西門子MM440變頻器6SE6440-2UD33-7EB1

在變頻器領(lǐng)域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計的。這些高級矢量控制系統(tǒng)可確保*的高驅(qū)動性能，即使發(fā)生突然負載變化時也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實現(xiàn)。

• 在驅(qū)動單元中，每個模塊都執(zhí)行不同的任務(wù)

• 一個公共饋電模塊從電網(wǎng)電源提供直流電路電壓

• 一個驅(qū)動模塊負責(zé)激活每臺電機

• 每個驅(qū)動模塊都由一個電源模塊和一個閉環(huán)插入式單元組成

• SINUMERIK 840 D 數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字控制單元 (NCU) 作為一個 50 mm 寬的模塊集成到驅(qū)動單元中并在此獲得電源

人機界面 (HMI) 
方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面 (hmi) 從 S7-300 中取得數(shù)據(jù)，S7-300 按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300 操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。 
·診斷功能 
CPU 的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如 ：超時，模塊更換，等等)。 
·口令保護 
多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。 
·操作方式選擇開關(guān) 
操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。

通訊

這是一個經(jīng)濟而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。

SIMATIC S7-300 具有多種不同的通訊接口：

·多種通訊處理器用來連接 AS-I 接口、和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng) 
·串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng) 
·多點接口 (MPI) 集成在 CPU 中，用于同時連接編程器、PC 機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7 等自動化控制系統(tǒng)。 
CPU支持下列通訊類型： 
·過程通訊 
通過總線 (AS-I 或 PROFIBUS ) 對 I/O 模塊周期尋址 (過程映象交換) 
·數(shù)據(jù)通訊 
在自動控制系統(tǒng)之間或人機界面 (HMI) 和幾個自動控制系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)通訊會周期地進行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。

結(jié)構(gòu)

·DIN 標準導(dǎo)軌安裝 
只需簡單地將模塊鉤在 DIN 標準的安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位，然后用螺栓鎖緊。 
·集成的背板總線 
背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機殼的背后。 
·更換模塊簡單并且不會弄錯 
更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經(jīng)接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。 
·可靠的接線端子 
對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子 
·TOP 連接 
采用一個帶螺釘或夾緊連接的 1 至 3 線系統(tǒng)進行預(yù)接線。或者直接在信號模塊上進行接線。 
·確定的安裝深度 
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有端蓋保護，因此所有的模塊都有相同的安裝深度。 
·沒有槽位的限制 
信號模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個槽上，系統(tǒng)自行組態(tài)。

SIMODRIVE 611 變頻器系統(tǒng)：

• 是一種模塊化的晶體管脈沖控制變頻器

• 是一個用于多個軸及驅(qū)動器組合解決方案的緊湊式系統(tǒng)

• 可通過各種模塊靈活適應(yīng)特定應(yīng)用

• 可通過其高性能模塊適應(yīng)每種電機

• 可通過模擬量或數(shù)字量設(shè)定點接口和多種閉環(huán)插入式單元來實現(xiàn)

• 是帶有常見電網(wǎng)供電模塊的系統(tǒng)

• 可在需要是進行擴展

SIMODRIVE 611 包括多個*的功能模塊。電源連接是通過一排具有一定額定功率的饋電模塊進行的，該電源連接可提供 600 V 直流電路電源以及電子電源。額定值符合電機規(guī)格的電源模塊與 600 V 直流電路相連。閉環(huán)插入式單元隨后使變頻器模塊形成一個采用數(shù)字或模擬技術(shù)的主軸模塊或饋電模塊。

可對驅(qū)動器進給軸、主軸驅(qū)動器和異步電機驅(qū)動器的類型進行組合以形成各個軸單元。

我們提供了全面的進給驅(qū)動器，轉(zhuǎn)矩范圍從 0.7 Nm 直至超過 145 Nm。對于主軸驅(qū)動器，SIMODRIVE 611 提供了 3.7 kW 至 100 kW 的連續(xù)額定功率。對于不帶編碼器的簡單主軸驅(qū)動器（例如，木材加工機和高速磨床），SIMODRIVE 611 提供了閉環(huán)插入式單元，這種單元采用磁場定向閉環(huán)控制，適用于高達 60,000 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。

西門子MM440變頻器6SE6440-2UD33-7EB1

圖2 切割機控制系統(tǒng)

