6ES7231-7PC22-0XA0功能介绍

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变频器和电机的距离确定电缆和布线方法；

i.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 ii. 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 iii.电机电缆应独立于其它电缆走线，其小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少变频器输出电压快速变化而产 生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 iv. 与变频器有关的模拟信号线好选用屏蔽双绞线，动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。

3） 变频器控制原理图 i.主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电 抗器；滤波器是安装在变频器的输出端，减少变频器输出的高次谐波，当变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能，但缺相保 护却并不*，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 ii. 控制回路：具有工频变频的手动切换，以便在变频出现故障时可以手动切工频运行，因输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。

4） 变频器的接地 变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好，接地导线的截面不小于4mm，长度不超过5m。变频器的 接地应和动力设备的接地点分开，不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端，另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。

ipm电路板包含驱动和缓冲电路，以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的pwm信号，通过光耦合将电压驱动信号输入ipm模块，因而在检测模快的同时，还应测量ipm模块上的光耦。

1.4 冷却系统

冷却系统主要包括散热片和冷却风扇。其中冷却风扇寿命较短，临近使用寿命时，风扇产生震动，噪声增大后停转，变频器出现ipm过热跳闸。冷却风扇的寿命受限于轴承，大约为10000～35000 h。当变频器连续运转时，需要2～3年更换一次风扇或轴承。为了延长风扇的寿命，一些产品的风扇只在变频器运转时而不是电源开启时运行。

1.5 外部的电磁感应干扰

如果变频器周围存在干扰源，它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器。减少噪声干 扰的具体方法有：变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上，加装防止冲击电压的吸收装置，如rc浪涌吸收器，其接线不能超过20 cm；尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主回路分离；变频器控制回路配线绞合节距离应在15 mm以上，与主回路保持10 cm以上的间距；变频器距离电动机很远时（超过100 m），这时一方面可加大导线截面面积，保证线路压降在2%以内，同时应加装变频器输出电抗器，用来补偿因长距离导线产生的分布电容的充电电流。变频器接地 端子应按规定进行接地，必须在接地点可靠接地，不能同电焊、动力接地混用；变频器输入端安装无线电噪声滤波器，减少输入高次谐波，从而可降低从电源线 到电子设备的噪声影响；同时在变频器的输出端也安装无线电噪声滤波器，以降低其输出端的线路噪声。

1.6 安装环境

变频器属于电子器件装置，对安装环境要求比较严格，在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应 抑制措施：振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因，对于振动冲击较大的场合，应采用橡胶等避振措施；潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触 不良、绝缘降低而形成短路，作为防范措施，应对控制板进行防腐防尘处理，并采用封闭式结构；温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，特别是半导体器 件，应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

除上述几点外，定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合，为防止微处理器因温度过低不能正常工作，应采取设置空气加热器等必要措施。

1.7 电源异常

电源异常大致分以下3种，即缺相、低电压、停电，有时也出现它们的混合形式。这些异常现象的主要原因，多半是输电线路因风、雪、雷击造成的，有时也因 为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电的单位，也会出现频率波动，并且这些现象有时 在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求

• MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

• MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。

• 全局数据：
  “全局数据通信"服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。 
  例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。

• 内部通信总线(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。

• 功能强大的通信技术：

• 多达 32 个 MPI 节点。

• 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。

• 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。

• 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s

• 灵活的组态选项：
  可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的*化调整。例如，任意两个MPI节点之间zui多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。

• FCM AS-Interface Safety ST 故障安全通信模块对 AS-Interface 网络加以补充，无需额外接线即可产生安全型 AS-Interface 网络。

  重要的点：

• 适用于 ET 200SP 的故障安全通信模块

• 过程映像中有 31 个故障安全输入通道

• 过程映像中有 16 个故障安全输出通道

• 经认证，达到 SIL 3 (IEC 61508/EN 62061) 和 PL e (EN ISO 13849‑1)

