西門子G120XA風(fēng)機型變頻器

西門子G120XA風(fēng)機型變頻器上海盟疆自動化（shimu）優(yōu)勢產(chǎn)品; PLC 、屏、變頻器、電纜及通訊卡、數(shù)控、網(wǎng)絡(luò)接頭、伺服驅(qū)動、 凡在公司采購西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保
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西門子數(shù)控伺服系統(tǒng)：802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120數(shù) 控 系 統(tǒng)、數(shù) 控 伺 服 驅(qū) 動 模 塊、控制 模 塊、電 源模 塊、備品備件等。
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1. S7-200與S7-200之間有哪些通信方式。

S7-200與S7-200之間的通信方式靈活多樣，常用的通信方式有如下四種：

網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信

以太網(wǎng)通信

電話網(wǎng)Modem通信

MD720-3 無線通信

提示：除了以上方式，您也許會想到Modbus通信和自由口通信。這兩種方式可以用于S7-200之間的數(shù)據(jù)交換，但是不是我們推薦的常用通信方式。因為使用Modbus通信和自由口通信時您需要編寫大量的程序，并無法很好的保證通信的準確性和實時性，Modbus 通信和自由口通信是常用于S7-200CPU與第三方設(shè)備或儀表之間的數(shù)據(jù)交換方式。

1.1 網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信

西門子G120XA風(fēng)機型變頻器PPI 協(xié)議是S7-200的主從通信協(xié)議利用此方式可以實現(xiàn)S7-200與S7-200間的數(shù)據(jù)交換。這種通信方式利用CPU集成通信口即可實現(xiàn)，配置簡單。通信中，主站設(shè)備將請求發(fā)送至從站設(shè)備，然后從站設(shè)備進行響應(yīng)。具體如下圖所示：

實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信可以使用以下兩種方法：

使用Step 7 Micro/Win編程軟件中指令向?qū)е械腘ETR/NETW向?qū)В?/p>

具體方法和相關(guān)注意事項請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->通信->網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信。

使用NETR/NETW指令，需要客戶自己編寫程序?qū)崿F(xiàn)。

詳細的編程設(shè)置及例子程序請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第6章S7-200指令集->通信指令->網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。

提示： NETR/NETW向?qū)褂煤唵?，不用大量編程，只需按照向?qū)Р襟E設(shè)置參數(shù)，因此不易出錯。推薦采用向?qū)У姆椒▽崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信。

使用網(wǎng)絡(luò)讀寫（PPI）通信時需要注意以下幾點：

1、只有PPI主站需要配置或編程，從站不需要配置；

2、主站既可以讀寫從站的數(shù)據(jù)，也可以讀寫另一個主站的數(shù)據(jù)；

3、在一個PPI網(wǎng)絡(luò)中，與一個從站通信的主站的個數(shù)沒有限制，但是一個網(wǎng)絡(luò)中主站的個數(shù)不能超過32個；

4、由于S7-200 CPU集成的通信口是非隔離的。因此在一個PPI通信網(wǎng)絡(luò)中，一個網(wǎng)段的距離不能超過50米。如果通訊距離超出50m，應(yīng)在通信網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器。如下所示：

提示：在上圖中，通常擴展一個中繼器可延長通信網(wǎng)絡(luò)50米，但如果擴展一對中繼器，并且它們之間沒有任何節(jié)點，中繼器之間的距離可達到1000米。

在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器的具體方法可參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第7章 網(wǎng)絡(luò)通信->網(wǎng)絡(luò)的建立->在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器。

1.2 以太網(wǎng)通信

S7-200PLC可以通過智能擴展模塊CP243-1連接至工業(yè)以太網(wǎng)中。這樣，S7-200之間就可以通過以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換，如下圖所示：

使用以太網(wǎng)通信需要注意以下幾點：

1、S7-200與S7-200之間采用以太網(wǎng)通信方式必須增加CP243-1以太網(wǎng)通信模塊，且一個S7-200CPU只能連接一個CP243-1擴展模塊；

2、CP243-1不是即插即用模塊，需先通過Step 7 Micro/Win編程軟件對其組態(tài)；

3、CP243-1可同時與多8個以太網(wǎng)S7控制器通信，即建立8個S7連接。

更多關(guān)于CP243-1模塊的使用問題可參考文檔《S7-200 以太網(wǎng)模塊系列 CP243-1》

以太網(wǎng)通信請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->以太網(wǎng)通信(CP243-1)。

S7-200與S7-200之間的以太網(wǎng)通信編程可參考《CP243-1快速入門》《以太網(wǎng)模塊技術(shù)手冊》。

1.3 電話網(wǎng)Modem通信

S7-200與S7-200之間的電話網(wǎng)Modem通信常用于異地通信，在S7-200與S7-200的本地通信中不常用。

如下圖所示：電話網(wǎng)Modem是通過S7-200 CPU的擴展模塊EM241調(diào)制解調(diào)器模塊來實現(xiàn)的。在公共電話網(wǎng)或小交換機的模擬音頻系統(tǒng)中，使用電話線連接EM241上標準的RJ11電話接口，對EM241 進行相應(yīng)的配置編程即可實現(xiàn)S7-200 CPU之間的數(shù)據(jù)讀取或?qū)懭搿?/p>

電話網(wǎng)Modem通信（EM241）請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第10章創(chuàng)建調(diào)制解調(diào)模塊程序。

電話網(wǎng)Modem通信注意事項請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->電話網(wǎng)Modem通信（EM241）。

