸时起动事故音响装置.在实际中利用控制开关内两对接点相串联的方法.即1—3与19—17只在合闸后才接通电源维修,其宗状态均同时接通的原理来实现的。
2闪光信号
____目前现场闪光信号是由闪光继电器提供,而改用PLC后,闪光信号只需用其内部的2个定时器构成振荡电路即可实现,从而省去了外部接线的麻烦.具体实现如梯形图3所示PLC的I/0分配如表1
3预告信号
____预告信是为了帮助值班人员判断故障设备及其性质,以便及时采取措施加以处理,防止事故进一步扩大为了节约PLC的接点,用预告信号出口继电器的接点驱动PLC输八端X(x),输出端Y(Y.)、Y.驱动或间接驱动光字牌和警铃.如图2所示
结论
____由于PLC性能非常优越.从而使中央信号动作的准确性和可靠性得保i止。虽然PLC的价格比目前现场使用的ZC-23型冲击继电器高,但其使用方便,维护工作量少,且二次回路简单
____本次实验虽未能输A、输出更多的事故及预告信号但就所输入的信进行验证,其输出结果完全符合现场要求。若投入应用,只需将PLC的触点通过扩展单元和扩展模块进行扩展,或者直接选用多I/0的PLC即可。