西門子模塊6ES7214-1HF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

參數(shù)設(shè)置編輯

　　變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，

　　使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

　　控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)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(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。

　　低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

　　高運(yùn)行頻率：一般的變頻器 頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來說，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

　　載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長(zhǎng)度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。

　　電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速 頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。

　　跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。

　　控制參數(shù)編輯

　　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。可以根據(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國(guó)際上的控制方式，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，度高

西門子模塊6ES7214-1HF40-0XB0技術(shù)參數(shù)

在A0和A1類BaseUnit中，根據(jù)是否用于形成新的電位組，以及是否需要額外AUX（輔助接線端子）或附加供電端子，又可以分為多個(gè)類型。根據(jù)訂貨號(hào)的不同，一個(gè)BaseUnit也可同時(shí)具有以上多個(gè)功能，如即可形成新電位組的又帶AUX（輔助接線端子）功能。

綜上所述，基座單元的分類可以總結(jié)如下：

圖 3 BaseUnit的分類一覽

BaseUnit各型號(hào)說明及特征如下表所示：

 各類BaseUint功能詳細(xì)描述如下： 

2.1 形成電位組的BaseUnit

ET 200SP的BaseUnit必須為打開新電位組的BaseUnit BU...D （帶淺色接線盒和淺色安裝導(dǎo)軌釋放按鈕）： 

–  打開新的電位組（電源和  AUX  總線與左側(cè)斷開） 

–  接入電源電壓  L+ ，饋電電流高10 A

2.2 用于傳導(dǎo)電位組的BaseUnit

此類BaseUnit無打開新電位組功能，故該類型BaseUnit的左側(cè)必須配合形成電位組的BaseUnit使用，此類BaseUnit帶深色接線盒：  BU..B

2.3 帶AUX輔助接線端子的BaseUnit

帶有額外AUX輔助接線端子的BaseUnit （例如  BU15-P16+A10+2D ）還可連接一個(gè)安裝在  AUX 總線上的電位（不超過模塊的大電源電壓）。  

AUX總線可單獨(dú)用作： 

作為PE bar（EN 60998-1的要求）。為確保符合這一，PE bar的長(zhǎng)度不能超過8個(gè)安裝的BaseUnit所允許的大數(shù)量。 

用于額外要求的電壓 

AUX總線被設(shè)計(jì)為： 

大載流量（溫度為60°C時(shí)）：10 A

允許的電壓：取決于BaseUnit的類型。

以下為2個(gè)使用AUX輔助接線端子的典型例子：

DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D（6ES7193-6BP20-0DA0）作為BaseUnit即可實(shí)現(xiàn)如圖4所示的供電，圖中M的連接可通過AUX輔助端子實(shí)現(xiàn)。

圖 4 通過AUX輔助接線端子實(shí)現(xiàn)3線制開關(guān)的連接

AI 4 x I 2-, 4-wire ST（6ES7 134-6GD00-0BA1）使用了BU15-P16+A0+12D（6ES7193-6BP40-0DA1）作為BaseUnit即可實(shí)現(xiàn)如圖5所示的供電，即4線制儀表的供電可以通過附加供電端子來完成。

圖 5 通過附加供電端子實(shí)現(xiàn)4線制的連接

2.1.帶集成電阻溫度計(jì)的BaseUnit

此類BaseUnit用于在連接熱電偶時(shí)補(bǔ)償基準(zhǔn)結(jié)溫度：BU..T

3 aseUnit的選型：

BaseUnit的選項(xiàng)涉及到以下幾個(gè)方面，電位組的劃分；是否需要AUX輔助接線端子；BaseUnit與所安裝的模塊是否匹配等多方面的問題。

3.1 電源分組的確定

帶有電源分組能力的BaseUnit均為淺色，根據(jù)ET 200SP工作原理（圖6），在下列情況下，必須采用帶電源分組能力的BaseUnit；

圖 6 ET200SP工作原理

?         ET 200SP接口模塊后的BaseUnit；

?         一個(gè)電位組的所有I/O模塊及負(fù)載的總供電負(fù)荷已超過10A；

?         模塊間的AUX輔助接線端子所接電壓等級(jí)不同；

?         由于個(gè)別模塊（如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數(shù)字量輸出模塊、電能測(cè)量模塊等）只能使用不帶電位分組功能的BaseUnit，因此如果一個(gè)分布式ET 200SP上只有此類模塊，則這些模塊左側(cè)必須有一個(gè)帶電位分組功能的BaseUnit。

電位組也可根據(jù)實(shí)際功能劃分，如數(shù)字量輸入使用一個(gè)電位組，數(shù)字量輸出使用另一個(gè)電位組；或者根據(jù)BaseUnit的供電能力對(duì)電位組進(jìn)行分組。各電位組可使用的I/O模塊數(shù)取決于下列因素： 

1.  此電位組上運(yùn)行的所有 I/O模塊的電源總需求；

2.  從外部連接到此電位組上的所有負(fù)載的電源總需求；

1和2中計(jì)算出的總電流數(shù)不得超過10 A 。

3.2 根據(jù)模塊選擇相對(duì)應(yīng)的BaseUnit