西門子變頻器6SE6440-2UC21-5BA1

西門子變頻器安裝調試方法
I.西門子變頻器和電機的距離應該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容，減少干擾的發(fā)射源。
II. 控制電纜選用屏蔽電纜，動力電纜選用屏蔽電纜或者從西門子變頻器到電機全部用穿線管屏蔽。
III.電機電纜應獨立于其它電纜走線，其距離為500mm。同時應避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線，這樣才能減少西門子變頻器輸出電壓快速變化而產生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應盡可能使它們按90度角交叉。與西門子變頻器有關的模擬量信號線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。

借助 CNC 車間管理軟件提高生產率的途徑 數字化持續(xù)使生產過程發(fā)生改變。 機床制造商和運營商可由此靈活應對市場需求，并提高生產率。 西門子憑借 Digital Enterprise Suite為數碼企業(yè)提供了一套通用的 硬件和軟件產品組合。 針對機床行業(yè)，西門子用 CNC 車間管理軟件這一概念概括了自己 的數字化產品組合。借助西門子的數字化產品組合，機 床行業(yè)領域中的企業(yè)可以大幅提高自己的生產率，顯著縮短開發(fā) 周期以及市場推廣周期，并由此進一步鞏固和提高自己在市 場上的競爭力。

借助 CNC 車間管理軟件提升整個機床的速度和靈活性，改善質 量，提高效率和安全性，并在服務等領域實現新的業(yè)務模型。 CNC 車間管理軟件所包含的應用程序基于分層 IT 結構，并針對工 程組態(tài)和生產提供量身定制的功能。從采用 SINUMERIK 的機床 解決方案直至基于云技術的開放式MindSphere物聯網操作系統， 功能豐富強大。

CNC 車間管理軟件： 工程組態(tài)中更高的生產率 我們提供了大量的應用程序用于提升機床的機械和電氣設計開發(fā) 的效率，并用于優(yōu)化生產過程。為了可以快速而靈活地應對市場 和客戶的需求，機床制造商越來越多地對新機床的研發(fā)階段進行 虛擬化和并行化。其前提條件是持續(xù)利用所有數字化可能性 – 從初的想法直至已建成機床的調試。

變頻器日常使用中出現的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數有幾千個，只有系統地、合適地、準確地設置參數才能充分利用變頻器性能。[1]

頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉矩特性根據下列關系式決定：

轉矩t與轉速n的關系根據負載種類大體可分為3種[2]。

(1)即使速度變化轉矩也不大變化的恒轉矩負載，此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。

(2)隨著轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。

(3)轉速越高，轉矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、機床主軸、卷取機等。

變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數p1300設為0，變頻器工作于線性

v/f控制方式，將使調速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。

將p1300設為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線性關系，則低速時電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數保持在適當的范圍內。

可以進一步通過設置參數使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當的提高以補償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問題。適用于大起動轉矩的調速對象。

變頻器v/f控制方式驅動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉速會發(fā)生振蕩，嚴重時系統無法運行，甚至在加速過程中出現過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉矩慣量較小時更為嚴重?？梢愿鶕到y出現振蕩的頻率點，在v/f曲線上設置跳轉點及跳轉頻帶寬度，當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉點，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。

有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數即可得到所需控制曲線。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。

參數p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式

參數p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。這種控制方式是目前上*的控制方式，其他方式是模擬直流電動機的參數，進行保角變換而進行調節(jié)控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動機參數進行控制，控制簡單，精確度高。

4常見型號編輯

MicroMaster440

西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。

它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創(chuàng)新的BiCo（內部功能互聯）功能有*的靈活性。

西門子MM420變頻器一級經銷商

簡介

西門子變頻器以其強大的品牌效應，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據有關專業(yè)市場調研機構的統計，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居。

西門子變頻器在中國市場的使用早是在鋼鐵行業(yè)， 

西門子變頻器（圖1）

模塊技術規(guī)范

在使用S7-200 數字量模塊時，我們需要了解模塊的很多的具體參數，如：輸入輸

出類型、輸入輸出的點數、模塊功耗、輸入/輸出點額定電流等，您可以在以下文檔中

獲得這些具體參數：?

? 《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄A 技術規(guī)范表A-12至表A-14?

