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西門子EM232模塊
上海盟疆工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域致力于為客戶提供高品質(zhì)的服務(wù)，追求客戶的滿意是我們始終如
一的目標(biāo)。在中國(guó)，工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域擁有一支技術(shù)過硬、經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師隊(duì)伍，為客戶提供7x24小時(shí)全天
候服務(wù)。專業(yè)的服務(wù)人員和遍布全國(guó)的服務(wù)及備件網(wǎng)絡(luò)將對(duì)客戶的服務(wù)需求迅速作出響應(yīng)，將由設(shè)備故障
引起的損失降低到小的程度。
1 ET200Pr*安全系統(tǒng)介紹
與ET200S系統(tǒng)類似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。
1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）
ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2）電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）
ET200Pro的電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，電機(jī)啟動(dòng)器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達(dá)到SIL3(Cat.4)的安全等級(jí)（圖1）。
圖1 故障安全型電機(jī)啟動(dòng)器（MotorStarter）系統(tǒng)配置(Cat.4)
具體配置列表請(qǐng)參照手冊(cè)：SIMATIC ET 200pro Motor starters
3）故障安全型變頻器（F-FC）
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機(jī)，大1.1KW，溫度允許的情況下，可以連接1.5KW電機(jī)。
該變頻器可以通過PROFIBUS/PROFINET的接口模板進(jìn)行連接調(diào)試，也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進(jìn)行連接。
ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機(jī)啟動(dòng)模塊中的特殊模塊一起使用來對(duì)其關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行評(píng)估，因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）。
圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置
其中主要的模板包括：
③接口模板
可以連接變頻器模板的接口模板包括：
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型變頻器（F-FC）
⑥終端模塊
2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法
ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過Step7軟件來實(shí)現(xiàn)。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則需要MotorStarter ES軟件來設(shè)置相關(guān)Switch的參數(shù)。
2．1 Step7的組態(tài)
（1）新建一個(gè)S7 300站，這里選擇CPU 317F-2 PN/DP做為F主機(jī)，IM154-4 PN HF Cu V6.0做為F設(shè)備。（圖3）
圖3 新建S7 300站
硬件組態(tài)中，添加F-RSM；由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe報(bào)文，因而只能添加標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文F-FC 1.1/1.5KW Standard telegram1。(圖4)
圖4 添加硬件
分別雙擊兩個(gè)模板，打開屬性框，將診斷選項(xiàng)使能。
（2）雙擊CPU，設(shè)置CPU的參數(shù)。
選擇F 參數(shù)，為故障安全程序設(shè)置密碼（圖5），防止有未經(jīng)授權(quán)的人修改F程序。
圖5 設(shè)置F程序的密碼
選擇“Protection”，設(shè)定CPU程序的訪問保護(hù)密碼，同時(shí)將“CPU contains safety program”激活（圖6）。
圖6 保護(hù)選項(xiàng)
保存編譯后，我們可以看到在Step7的Block下，出現(xiàn)了一些相關(guān)F系統(tǒng)的功能塊，但由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe的報(bào)文，因而這里實(shí)際上并沒有關(guān)于ET200Pro F-FC的F系統(tǒng)塊，這也是ET200Pro F-FC與ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之處，因而ET200Pro F-FC的安全功能是通過F-RSM或F-Switch來實(shí)現(xiàn)的。
至于如何建立Step7的F程序，這里不再詳細(xì)介紹，請(qǐng)參考相關(guān)手冊(cè)。
2．2 F-FC的調(diào)試
ET200Pro F-FC的調(diào)試需要用到Drive的一些軟件。通過Step7界面，雙擊變頻器模板，則可以打開相應(yīng)的調(diào)試軟件的界面。
（1） 雙擊打開調(diào)試界面，選擇“在線”。
