西門子6SE6440-2UC33-0FA1

　輸入采樣在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。
　　在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

　　前蓋下面有RUN/STOP開關(guān)、模擬量電位器和擴(kuò)展I/O連接器。S7-200系列PLC提供多種具有不同I/O點(diǎn)數(shù)的CPU模塊和數(shù)字量、模擬量I.O擴(kuò)展模塊供用戶選用，CPU模塊和擴(kuò)展模塊用扁平電纜連接。
　　整體PLC還配備有許多的特殊功能模塊，例如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶、熱電阻模塊、通信模塊等，使PLC得功能得到擴(kuò)展。S7-200可以選用梯形圖、語句表（即指令表）和功能模塊語言來編程。它的指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握，操作方便。

相對(duì)于軟啟動(dòng)器來講，控制器燒毀故障是嚴(yán)重的。有的廠家此類故障造成的返修率已超過30%。進(jìn)口的或合資的廠家此類問題不多見。主要是控制器的電源和觸發(fā)電路以及輸入電路三部分容易燒毀。。
MM420以及MM440變頻器常見故障
對(duì)于MM420以及MM440變頻器的故障現(xiàn)象應(yīng)該說沒有超出我們前面討論的范圍，只是變頻器在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上發(fā)生了一些變化，那就是采用了的功率器件制造商西門康公司的一體化功率模塊，縮小了機(jī)器的體積，也減少了內(nèi)部的連接，因?yàn)榛芈分g的連接都采用了直接接觸的方式。應(yīng)該說MM440和MM420系列變頻器還是出現(xiàn)了較多的故障，特別是個(gè)功率的機(jī)器。

數(shù)字量輸入接線方法

在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器作為被控設(shè)備由外部信號(hào)控制啟停和調(diào)速?？刂茊⑼５男盘?hào)多種多樣，主要分為兩類：

• 無源接點(diǎn)（干接點(diǎn)），例如：按鈕、開關(guān)、繼電器、繼電器輸出的PLC等；

• 有源接點(diǎn)（濕接點(diǎn)），例如：晶體管輸出的PLC（NPN或PNP型）等；

以下列舉了幾種常用的接線方式。

MM420/MM430/MM440 由無源接點(diǎn)（干接點(diǎn)）控制，使用變頻器24V電源

注意：MM420與MM430/MM440的接線方式稍有不同

MM420/MM430/MM440 由無源接點(diǎn)（干接點(diǎn)）控制，使用外部24V電源

將外部24V電源的負(fù)極與變頻器的0V連接（MM420-9號(hào)端子，MM430/440-28號(hào)端子）建立等電位，再將外部24V電源正極與無源接點(diǎn)連接后接入變頻器即可。

注意：MM420與MM430/MM440的接線方式稍有不同

MM420/MM430/MM440 由有源接點(diǎn)（濕接點(diǎn)）控制

• PLC為NPN輸出（低電平有效）時(shí)，需設(shè)置P725=0

• PLC為PNP輸出（高電平有效）時(shí)，需設(shè)置P725=1（默認(rèn)設(shè)置）

晶體管輸出的PLC連接變頻器時(shí)，先將晶體管輸出的電源負(fù)極與變頻器的0V連接（MM420-9號(hào)端子，MM430/440-28號(hào)端子）建立等電位，再將PLC輸出信號(hào)連接至變頻器DI即可。

注意：MM420與MM430/MM440的接線方式稍有不同

本地/遠(yuǎn)程切換

本 地遠(yuǎn)程控制（或手動(dòng)/自 動(dòng)控制）主要用于現(xiàn)場(chǎng)（機(jī)旁箱）手動(dòng)操作，遠(yuǎn)程（中控室）運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。

例 如: 本 地由操作面板(BOP ) 控 制，遠(yuǎn)程操作由模擬量和開關(guān)量控制，以DIN4（端 子8） 作為切換命令。需要設(shè)置以下參數(shù)：

• P1000[0] = 1、P0700[0] = 1；第0組 參數(shù)為本地操作方式

• P1000[1] = 2、 P0700[1]= 2；第1組 參數(shù)為遠(yuǎn)程操作方式

• P0704[0] = 99、P0704[1] = 99、P0810 = 722.3；通過DIN4作 為切換命令

MM430/440變 頻器軟件本身具有3套命令數(shù)據(jù)組（CDS），支持最多三種控制方式的切換， 在每組參數(shù)里邊設(shè)置不同的給定源和命令源，當(dāng)選擇不同參數(shù)組時(shí)實(shí)現(xiàn)了給定源和命令源的切換，從而實(shí)現(xiàn)本地遠(yuǎn)程控制切換。

P0810和P0811可 以連接兩個(gè)二進(jìn)制信號(hào)用于命令數(shù)據(jù)組切換

P0810 = 0、P0811 = 0；CDS1被 選擇也就是P700[0]和P1000[0]設(shè) 置參數(shù)生效
P0810 = 1、P0811 = 0；CDS2被 選擇也就是P700[1]和P1000[1]設(shè) 置參數(shù)生效
P0810 = 0、P0811 = 1；CDS3被 選擇也就是P700[2]和P1000[2]設(shè) 置參數(shù)生效
P0810 = 1、P0811 = 1；CDS3被 選擇也就是P700[2]和P1000[2]設(shè) 置參數(shù)

西門子6SE6440-2UC33-0FA1

外形尺寸類型為D、E、F的MM430/MM440變頻器的I/O板位置如圖2。 

圖2

外形尺寸類型為FX、GX的MM430/MM440變頻器的I/O板位置如圖3。  

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

變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：

p= t n/ 9550

式中：p——電動(dòng)機(jī)功率(kw)

t——轉(zhuǎn)矩(n. m)

n——轉(zhuǎn)速(r/ min)

轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種[2]。

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

(2)隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。

(3)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)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(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線性

v/f控制方式，將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)象。

將p1300設(shè)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(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。這類負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對(duì)于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系，則低速時(shí)電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機(jī)的磁通和勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

可以進(jìn)一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象。

變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，在某些頻率段，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無法運(yùn)行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護(hù)，使得電機(jī)不能正常啟動(dòng)，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn)，設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。

有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對(duì)應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo)，對(duì)應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。

參數(shù)p1300設(shè)置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對(duì)完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動(dòng)力矩高，精度高達(dá)0.01%，響應(yīng)很快，高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。

參數(shù)p1300設(shè)置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡(jiǎn)單，精確度高。

常見型號(hào)

MicroMaster440

西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。

它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)具備*的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有*的靈活性。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；

矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；

高過載能力，內(nèi)置制動(dòng)單元；

三組參數(shù)切換功能。控制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測(cè)速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；

數(shù)字量輸入6個(gè)，模擬量輸入2個(gè)，模擬量輸出2個(gè)，繼電器輸出3個(gè)；

獨(dú)立I/O端子板，方便維護(hù)；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；

內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；

具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；

在電源消失或故障時(shí)具有"自動(dòng)再起動(dòng)"功能；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動(dòng)和復(fù)合制動(dòng)方式提高制動(dòng)性能。