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西門子6RA7088-6LS22-0
6RA7088-6LS22-0
SIMOREG DC Master 整流器 帶微處理器 針對單象限驅動 電路 B6C 輸入 830V 3AC，746A 可控勵磁整流器 D1000/900 MRE-GEEF6S22 輸出 1000V DC，900A 輸出端 US 等級：1000V DC，632A 現(xiàn)場輸入端 460V，輸出端 375V， 30A
ASi網絡系列產品做為西門子分布式傳感器層網絡應用，具有安裝簡易，維護方便，價格低廉等特點，同時，做為網絡通訊的一種，還為傳感器在現(xiàn)場的大規(guī)模應用提供了快速，安全的信號傳輸方式。其小安裝節(jié)點只有1個，因而能夠滿足現(xiàn)場絕大多數(shù)的工藝要求。同時，做為現(xiàn)場網絡的一種，ASi網絡也提供了故障安全產品和協(xié)議（ASi Safe），還提供了能夠進行網絡協(xié)議轉換的網關，使得故障安全產品還能應用在Profibus或者ProfiNet網絡中。本文將介紹ASi網絡中如何實現(xiàn)ASi safe 以及在如何使用網關通過ASi網絡控制G120F 型變頻器的安全功能。
1 ASi網絡介紹
AS-interface(AS-i) 是執(zhí)行器（actuator）與傳感器（sensor）接口（interface）的簡稱。是工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)中底層的網絡協(xié)議，主要用于連接現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行結構。
ASi總線連接電纜為黃色的扁平電纜，電源電纜為黑色的扁平電纜，由于ASi網絡即能傳輸電源又能傳輸信號，因而節(jié)省了大量的現(xiàn)場布線。同時，由于ASi連接方便，又節(jié)省了大量的人力成本以及維護成本，因而是現(xiàn)場總線應用中非常經濟實用的一種。
圖1 現(xiàn)場總線的“金字塔”模型
1．1 ASi 網絡結構
ASi具有多種組網方式，使用非常靈活，其網絡拓撲可以是星形，總線型以及樹型。整個網絡可以從任何一個節(jié)點向外擴展。例如（圖3、圖4、圖5）：
圖2 線形網絡拓撲
圖3 星形網絡拓撲
圖4 樹型網絡拓撲
其中線型網絡拓撲簡單，所有的連接的從站節(jié)點均串聯(lián)在ASi總線上；星形網絡拓撲中，較廣泛分布的從站節(jié)點均連接到主站上，其中少量的節(jié)點還可以串聯(lián)在一起；而樹型網絡結構是星形網絡的一種拓展，所有的網絡分支均可連接到“根”節(jié)點。
1．2 ASI網絡連接
ASi網絡中至少應包括主站，電源以及ASi從站，ASi網絡是一種單主站系統(tǒng)（圖5）。
一個AS-Interface網絡可以支持31個標準站或62個A/B站。其中標準站和A/B站可以結合在一起使用。網絡中多可以使用4個沒有地址的站點： 例如safety monitors，ground fault monitoring module等。如果網絡中使用中繼器將網絡隔離成不同的網段，則每個網段多可以有4個沒有地址的站點。但這些站點都需要占用標準從站的地址，即此時標準站的數(shù)目將相應的減少。
圖5 ASi網絡
ASi網絡還可以做為一個子網，通過網關連接到上層的Profibus或者ProfiNet網絡中（圖6）。此時ASi主站既做ASi網絡的主站，同時又是上層網絡的從站。
圖6 ASi網絡連接到Profibus或者ProfiNet網絡
1．3 ASI網絡拓展
（1）在沒有額外中繼設備的情況下，每個ASi網段的通訊距離是100米。如果通過中繼器進行拓展，則多可以串聯(lián)2個中繼器，線型網絡距離達到300米。但每個網段都需要一個單獨的電源供電（圖7）。
圖7 每個網段100米
（2）使用“Extension Plug（拓展插頭）”進行網絡拓展時，可將網絡距離加倍，增加到200米，但中間不能使用任何中繼設備（圖8）。
圖8 使用拓展插頭進行網絡拓展
（3）當網絡中既有“Extension Plug（拓展插頭）”又有中繼器時，可以將中繼器加在“Extension Plug（拓展插頭）”的后面，但不能串聯(lián)，因而多可將網絡拓展到600米（圖9）。
圖9 網絡中同時使用拓展插頭和中繼器
2 ASIsafe 介紹
在標準AS-I 網絡中加入Safety，需要：Safety monitor和Safe slaves。
對于已存在的網絡，通過ASIsafe可以更容易的實現(xiàn)與安全相關的功能的擴展而無需使用故障安全型的PLC或者特殊的主站。
DP / AS-i F-Link 將ASIsafe 網絡集成到PROFIBUS 或 PROFINET的安全網絡中。通過PROFIsafe， DP / AS-i F-Link 將ASIsafe網絡連接到安全控制器。DP / AS-i F-Link將AS-i主站（網關）與safety monitor結合在一起。此時的網絡中需要：
1） DP / AS-i F-Link
2） Safe slaves
2．1 DP / AS-i F-Link
通過DP / AS-i F-Link 實現(xiàn)安全功能包括：