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圖7 選擇在線連接到F-FC
如果無法在線操作，則檢查“Option”菜單下的“Set PG/PC interface”的設(shè)置，選擇合適的接口用于連接F-FC。
（2） 選擇“上載”，將系統(tǒng)配置自動(dòng)上傳到PG。
圖8 上傳參數(shù)
在“Functions”下選擇“Safety Integrated”進(jìn)行安全功能的設(shè)置。注意這個(gè)選項(xiàng)只有在“在線”的模式下才可以操作。
圖9 選擇安全功能設(shè)置
（3） 打開設(shè)定界面，可以看到ET200Pro F-FC提供3種安全功能：
STO、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的內(nèi)部，有兩條F功能總線“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”。可以通過“Enables”選擇這兩條安全總線回路中的安全功能。如圖10所示，由于F-RSM只提供一個(gè)安全回路開關(guān)(F0)，故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS（F0）。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則可以設(shè)置兩個(gè)安全功能回路。
圖10 選擇安全功能
（4） 分別設(shè)定安全功能的參數(shù)
STO：安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷。該功能激活后，變頻器內(nèi)部的電源被切斷，電機(jī)進(jìn)入自由停車狀態(tài)。（圖11）
圖11 STO的參數(shù)設(shè)置界面
這里的設(shè)置都是關(guān)于安全回路測(cè)試的：當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)，是否進(jìn)行回路測(cè)試，用來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，以及及時(shí)檢查系統(tǒng)錯(cuò)誤。T=8小時(shí)的設(shè)置也是保證系統(tǒng)的自檢測(cè)的時(shí)間。
SS1:安全停車指令1。當(dāng)SS1被激活時(shí)，系統(tǒng)按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行停車。否則進(jìn)入故障狀態(tài)，并終進(jìn)入STO。
圖12 SS1的參數(shù)設(shè)置界面
Standstill:截止頻率。當(dāng)停車過程中，頻率達(dá)到該設(shè)定值時(shí)，進(jìn)入STO狀態(tài)。
Tr：停車時(shí)間設(shè)定；
Tv: 延時(shí)監(jiān)控時(shí)間。超出該設(shè)定值，變頻器進(jìn)入故障狀態(tài)，同時(shí)馬上進(jìn)入STO狀態(tài)。
SLS：安全限速。安全限速有4種模式，分別對(duì)應(yīng)4種安全限速的動(dòng)作。這里需要定義安全限速的設(shè)定值“Setpoint”，上限值“Upper limit”和選擇模式。
圖13 SLS的參數(shù)設(shè)置界面
參數(shù)設(shè)定和修改都需要“Accept settings”才能生效。這里需要輸入密碼和進(jìn)行驗(yàn)證。
圖14 參數(shù)修改和生效
2．3 F-RSM的調(diào)試
ET200Pro F-FC的F功能需要通過F-RSM或者F-Switch來實(shí)現(xiàn)（見圖15），因而需要對(duì)F-RSM進(jìn)行設(shè)置。
圖15 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖
（1）F-RSM的連線
圖16 F-RSM組件
其內(nèi)部原理圖為：
圖17 F-RSM的原理圖
F-RSM內(nèi)部為一個(gè)3TK2841的安全繼電器，其中輸入端子為IN1/IN2，可以用于連接急停按鈕；IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端，當(dāng)選擇“自動(dòng)啟動(dòng)”時(shí)，該端子可以不接。
輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子，內(nèi)部busbar總線將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號(hào)。
概述
變頻調(diào)速柜是為機(jī)器制造和工廠建設(shè)中的變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的。
它們特別適用于針對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載、高性能要求但無需再生反饋的傳動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)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(yīng)用，因此無需使用附加實(shí)際轉(zhuǎn)速編碼器。
SINAMICS G150 可以提供一種經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)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。
技術(shù)數(shù)據(jù)一覽
簡(jiǎn)述 |
|
|---|---|
電氣數(shù)據(jù) |
|
電源電壓： | 輸出范圍： |
供電系統(tǒng)： | TN/TT 電網(wǎng)或浮地電網(wǎng)(IT電網(wǎng)) |
線路頻率： | 47 ～ 63 Hz |
輸出頻率： | 0 ～ 300 Hz |
控制方法： | 帶或不帶編碼器的矢量控制或 V/f 控制 |
固定速度： | 15 個(gè)固定速度加 1 個(gè)基本頻率，可編程 |