• 参数设置与 ET 200SP 的其它故障安全 I/O 模块*

• 该通信模块支持 PROFINET 和 PROFIBUS 配置中的 PROFIsafe 功能。可用于故障安全 SIMATIC S7-300F/S7-416F CPU 和 S7-1500F CPU 以及带有 ET 200SP F-CPU 1510SP F / 1512SP F（固件 V1.8 或更高版本）或 1515SP PC F 的故障安全型 ET 200SP 站。

• 用于读取多达 31 个故障安全 AS-Interface 输入从站

• 每个故障安全 AS‑i 输入从站有 2 个传感器输入/信号

• 传感器信号的分析可以调节：双通道或 2 个单通道

• 对于双通道信号，进行集成偏差分析

• 对于 2 个单通道信号，进行集成 AND 运算

• 可以设置输入延迟

• 可以设置调试测试

• 可以激活顺序监控

• 用于控制zui多 16 个故障安全 AS-Interface 输出电路组

• 输出电路组相互独立地被控制。

• 一个输出电路组可作用于一个或多个执行器（例如，用于同时分断多个驱动器）。

• 可通过故障安全 AS-Interface 输出模块（如安全 SlimLine 模块 S45F,订货号 3RK1405-1SE15-0AA2；请参见“工业通信"→“ASIsafe"→“故障安全 AS‑Interface 模块"）来连接执行器（例如，接触器）。

• 通过过程映像进行简单故障确认

• 可从编码元件自动导入安全参数，模块更换简单方便

• 全面的诊断选项

• 可插到类型为 C1 或 C0 的基本单元 (BU) 中

• 信息化自动报警指示（固件 V1.0.1 或更高版本）

• 通过 AS-Interface 电压供电

• 8 个 LED 指示灯，用于指示诊断、操作、故障和电源电压的状态

• 模块前面具有说明性印制文字

• 用纯文本来标记模块类型和功能等级

• 二维矩阵码（订货号和序列号）

• 接线图

• CM 模块类型的颜色编码：浅灰色

• 硬件和固件型号

• 完整订货号

• 可选标签附件

• 标签条

• 参考标识标签

• 设计

  故障安全 F‑CM AS‑i Safety ST 模块具有宽度为 20 mm 的 ET 200SP 模块外壳。

  运行时，需要使用一个符合 AS-i 规范 3.0 的 AS-i 主站以及故障安全 AS-i 输入从站和/或 AS-i 安全输出模块。建议将 CM AS‑i Master ST 通信模块（订货号 3RK7137‑6SA00‑0BC1）用作 ET 200SP 的 AS‑i 主站

CM AS-i Master ST 和 F-CM AS-i Safety ST 模块在一个 ET 200SP 站中的简单组合在 PROFINET（或 PROFIBUS）和 AS 接口之间形成了一个强大，安全的路由器，可以进一步扩展 以模块化方式。

• ET 200SP 接口模块、CM AS-Interface Master ST 和 F‑CM AS-Interface Safety ST 的组合

  使用 ET 200SP 的数字量和模拟量 I / O 模块，可以实现额外的本地输入和输出，以确保模块化 AS-i 路由器*符合客户要求。通过选择标准和故障安全 I/O 模块，可针对每种应用实现扩展配置。

  此外，还可以实现带或不带故障安全功能的单一 AS-Interface 主站、双主站、三主站或通常的多个主站。

  支持的基本模块

  将 CM AS i Master ST 和 F CM AS i Safety ST 模块组合使用时，可将 CM 模块插到浅色 C0 型基本单元上，并在该单元的右侧，将 F CM 模块插到深色 C1 型基本单元上。仅在 CM 模块的浅色基本单元上连接 AS-Interface 电缆。

  安全说明

  为了保护设备、系统、机器和网络以防受到网络威胁，必须实施并持续保持全面的工业安全概念。西门子的产品和解决方案只是这种概念的一个组成部分。

  F‑CM AS-Interface Safety ST 模块的组态需要使用以下软件：

• STEP 7 (Classic)，V5.5 SP3 HF4（含 HSP 2093）或更高版本1) 和 Distributed Safety V5.4 SP5 或 F-Configuration Pack SP11