如何查詢西門子產品的技術數據，請點擊 查看

在眾多參數中，需要特別提醒您注意模塊的以下兩個重要參數：

? 模塊的電源消耗

? 輸出點的切換頻率

參數1： 模塊的電源消耗：主要指模塊對5V電源和24V電源的消耗能力。

（1） 5V電源消耗：5V電源是CPU通過I/O總線電纜供給模塊使用的，5V電源是無法通過外接電源補充和擴展的。我們需計算所有S7-200數字量模塊的5V電源消耗總和，以保證其不超過CPU 5V電源供應能力。

（2） 24V電源消耗：部分S7-200數字量模塊的供電、數字量輸入點及輸出點需要使用24V電源。24V電源可由CPU模塊的24V DC傳感器輸出電源提供，也可外加24V DC電源。通常，我們需計算S7-200數字量模塊的24V電源消耗總和，以保證其不超過CPU模塊的電源定額或選用正確容量的24V電源模塊。?

模塊5V/24V電源消耗請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄A 技術規(guī)范表A-12 。?

5V/24V電源計算請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄B 計算電源定額。

　?。?）FCS由于信息處理現場化，與DCS相比可以省去相當數量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同時也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。有專家認為可以省去60%。

　?。?）與（6）同樣理由，FCS可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時也節(jié)省了設計、安裝和維護費用。有專家認為可以節(jié)省66%。

　　對于（6）、（7）兩點應補充說明的是，采用FCS系統，節(jié)省投資的效果是不用懷疑的，但是否如有的專家所說達60~66%。這些數字在多篇文章中出現，編者認為這是相互轉摘的結果，目前還未找到這些數字的原始出處，因此，讀者在引用這些數字時要慎重。

　?。?）FCS相對于DCS組態(tài)簡單，由于結構、性能標準化，便于安裝、運行、維護。

　?。?）用于過程控制的FCS設計開發(fā)要點。這一點并不作為與DCS的比較，只是說明用于過程控制或者說用于模擬連續(xù)過程類的FCS在設計開發(fā)中應重點考慮的問題。

　　1）要求總線本安防爆功能，而且是頭等重要的。

　　2）基本監(jiān)控如流量、料位、溫度、壓力等的變化是緩慢的，而且還有滯后效應，因此，節(jié)點監(jiān)控并不需要快電子學的響應時間，但要求有復雜的模擬量處理能力。這一物理特征決定了系統基本上多采用主一從之間的集中輪詢制，這在技術上是合理的，在經濟上是有利的。

　　3）流量、料位、溫度、壓力等參數的測量，其物理原理是古典的，但傳感器、變送器及控制器應向數字智能化發(fā)展

4）作為針對連續(xù)過程類及其儀器儀表而開發(fā)的FCS，應側重于低速總線H1的設計完善。

　　PLC與DCS的前景

　　我們已經知道有的FCS是由PLC發(fā)展而來，而有的FCS是由DCS發(fā)展而來，那么，今天FCS已走向實用化，PLC與DCS前景又將如何。

　　PLC于60年代末期在美國首先出現，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數等順序控制功能，建立柔性程序控制系統。1976年正式命名，并給予定義：PLC是一種數字控制電子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數與演算等功能，并通過模擬和數字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工作程序。經過30多年的發(fā)展，PLC已十分成熟與完善，并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。PLC在FCS系統中的地位似乎已被確定并無多少爭論。PLC作為一個站掛在高速總線上。充分發(fā)揮PLC在處理開關量方面的優(yōu)勢。另外，火力發(fā)電廠輔助車間，例如補給水處理車間、循環(huán)水車間、除灰除渣車間、輸煤車間等，在這些車間的工藝過程多以順序控制為主。PLC對于順序控制有其*的優(yōu)勢。編者以為，輔助車間的控制系統應以遵循現場總線通訊協議的PLC或能與FCS進行通訊交換信息的PLC為優(yōu)選對象

西門子變頻器6SE6440-2UC21-5BA1

151-1基本型幾口模板：用于ET 200S，數據傳輸速率高達12Mbit/s，可連接多達12個電源模板、電器模板和電機啟動模板，使用9針sub-D連接器鏈接總線，包括背板總線蓋板；

IM 151-1標準型接口模板：用于 ET 200S，數據傳輸速率高達12 Mbit/s，輸入和輸出各 244 字節(jié)，可連接多達63個電源模板、電氣模板和電機起動器模板，使用 9- 針 sub-D 連接器連接總線，包括背板總線蓋板；