（2）切割機主要傳動系統(tǒng)

● 切割機的行走：一臺SIEMENS MICROMASTER 440型變頻器拖動兩臺0.75kW電機，電機帶熱開關(guān)保護，每臺電機帶有一個電磁抱閘線圈，行程控制是由一個增量型編碼器和行程限位開關(guān)組成。
● 切槍的行走驅(qū)動：每個切槍的行走是由一臺SIEMENS MICROMASTER 440型變頻器拖動1臺0.3kW電機進行的，切槍行走的位置分別由兩個增量型編碼器和接近開關(guān)控制。
● 切割機的升降系統(tǒng)：切割車的升降是由一臺變極調(diào)速電機（285/1375rpm 0.28/2.3kW）采用接觸器正反轉(zhuǎn)雙繞組六抽頭進行驅(qū)動的，行程控制是由限位開關(guān)組成的。

4 Profibus現(xiàn)場總線

4.1 現(xiàn)場總線的定義及特點

現(xiàn)場總線，按照國際電工委員會IEC/SC65C的定義，是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置之間、以及現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行和多點通訊的數(shù)據(jù)總線。以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的全數(shù)字控制系統(tǒng)稱作FCS。

現(xiàn)場總線作為連接控制系統(tǒng)中現(xiàn)場級裝置和控制設(shè)備的雙向數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)相比其優(yōu)點是明顯的：增強了現(xiàn)場信息的集成能力；抗干擾能力增加、系統(tǒng)可靠性進步；安裝便捷、可維護性好；具有開放性、互操縱性、互換性、可集成性；降低了工程本錢；具有IP67防護等級，可現(xiàn)場安裝；能自動診斷故障部位。

4.2 Profibus總線

Profibus是一種國際化、開放式、不依靠于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標準。廣泛適用于制造業(yè)自動化．流程產(chǎn)業(yè)自動化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動化。中心處理器（如PLC/PC）通過高速串行總線同分散的現(xiàn)場設(shè)備（如I/O、變頻器、閥門）進行通訊，多數(shù)數(shù)據(jù)交換采用周期方式。PROFIBUS-DP 是用于現(xiàn)場設(shè)備級的高速數(shù)據(jù)傳輸，通訊介質(zhì)采用屏蔽的雙絞銅線電纜，共用一根導(dǎo)線對，通訊速率可選用9.6kbit～12Mbit/s，通訊間隔可達12km。PROFIBUS總線的通訊能力強，與變頻器的通訊最多可有10個字的通訊能力。

4.3 Profibus-DP的數(shù)據(jù)通訊格式

Profibus-DP總線方式答應(yīng)在PLC和傳動裝置（變頻器、運動控制器）之間進行快速的數(shù)據(jù)交換。對傳動裝置的存取總是按照主-從方式進行的，傳動裝置總是從站，且每個從站本身都有明確的地址。PROFIBUS周期性傳輸?shù)膱笪慕Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 Profibus-DP報文結(jié)構(gòu)

4.4 Profibus-DP的用戶數(shù)據(jù)

對于傳動裝置可用數(shù)據(jù)區(qū)被劃分成2個數(shù)據(jù)區(qū)，它們以各自的報文進行數(shù)據(jù)傳送。
（1）過程數(shù)據(jù)區(qū)（PZD）：控制字和設(shè)定值；或狀態(tài)字和實際值。
（2）參數(shù)區(qū)（PKW）：用于讀寫參數(shù)，讀出故障信息等。PKW和PZD共有五種結(jié)構(gòu)形式即：PPO1、PPO2、PPO3、PPO4、PPO5，其傳輸?shù)淖止?jié)長度及結(jié)構(gòu)形式各不相同。

根據(jù)自動化網(wǎng)絡(luò)中傳動裝置的任務(wù)不同，在PLC和變頻器通訊方式配置時要對PPO進行選擇。MM440變頻器僅支持PPO1、PPO3兩種結(jié)構(gòu)，在切割機系統(tǒng)中采用了PPO1型通訊報文（4PKW+2PZD），它的報文結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖4中符號的意義如下，PKW：參數(shù)標識符；PZD：過程數(shù)據(jù)；PKE：參數(shù)標識符；IND：索引；PWE：:參數(shù)值；STW：控制字；ZSW：狀態(tài)字；HSW：主設(shè)定值；HIW：主實際值。