• 或

• 带 HSP 0070 的 STEP 7 (TIA Portal) V13 或更高版本2) 和 Safety Advanced V13。
  为了连接到 S7-1500F，需要使用 STEP 7 V13 SP1。通过 STEP 7 V13 SP1 进行组态时，必须要有版本的 HSP 0070 V2.0（或更高版本）。在组态带 ET 200SP F‑CPU 1510SP F / 1512SP F（固件 V1.8 或更高版本）或 1515SP PC F 的 ET 200SP 站中的 F-CM AS-Interface Safety ST 模块时，需要使用 STEP 7 Safety V13 SP1 Update 4 以及新版本 HSP 0070 V3.0（或更高版本）。

• 组态和编程*在 STEP 7 用户界面中完成。无需额外组态组件即可执行调试。

  数据管理（包含 SIMATIC 的所有其它组态数据）*在 S7 项目中进行。

  输入和输出通道自动分配给过程映像；无需通过组态功能块手动链接。

  如果更换 F‑CM AS-Interface Safety ST 模块，则所有必要设置会自动导入到新模块中。

  F‑CM AS-Interface Safety ST 模块占用 ET 200SP 站的 I/O 数据中的 16 个输入字节和 8 个输出字节

西门子CPU模块6ES7317-2FK14-0AB0参数详细

、纸机传动特性与变频器机械特性

　　造纸机传动属于恒转矩负载，所以要求电机采用恒转矩调速。要求变频器工作在恒转矩调速控制状态，所以应该选用恒转矩机械负载变频器。

　　有的公司对于恒转矩调速和恒功率调速采用不同型号的变频器，如西门子公司的ECO风机、水泵控制用变频器和MDV、6SE70恒转矩变频器。有的公司对于恒转矩调速和恒功率调速采用同一型号的变频器，对于同一台变频器采用不同的控制方式所接配的电机不同，变频器内部参数设置不同。如ABB公司ACS400、ACS600系列变频器。比如型号为ACS401-0030的变频器在恒转矩调速控制接配电机22Kw，在风机、水泵恒功率控制接配电机为30Kw。所以用户应该了解变频器的机械特性匹配。

2、频率分辨率对纸机传动性能的影响
　　频率分辨率是衡量变频器的重要指标。频率分辨率包含频率给定分辨率和频率控制分辨率。

1、频率给定分辨率指变频器的给定通道对输入信号的分辨率，一般指模拟输入通道AD的位数。对于通讯通道一般给定精度远远大于模拟通道，所以模拟给定通道若能满足要求，通讯通道是满足的。
　　一般纸机对传动调速的控制精度要求为0.1%，对于一台确定的造纸机从频率分辨率的角度来说，若能在低速满足给定控制精度，则在高速运行是没有问题的。下面我们举例说明：
　　设本台纸机在低速抄纸，变频器运行频率为10Hz，则要求给定精度为：10*0.1%=0.01Hz
　　所以要求变频器的频率分辨率必须能够小于0.01Hz。
设本台纸机在高速抄纸，变频器运行频率为50Hz，则要求给定精度为：
50*0.1%=0.05Hz
　　所以要求变频器的频率分辨率必须能够小于0.05Hz。
　　所以我们在选择传动系统时注意纸机低速时变频器能否满足控制精度的要求。而不必担心高速的给定精度。给定精度也可以通过变频器参数来进行调节，但缺点是在改变工作状态时需要重新调整参数。
如一台用于流浆箱控制的上浆泵变频器，其运行频率一般在30~50Hz之间，控制采用SR73A调节器，但是流浆箱液位无法稳定，上浆量忽大忽小，变频器始终调节不能稳定。原因变频器设定分辨率不够。给定忽大忽小，1mA对应2.5Hz。我们可以调节参数，变频器的小给定为30Hz，即给定0mA对应30Hz，给定20mA对应50Hz，这样1mA对应1Hz，给定频率分辨率提高了2.5倍。

2、频率控制分辨率指变频器的输出小分辨率，通常说变频器是无级调速是相对而言的。变频器有它的小分辨率，每次调速频率的小变化。现在变频器的小分辨率一般为0.01Hz。用户在选择变频器时应该注意频率分辨率是否能满足设备需要。