跳躍頻率頻帶： | 4，可參數(shù)化 |
用戶接線排： | 數(shù)字量輸入/輸出 |
通訊接口： | 標(biāo)配 PROFIBUS DP 接口 |
制動(dòng)模式： | 制動(dòng)模板選件 |
防護(hù)等級(jí)： | IP20，可選IP21、IP23、IP54 |
冷卻方式： | 內(nèi)部風(fēng)扇（強(qiáng)制空氣冷卻） |
噪聲等級(jí)： | ≤ 72 dB (A)，50 Hz 電源頻率下 |
機(jī)柜系統(tǒng)： | Rittal TS 8 |
法規(guī)符合性： | CE |
軟件功能： | - 因電源故障而發(fā)生操作中斷時(shí)可自動(dòng)重新啟動(dòng) |
保護(hù)功能： | 電機(jī)和電源部分的過熱監(jiān)視 |
特點(diǎn)
SINAMICS G150 是一種交鑰匙式交流調(diào)速產(chǎn)品，采用了標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜。其豐富的選件可以滿足各種應(yīng)用要求。它們的機(jī)柜寬度在 400 mm 以上（各型號(hào)間隔 200 mm），具有高為 IP54 的各種防護(hù)等級(jí)及兩種設(shè)計(jì)版本。
A 型柜為所有可用選件提供了足夠的空間。根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，電源和電機(jī)連接可以布置在頂部或底部。這為工廠安裝提供了高度的靈活性。
C 型柜是一種特別節(jié)省空間的設(shè)計(jì)，適用于電源部件安裝在一個(gè)中央低壓配電裝置中且不需要在控制柜中另外提供的應(yīng)用。界面友好的AOP30 操作員面板作為標(biāo)準(zhǔn)部件安裝在兩種型號(hào)的控制柜門內(nèi)。
SINAMICS G150 和 SIMATIC S7 組態(tài)舉例
SINAMICS G150 凈化電源 – 針對(duì)線路友好型運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)有效的解決方案
SINAMICS G150 凈化電源是能夠滿足電流和電壓質(zhì)量不斷提高的要求的簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。這種解決方案*集成在控制柜中，把強(qiáng)大的 6 脈沖整流技術(shù)與創(chuàng)新性的無源線路諧波濾波器（LHF）結(jié)合到了一起。這種設(shè)計(jì)由于其間接性、緊湊性、高可靠性和能效以及性價(jià)比而與眾不同。根據(jù)其諧波值，SINAMICS G150 凈化電源可以理想的迎合業(yè)界不斷要求更高供電質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)。它符合 IEEE519 標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足在變頻器產(chǎn)生的諧波方面的苛刻的要求 - 即使對(duì)弱線路供電也是如此。
帶VPL的dv/dt濾波器——在節(jié)省空間和成本上實(shí)現(xiàn)了電機(jī)友好性電壓
SINAMICS G150 裝置可配備有帶VPL的dv/dt濾波器（電壓峰值限制器）。這可以同時(shí)限制電壓上升率dv/dt 和峰值電壓，把它們限制在IEC 60034-25 規(guī)定的極限值以下。
在改造項(xiàng)目中，這會(huì)特別有益：使用此濾波器，原先不是設(shè)計(jì)用于搭配變頻器運(yùn)行的電機(jī)也可以從變頻器供電了。
帶VPL的dv/dt濾波器可以節(jié)省大量的空間，這是因?yàn)榭梢?集成到電氣控制柜中 - 甚至是大額定功率的型號(hào)。此外，它還具有*的能效：切斷的電壓峰值沒有浪費(fèi)變成熱能消耗在電阻器上，而是饋入了直流鏈路。
客戶獲益
采用了新半導(dǎo)體技術(shù)的IGBT 和革新的冷卻方式，因而結(jié)構(gòu)非常緊湊，運(yùn)行異常安靜。
方便維修的性能使用戶可以輕松的操作所有模塊。
使用如標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 通訊接口和各種模擬和數(shù)字接口，可將它們輕松集成到自動(dòng)化解決方案中。
由于可以方便、快速的更換各個(gè)模塊和電源組件，從而提高了工廠的可用性。
在帶有圖形和文字顯示能力的 LCD 屏，并且界面友好的AOP30 操作員界面上，操作員可以使用直觀的菜單方便的進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)試和參數(shù)化。
節(jié)能：如果不需要電機(jī)，可以使用此功能將其*關(guān)閉。如果工藝控制器的偏差低于預(yù)定義的限制值一定的時(shí)間（可參數(shù)化），該操作會(huì)自動(dòng)完成。
增強(qiáng)節(jié)能：此功能可以用于延長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)變頻器關(guān)閉的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)節(jié)能功能 - 從而達(dá)到更加節(jié)能以及避免不必要的起動(dòng)和停止泵機(jī)的目的。而且有一項(xiàng)附帶功能 - 管道清潔。
維護(hù)清潔：恒定的流速意味著泵送液體中懸浮的顆粒會(huì)隨著時(shí)間沉淀下來。這會(huì)減小管道的有效直徑，甚至堵塞泵機(jī)。MaintenanceCleaning（維護(hù)清潔）功能用于迅速的提高泵機(jī)的速度從而防止這種沉淀堆積。
防止內(nèi)壁沉淀：如果廢水處理系統(tǒng)中液體容器的液面高度長(zhǎng)期保持恒定高度，則會(huì)在容器邊緣產(chǎn)生沉積。為了防止這種沉積，WallDeposits-Prevention（防止內(nèi)壁沉積）功能會(huì)改變工藝控制器的設(shè)置值，使容器液面高度不停的上下浮動(dòng)。
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