1） PROFIBUS DP主站做為安全控制器通過DP / AS-i F-Link 與 AS-i slaves通訊。 AS-i通訊內容在PROFIBUS DP 主站中被劃分為兩個相鄰的數(shù)據(jù)區(qū)：分別為標準數(shù)據(jù)區(qū)和 PROFIsafe 數(shù)據(jù)區(qū)。 DP / AS-i F-Link 是 PROFIBUS DP-V1 的從站和AS-i 主站，從而實現(xiàn)通過PROFIBUS DP來訪問 AS-I 數(shù)據(jù)。
2）DP / AS-i F-Link可以將與安全相關的輸入數(shù)據(jù)從ASIsafe從站通過PROFIsafe協(xié)議轉發(fā)到PROFIBUS DP 主站。無需額外的安全電纜或者安全監(jiān)視器等設備。
3）二進制或者模擬量都可以被傳輸。安全從站是提供故障安全輸入的設備，例如急停按鈕，光柵，激光掃描儀等。這些設備高可以達到Category 4 （ EN 954-1 ），SIL3（ IEC 61508 ）或者PL e （ EN ISO 13849-1 ）的安全等級。
4）安全數(shù)據(jù)是通過動態(tài)的，安全的傳輸協(xié)議在安全從站與DP / AS-i F-Link 之間傳輸?shù)?。在每個周期， DP / AS-i F-Link 將按照事先定義的算法從每個連續(xù)變化的從站數(shù)據(jù)中預算一個特定的報文。
圖11 DP / AS-i F-Link的工作原理
通過DP / AS-i F-Link 以及IE/PB Link 等網橋，我們可以將ASI 網絡連接到Profibus或者Profinet網絡中，同時通過ASIsafe 以及Profisafe等協(xié)議的保證，可以將ASIsafe 信號傳輸?shù)揭蕴W上的其它故障安全的站點實現(xiàn)控制功能（圖12）。
圖12 ASIsafe 網絡與Profibus以及Profinet的連接
2．2 ASIsafe 網絡器件
相關ASIsafe的網絡器件包括：
1） DP/ASI F link
|  西門子6RA7088-6LS22-0 |
2） 安全ASI模板
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3） 急停裝置
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4）位置開關等
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5）光電感應設備（光柵、激光掃描儀）
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6）編址器
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3 ASIsafe與G120F的應用
圖13 ASisafe與G120F
在本應用中，使通過ASIsafe將ASI網絡中的安全模板連接在一起，然后通過DP/ASi F link 將ASIsafe 集成到Profisafe中，通過DP連接到Safety PLC以及G120F，從而控制G120F的安全功能。
首先通過編址器，為每一個ASi設備進行地址設定。設地址時，應該保證每個設備是單獨連接在網絡中或者直接連接在編址器上。
3．1 硬件連線
ASI總線的連接較為簡單。由于ASI信號電纜為扁平電纜，且有方向性，因而連接不易出錯。這里介紹一下ASI安全型模板的接線。
在本應用中，使用到了兩種ASI安全型模板，分別是：K45(3RK1405-1BG00-0AA2)和
S22(3RK1205-0BE00-0AA2)。
對于這兩種F信號的輸入模板，需要注意其F-IN信號的連接方式。否則該模板將不能正常工作：
| 1） S22(3RK1205-0BE00-0AA2) 對于該模板，具有2個F-IN通道，因而可以 實現(xiàn)1oo1或者1oo2的連接，從而達到SIL2/ SIL3的安全等級應用。 對于SIL2的應用，雖然模板只需要連接一個 F-IN通道，但模板本身還是檢測兩個通道， 因此注意將另外一個通道短接（圖14）； |  圖14 SIL2的接線方式 |
| 對于SIL3的應用，需要使用雙觸點或者兩個 單觸點，注意不能使用一個單觸點并聯(lián)在兩 個通道上的接線方式（圖15）。 |  圖15 SIL3的接線方式 |
2） K45（3RK1405-1BG00-0AA2）
同樣注意SIL2和SIL4的接線方式：
圖16 SIL2的接線方式
Task
本例為如何調試兩臺變頻器主從控制。
一個簡單的示例如傳送帶上有兩臺變頻器：一臺為主傳動，一臺為從傳動控制。
傳送帶的速度通過主傳動設定 (電機 M1) (如：通過 AIN 1)。主傳動選用帶編碼器的矢量控制，從傳動為帶編碼器的閉環(huán)轉矩控制。 從傳動轉矩設定值來自于主傳動轉矩，需要將主傳動模擬量輸出連接到從傳動的模擬量輸入。
基本*條件
MICROMASTER 440變頻器與配置 CU240S（版本3.2以上）的 SINAMICS G120均可。
解決方案
按說明書調試兩臺變頻器如下：
1. 兩臺變頻分別做快速調試
2. 兩臺變頻分別做電機識別
3. 兩臺變頻器分別做帶編碼器的調試
4. 主傳動模擬量輸出端2連接到從傳動模擬量輸入端2
5. 設定從傳動I/O端子板的模擬量輸入端子2的撥碼開關為ON（0-20mA輸入）
調試之前首先要校對電機速度，方法是采用V/F（見P1300）控制方式，兩臺變頻器運行速度要相同，比較參數(shù)r0061和r0021值的大小，電機的轉向和大小必須*（微小的偏差是可以接受的）。如果完成了以上要求， 則改變P1300的值來激活帶編碼器閉環(huán)矢量控制/閉環(huán)轉矩控制(參考 MM440參數(shù)手冊, 3.29節(jié)控制模式，參數(shù) P1300；3.5節(jié)速度編碼器，參數(shù)P0400；MM440操作說明，3.23.2節(jié))。如果電機旋轉方向不正確，應該檢查變頻器的輸出相序和編碼器通道，必要時進行改線。
