西門子6SE6440-2UC27-5DA1

西門子變頻器簡介：

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(jù)有關專業(yè)市場調(diào)研機構的統(tǒng)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zui早是在鋼鐵行業(yè)，然而在當時電機調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅動產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強大的品牌效應在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應該說是西門子品牌與技術的*結合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設備的引進而一起進入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器zui為成功的一個系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機傳動的直流母線方案。當然西門子也推出了在我個人看來技術上比較失敗然而在市場上卻相當成功的ECO變頻器，在技術上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因為它超越了富士變頻器成為中國市場的。現(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。

西門子變頻器常見型號：

G120變頻器

SINAMICS G120變頻器 模塊化設計，可靈活擴展 面向未來的驅動理念，用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實現(xiàn)不斷的創(chuàng)新。出眾的維護和維修友好性。應用：靈活驅動，適用于各種應用*集成的安全保護功能，具有SS1和SLS功能的產(chǎn)品。 基于集成化的安全保護技術，設備運行更安全，操作更簡便。

G130變頻器

SINAMICS G130 內(nèi)置式變頻器設計用于機器制造和工廠建設中使用的交流變頻器。具有較高性能, 可滿足各種負載類型的單電機驅動應用。無傳感器矢量控制的控制精度適合大多數(shù)應用，因此，無需使用附加實際轉速編碼器。SINAMICS G130 可以提供一種經(jīng)濟的驅動解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求。

G150變頻器

SINAMICS G150 變頻調(diào)速柜是為機器制造和工廠建設中的變頻驅動設計的。它們特別適用于針對恒轉矩負載、平方轉矩負載、高性能要求但無需再生反饋的傳動應用場合。無速度傳感器矢量控制的G150的控制精度適合大多數(shù)應用，因此無需使用附加實際轉速編碼器。SINAMICS G150 可以提供一種經(jīng)濟的驅動解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求。

S120變頻器

SINAMICS S120 模塊化運動控制驅動器適用于機械與系統(tǒng)工程中的高性能驅動應用。西門子的高性能驅動系統(tǒng)為您提供了廣泛而相互協(xié)調(diào)的組件與功能，可作為一個全面的運動控制驅動系統(tǒng)使用。這些運動控制驅動器包括高性能單軸驅動器和多軸共直流母線驅動器，具有矢量控制或伺服控制，可實現(xiàn)量身定制的高性能驅動解決方案SINAMICS S120 運動控制驅動器是一種高性能驅動器，使用靈活，可提高生產(chǎn)效率。除具有創(chuàng)新的系統(tǒng)結構和數(shù)字通信功能外，這些運動控制驅動器還提供了創(chuàng)新的工具，并且接線簡便，從而可進行高效組態(tài)與快速調(diào)試。SINAMICS S120 功率范圍為 0.12 - 4500 kW，具有各種結構形式和冷卻方式。

MM420變頻器

MicroMaster420是全新一代模塊化設計的多功能標準變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。 

MM430變頻器

MicroMaster430變頻器是全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照要求設計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術，具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫崿F(xiàn)功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運行方式等

SITOP UPS Manager 中用于顯示負載電流的趨勢圖

用于基于 TIA 的自動化系統(tǒng)的軟件

為了在 TIA 環(huán)境中方便地集成 DC UPS，提供了不同軟件模塊。

通過 TIA Portal 方便地進行組態(tài)。UPS1600 的數(shù)據(jù)存儲在硬件目錄版本 V14 或更高版本中。通過 SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和 S7-1500 的函數(shù)塊，還可集成在 STEP 7 用戶程序中。

使用適用于 WinCC 的現(xiàn)成 UPS 面板，可全面顯示 UPS1600 電源的診斷數(shù)據(jù)

西門子PLC控制系統(tǒng)設計的基本內(nèi)容
1．確定系統(tǒng)運行方式與控制方式。PLC可構成各種各樣的控制系統(tǒng)，如單機控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)等。在進行應用系統(tǒng)設計時

，要確定系統(tǒng)的構成形式。
2．選擇用戶輸入設備(按鈕、操作開關、限位開關、傳感器等)、輸出設備(繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件)以及由輸

出設備驅動的控制對象(電動機、電磁閥等)。這些設備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法屬于其他課程的內(nèi)容。
3．PLC的選。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術經(jīng)濟指標起著重要的作用。選擇PLC應

包括機型選擇、容量選擇、I／O模塊選擇、電源模塊選擇等。
4．分配I／0點，繪制I／0連接圖，必要時還須設計控制臺(柜)。
5．設計控制程序?？刂瞥绦蚴钦麄€系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常、安全、可靠的關鍵。因此控制系統(tǒng)的程序應經(jīng)過反

復調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。
6．編制控制系統(tǒng)的技術文件，包括說明書、電氣原理圖及電氣元件明細表、I／0連接圖、I／O地址分配表、控制軟件。

西門子PLC控制系統(tǒng)的設計步驟
1．根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護和連鎖等)、操作方式(手動、自動