IM 151-1緊湊型 32 DI 24 V DC接口模板：用于 ET 200S,數據傳輸速率高達12 Mbit/s，32點數字量輸入，可連接多達12個電源模板、電氣模板和電機起動器模板，使用 9 針 sub-D 連接器連接總線，包括背板總線蓋板;

IM 151-1光纖接口標準型接口模板：用于 ET 200S，數據傳輸速率高達12Mbit/s，輸入和輸出各128字節(jié)，可連接多達63個電源模板、電氣模板和電機起動器模板,使用集成光纖電纜連接總線，包括背板總線蓋板；

IM 151-1緊湊型16 DI 24 V DC / 16 DO 24 V/ 0.5 A接口模板：用于 ET 200S，數據傳輸速率高達12 Mbit/s， 16 點數字量輸入和 16 點數字量輸出，可連接多達 12 個電源模板、電氣模板和電機起動器模板，使用 9- 針 sub-D 連接器連接總線，包括背板總線蓋板；

IM 151-1 高性能型接口模板：用于 ET 200S，數據傳輸速率高達12 Mbit/s，輸入輸出各 244 字節(jié)，可連接多達 63 個模板，連 PROFIsafe 模板接口，等時模式（時鐘同步），使用 9 針 Sub-D 連接器總接總線，包括背板總線蓋板；

TE-U120S4x10 與TE-U120C4x10端子模板：加置端子，用于 ET 200S 緊湊型的TM-C120x 端子模板，螺釘型端子，用于 3 線制連接，4 線制連接需訂購兩個模板如果端子模板的高度與 TM-E/TM相同，寬度不小于 120mm 時，也可用于 TM-E/TM-P；

TM-C120S 端子模板：用于 ET 200S 緊湊型，螺釘型端子；

TM-C120C 端子模板：端子模板，用于 ET 200S 緊湊型，彈簧型端子

● 312IFM至318-2DP有鑰匙選擇開關

● 312C至314C-2PiP/DP有滑動開關 另一個區(qū)別在于存儲卡

信號模塊（SM） （數字輸入模塊、數字輸出模塊、數字I/O模塊、模擬輸入模塊、模擬輸出模塊、模擬I/O模塊）

附件：前連接器 使不同的過程信號電平和S7-300的內部信號電平相匹配 功能模塊（FM）

附件：前連接器 用于時間要求苛刻，存儲器容量要求較大的過程信號處理任務，例如定位或閉環(huán)控制功能 通訊處理器（CP）

附件：連接電纜 擴展中央處理單元的通訊任務，例如CP342-5DP與PROFIBUS-DP的連接 SIMATIC TOP連接

附件：帶有帶狀電纜端子的前連接器模塊 用于數字量模塊的連接（預連接的端子塊） 接口模塊（IM）

附件：連接電纜 連接S7-300的各個機架 帶總線連接器的PROFIBUS總線電纜 連接MPI或PROFIBUS 子網上各個節(jié)點

編程器電纜 連接CPU和編程器（PG/PC）

RS485中繼器

用于放大在MPI或PROFIBUS 子網的信號和用于連接MPI或PROFIBUS 網段（Segments） 帶STEP 7軟件包的編程器（PG）或個人計算機（PC） 用于S7-300組態(tài)、編程和調試

2.2.1

(1) 設計與維護

PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經過改變程序而改變生產過程成為可能。特別適合多品種、小批量的生產場合。

(2) 安裝與布線

動力線、控制線以及PLC的電源線

電源線是用作電氣組件或設備與電源的連接線，通常來說指電線與其一端連接的插頭或尾插的集合體，是電器產品的基本零部件之一。電源線分為電線和插頭兩部分。

       和I／O線應分別配線，隔離變壓器與PLC和I／O之間應采用雙絞線連接。將PLC的I／O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到低限度。

PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內。在柜內PLC應遠離動力線(二者之間距離應大于200 mm)。與PLC裝在同一個柜子內的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯RC消弧電路。

PLC的輸入與輸出兩端接地，接地電阻

電阻，物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體，簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 應小于屏蔽層電阻的1／10。

交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜

電纜是一種用以傳輸電能信息和實現電磁能轉換的線材產品。既有導體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴密內護層，或還加機械強度大的外護層，結構較為復雜，截面積較大的產品叫做電纜。

，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。

(3)I／O端的接線