注意
參數(shù)P1820設置為1就可以改變電機轉向而不需要重新接電機動力電纜，同時參數(shù)P0410設置為1可以改變編碼器轉向檢測(只對SINAMICS G120；參考CU240S參數(shù)手冊…參數(shù) P0410)。
主傳動的參數(shù)設置
1. P0771.1 = r0079 模擬量輸出2為轉矩設定值
為了能將從主機來的負轉矩設定值給定到從機（電機的正轉與反轉），主機模擬量輸出需標定如下：
2. P0777.1 = 0 % x1 值 = 0 %
3. P0778.1 = 10 y1 值 = 10 mA
4. P0779.1 = 100 % x2 值 = 100 %
5. P0780.1 = 20 y2 值 = 20 mA
6. P1300 = 21 帶編碼器矢量控制
從傳動參數(shù)需設置如下
7. P0756.1 = 2 模擬輸入2 0-20mA
模擬輸入的標定：
8. P0757.1 = 10 x1 值 = 10 mA
9. P0758.1 = 0 % y1 值 = 0 %
10. P0759.1 = 20 x2 值 = 20 mA
11. P0760.1 = 100 % y2 值 = 100 %
12. P1082 = 55 大頻率 (比主傳動值高)
13. P1300 = 23 帶編碼器轉矩控制
14. P1503 = r0755.1 模擬輸入2作為轉矩設定
15. P2000 = 55 基準頻率 (比主傳動值高)
如果從機故障停機，必須盡可能快得關斷主傳動。需要將從傳動的故障位 r0052.3輸出作為主機的OFF2命令或脈沖使能，從機數(shù)字輸出 (e.g. DOUT1) 應連接到主機的數(shù)字輸入 (如： DIN4).
將從機的端子19與20連接到主機端子8與9上。
相應的參數(shù)需要設置：
從傳動
P0731.0 = 52.3
主傳動
P0704 = 99
P0844.0 = 722.3 OFF2 命令
Or/and
P0852.0 = 722.3 脈沖使能
系統(tǒng)的原理框圖
Fig. 01
西門子驅動模塊6SN1118-0DM13-0AA0
西門子驅動模塊6SN1118-0DM23-0AA0
西門子驅動模塊6SN1118-0DM21-0AA0
西門子驅動模塊6SN1118-0DM13-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0DM23-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0DM23-0AA0
西門子驅動模塊6SN1118-0DM31-0AA2
西門子驅動模塊6SN1118-0DM33-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0DM31-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0DM33-0AA2
西門子驅動模塊6SN1118-0NH11-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0NJ01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0NH01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-1NJ01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-0NK01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-1NH01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-1NK01-0AA0
西門子驅動模塊6SN1121-0BA11-0AA0
西門子驅動模塊6SN1122-0BA11-0AA1
西門子驅動模塊6SN1118-1NK01-0AA1
西門子驅動模塊6SN1121-0BA13-0AA0
西門子驅動模塊6SN1145-1BA01-0BA0
西門子驅動模塊6SN1121-0BA11-0AA1
西門子驅動模塊6SN1121-0BA12-0AA0
西門子驅動模塊6SN1145-1BA01-0DA0
西門子驅動模塊6SN1145-1BA01-0BA1
西門子驅動模塊6SN1123-1AA00-0EA2
西門子驅動模塊6SN1145-1BA01-0BA2
西門子驅動模塊6SN1145-1BA01-0DA1
西門子驅動模塊6SN1145-1BB00-0EA0
西門子驅動模塊6SN1145-1BB00-0EA1
西門子驅動模塊6SN1145-1BA02-0CA2
西門子驅動模塊6SN1145-1BB00-0FA1
西門子驅動模塊6SN1146-1AB00-0BA0
西門子驅動維修 西門子伺服維修
西門子適配器6ES7972-0CB20-0XA0
西門子驅動模塊6SN1146-1AB00-0BA1
西門子手持單元6FX2007-1AC02
西門子手持單元6FX2007-1AC03
西門子手持單元6FX2007-1AC14
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