EM241與EM241之間的通信編程請參考《EM241快速入門》。

1.4 MD720-3 無線通信

MD720-3無線通信也常用于異地通信，在S7-200與S7-200之間的本地通信中不常用。如有需要通信的模塊在異地或現(xiàn)場不適宜布線等原因，可考慮采用此通信方式。

S7-200與S7-200之間通過MD720-3無線通信模塊可以實現(xiàn)以下兩個功能：

終端模式：短消息功能。

OPC模式： 數(shù)據(jù)交換功能。

*，如下圖所示：MD720-3 終端模式用于S7-200與S7-200之間互相收發(fā)短信。此通信方式不需要OPC中心站，只需要在需要通信的每個S7-200 CPU右側(cè)都擴展MD720-3無線通信模塊，配置天線﹑西門子PC/PPI串口電纜等硬件，并且在MD720-3模塊中插入SIM卡。

S7-200模擬量模塊系列

西門子G120XA風(fēng)機型變頻器模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍"可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關(guān)設(shè)置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊

2.AO模擬量輸出模塊

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表"，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內(nèi)容請參見下文詳細說明：

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應(yīng)短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，一個模塊只能設(shè)置為一種測量范圍，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說，當撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關(guān)1、2對其進行設(shè)置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應(yīng)通道則為電壓輸入。

注：當?shù)?、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊，如：熱電阻信號應(yīng)該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應(yīng)用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC：

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置，模塊可以實現(xiàn)冷端補償，但仍然需要補償導(dǎo)線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應(yīng)當短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān)，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應(yīng)連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度高的是4線連接，精度低的是2線連接。

提示：

（1）在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。

但是，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能。

（2）EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號。0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時已經(jīng)設(shè)置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制"，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a.四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b.三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

1.1概述

無論在帶編碼器矢量控制（VC）和無編碼器矢量控制（SLVC）下，動態(tài)優(yōu)化都是保證控制精度和高動態(tài)響應(yīng)的前提。只有在矢量控制模式（P1300≥20）下，才需要對電機進行動態(tài)優(yōu)化。動態(tài)優(yōu)化包括兩種模式：旋轉(zhuǎn)測量（包含飽和曲線測量、轉(zhuǎn)動慣量測量和速度控制器優(yōu)化）和速度控制器優(yōu)化（包含轉(zhuǎn)動慣量測量和速度控制器優(yōu)化）。

動態(tài)識別必須在以下條件下才能完成：

1.接線正確，并且變頻器和電機沒有絕緣故障；

2.電機的銘牌參數(shù)準確的輸入到變頻器中；

3.電機在空載狀態(tài)下；

4.電機可以自由旋轉(zhuǎn)；

5.靜態(tài)識別已經(jīng)完成。

1.2相關(guān)參數(shù)：

當執(zhí)行過旋轉(zhuǎn)測量以后，不必再執(zhí)行速度控制器優(yōu)化。速度控制器優(yōu)化已經(jīng)包含在旋轉(zhuǎn)測量中。如果選擇P1300≥20，并且沒有完成靜態(tài)識別，變頻器會報出A07994，提示電機靜態(tài)識別未完成。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 1動態(tài)優(yōu)化的參數(shù)設(shè)置

注意：在動態(tài)優(yōu)化過程中，電機會頻繁的加速和減速，可以通過設(shè)置P1961和P1965限制優(yōu)化過程中電機的高轉(zhuǎn)速；

G120（cu2x0x-2x）變頻器執(zhí)行動態(tài)優(yōu)化過程中，表1-2中的這些參數(shù)會被自動測量和設(shè)置，以幫助變頻器提高控制精度和動態(tài)響應(yīng)。其中，轉(zhuǎn)速控制器適配的說明和使用請參看《G120(CU2x0x-2)轉(zhuǎn)速控制器適配》文檔。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 2動態(tài)優(yōu)化測量的參數(shù)

1.3動態(tài)優(yōu)化操作步驟

無編碼器矢量控制動態(tài)優(yōu)化操作步驟

當完成變頻器的快速調(diào)試以后，進行如下設(shè)置：

1、設(shè)置P1900=1，P1910=1，P1960=1；

2、此時屏幕上出現(xiàn)報警代碼A07991和A07980，提示靜態(tài)識別和動態(tài)優(yōu)化已經(jīng)激活；

3、啟動變頻器，靜態(tài)識別開始，電機發(fā)出蜂鳴聲；

4、靜態(tài)識別結(jié)束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；

5、再一次啟動變頻器，動態(tài)優(yōu)化開始，電機開始旋轉(zhuǎn)；

6、動態(tài)優(yōu)化結(jié)束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；

7、將P0971=1，執(zhí)行Copy RAM to ROM。

帶編碼器矢量控制動態(tài)優(yōu)化操作步驟

當完成變頻器的快速調(diào)試以后，進行如下設(shè)置：

1、設(shè)置P1900=1，P1910=1，P1960=2；

2、此時屏幕上出現(xiàn)報警代碼A07991和A07980，提示靜態(tài)識別和動態(tài)優(yōu)化已經(jīng)激活；

3、啟動變頻器，靜態(tài)識別開始，電機發(fā)出蜂鳴聲；

4、靜態(tài)識別結(jié)束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；

5、再一次啟動變頻器，動態(tài)優(yōu)化開始，電機開始旋轉(zhuǎn)；

6、動態(tài)優(yōu)化結(jié)束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；

7、將P0971=1，執(zhí)行Copy RAM to ROM。