、連續(xù)、單周期、單步等)。
2．根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)控制案。
3．根據(jù)系統(tǒng)構成方案和工藝要求確定系統(tǒng)運行方式。
4．根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，據(jù)此確定PLC的I／0點數(shù)。
5．選擇PLC。分配PLC的I／O點，設計I／O連接圖
6．進行PLC的程序設計，同時可進行控制臺(柜)的設計和現(xiàn)場施工。
7．聯(lián)機調(diào)試。如不滿足要求，再返回修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。

西門子6SE6440-2UC27-5DA1

變頻器的設定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，

使用中常常遇到因個別參數(shù)設置不當，導致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

控制方式：即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。

低運行頻率：即電機運行的小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉速下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發(fā)熱。

高運行頻率：一般的變頻器大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關的。

電機參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、大頻率，這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。

跳頻：在某個頻率點上，有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。

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

IMATIC WinAC RTX
SIMATIC WinAC RTX F
SIMATIC WinCC flexible 或 WinCC RT Advanced
WinAC 和 WinCC 組合

SIMATIC S7-mEC 是 S7-300 上的一個模塊化控制器，其設計采用了強大的嵌入式 PC 技術。嵌入式控制器是將可靠的模塊化 S7 控制器的優(yōu)點和高性能的 PC 技術結合在一起、創(chuàng)造出一種新設備。 

這些面板分為 12 英寸 TFT 觸摸型、15 英寸 TFT 觸摸型、15 TFT 觸摸/按鍵型、19 英寸 TFT 觸摸型和 22 英寸 TFT 觸摸型。面板式 PC 結構緊湊，它在單一平臺上將控制器與人機界面功能的*組合在一起，還提供了基于 PC 的系統(tǒng)的開放性.

無縫互連軟件工具系統(tǒng)，用于 SIMATIC S7 和 SIMATIC WinAC

自動系統(tǒng)應用中的各個階段，都具有用戶友好功能：

 包括：
TIA Portal 中的控制器軟
 STEP 7 V5.x 編程軟件
編程和設計選件
診斷和維修選件
技術和驅動系統(tǒng)的選件
用于聯(lián)合任務的軟件

SIMATIC 軟件使用標準：

DIN EN 6.1131-3:
SIMATIC 編程語言符合標準 DIN EN 6.1131-3。這就降低了花在熟悉和培訓中的費用。
Microsoft Windows:
使用基于 Windows 的應用程序和圖形大大縮短了熟悉和培訓過程。
SIMATIC 軟件已集成：

公用數(shù)據(jù)管理：
所有項目數(shù)據(jù)（如，符號表、組態(tài)數(shù)據(jù)和參數(shù)分配數(shù)據(jù)）均存儲在一個*數(shù)據(jù)庫中。它們可供所有工具使用：這就節(jié)省了多重輸入的時間并減少了錯誤。
集成式工具系統(tǒng)：
用戶友好的工具在自動化項目的每一步都可以使用。
兼容性：
SIMATIC 軟件系統(tǒng)平臺和辦公系統(tǒng)兼容。
SIMATIC 軟件提高生產(chǎn)率：

面向工作的工具：
這些工具易于使用并針對每一種應用場合進行了優(yōu)化。
可多次使用的程序部件：
完整的程序組件存儲在庫中，并且在后續(xù)項目中只需拷貝過來即可。
并行處理:
將一個系統(tǒng)細分成多個項目，允許您將處理分配給不同人員。
集成式診斷功能減少了停機時間并降低了于此相關的成本。

PLC概念
1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 
2、PLC的基本結構 
PLC實質是一種于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，如圖所示：
a. *處理單元(CPU)
*處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。

如何將0~10V模擬量電壓信號連接至MM420模擬量輸入調(diào)節(jié)變頻器頻率

接線

如圖所示，直接將模擬量電壓信號的正、負連接至3、4端子即可

模擬量輸入?yún)?shù)設置

• P0756 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型

• P0757 = 0 ；標定X1值 = 0V

• P0758 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ；標定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%

• P0761 = 0 ，模擬量輸入死區(qū)

控制參數(shù)設置

• P1000 = 2 ，使用模擬量輸入1調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率

如何將0~20mA或4~20mA電流信號連接至MM420模擬量輸入調(diào)節(jié)變頻器頻率

接線

注意：MM420模擬量輸入端口只能檢測電壓信號無法直接檢測電流信號，如果連接模擬量電流信號需要在模擬量輸入端口并聯(lián)500歐姆電阻將電流信號轉化為電壓信號（最大500歐，使用更大的電阻可能導致模擬量端口損壞）。

如圖所示，直接將模擬量電流信號的正、負連接至3、4端子，并且在3、4端子間并聯(lián)500歐姆1/4瓦的精密電阻。

使用0~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設置

• P0756 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型

• P0757 = 0 ；標定X1值 = 0V

• P0758 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ；標定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%

• P0761 = 0 ，模擬量輸入死區(qū)

使用4~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設置

• P0756 = 0 ；模擬量輸入類型，電壓類型

• P0757 = 2 ；標定X1值 = 2V

• P0758 = 0.0 ；標定Y1值 = 0%

• P0759 = 10 ；標定X2值 = 10V

• P0760 = 100.0 ；標定Y2值 = 100%

• P0761 = 2 ，模擬量輸入死區(qū)

控制參數(shù)設置

• P1000 = 2 ，使用模擬量輸入1調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率