西門子6SE6420-2UC24-0CA1

經(jīng)濟(jì)型 CPU 模塊具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四種配置

高速處理器芯片，位指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá) 0.15μs

支持高速計(jì)數(shù)功能，可實(shí)現(xiàn)單相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 輸入

集成斷電數(shù)據(jù)保持功能，無需電池，只需簡(jiǎn)單設(shè)置，輕松實(shí)現(xiàn)斷電數(shù)據(jù)

保持

本體集成一個(gè) RS485 通信接口，可連接觸摸屏或變頻器

串口隔離，支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信

CPU 模塊的輸入輸出端子可拆卸，CPU 可導(dǎo)軌或螺釘安裝

220V AC 供電，繼電器輸出，支持 24V 源型或漏型輸入

使用 STEP7 Micro/WIN SMART 編程軟件，界面更友好，操作更簡(jiǎn)單，全面支持 Windows 10 操作系統(tǒng)

一般的變頻器大頻率到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、大頻率，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)。

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。 

 ECO系列變頻器常見故障
對(duì)于ECO的變頻器，我們碰到多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因也主要是由于強(qiáng)電側(cè)(功率模塊)與弱電側(cè)(驅(qū)動(dòng)電路)沒有齲離電路，導(dǎo)致強(qiáng)電進(jìn)入了控制電路，引起驅(qū)動(dòng)電路及開關(guān)電源大面積燒壞，此外預(yù)充電回路損壞也是常見故障(30kw以上)·由于限漬回路設(shè)計(jì)在交談?shì)斎雮?cè)，只要有三相交流電源任意一路送電時(shí)有時(shí)序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或其余兩路充電時(shí)電流過大，而使得限熱電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因?yàn)椴蓸与娮璧膿p壞。
　　用戶程序一般先在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，實(shí)際的輸入信號(hào)可以用鈕子開關(guān)和按鈕來模擬，各輸出量的通／斷狀態(tài)用PLC上有關(guān)的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實(shí)際的負(fù)載(如接觸器、電磁閥等)。可以根據(jù)功能表圖，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用開關(guān)或按鈕來模擬實(shí)際的反饋信號(hào)，如限位開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開。

 答：根據(jù)電機(jī)的電流，配用大于或等于此電流的驅(qū)動(dòng)器。如果需要低振動(dòng)或高精度時(shí)，可配用細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器。對(duì)于大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能用高電壓型驅(qū)動(dòng)器，以獲得良好的高速性能。
DeviceNet是一種用于連接工業(yè)設(shè)備(如限位開關(guān)、光電傳感器、閥門、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、過程傳感器、條型碼讀入器、變頻器、屏幕顯示和操作界面等)與網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場(chǎng)總線，其特點(diǎn)是成本低、開發(fā)容易、支持的廠家多并且不需要昂貴的連接線路。
DeviceNet是一個(gè)開放式的協(xié)議，它初是由美國(guó)羅克韋爾自動(dòng)化公司開發(fā)應(yīng)用。目前，DeviceNet技術(shù)屬“開放DeviceNet廠商協(xié)會(huì)”歸ODVA組織(Open DeviceNet Vendor Associaiton)所有和推廣。ODVA在世界范圍擁有300多家自動(dòng)化設(shè)備廠商的會(huì)員（如羅克韋爾自動(dòng)化、ABB、歐姆龍）。的ODVA組織由上海電器科學(xué)研究所牽頭成立，目前正積極推廣該技術(shù)。設(shè)備廠商只要參加ODVA組織，就可以得到有關(guān)DeviceNet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，還可以加入產(chǎn)品討論組來得到產(chǎn)品開發(fā)的幫助。DeviceNet產(chǎn)品的開發(fā)并不復(fù)雜。設(shè)備DeviceNet是基于CAN的技術(shù)。作為一種串行通訊技術(shù)，CAN是80年代中后期適應(yīng)汽車控制網(wǎng)絡(luò)化要求而產(chǎn)生并迅速發(fā)展起來的，并已成為開放的標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議（ISO 11898）

 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。

 西門子6SE6420-2UC24-0CA1

 西門子plc的電源改如何連接？在給CPU進(jìn)行供電接線時(shí)，一定要特別小心分清是哪一種供電方式，如果把220VAC接到24VDC供電的CPU上，或者不小心接到24VDC傳感器輸出電源上，都會(huì)造成CPU的損壞。5：S7-200 PLC的處理器是多少位的？S7-200CPU的處理芯片數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為32位。從CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度也可以看出。6、如何進(jìn)行S7-200的電源需求與計(jì)算？S7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：當(dāng)有擴(kuò)展模塊時(shí)CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴(kuò)展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。

每個(gè)CPU都有一個(gè)24VDC傳感器電源，它為本機(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個(gè)外部24VDC電源來提供給擴(kuò)展模塊。所謂電源計(jì)算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。注意：EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個(gè)電源是通訊端口用的。24VDC電源需求取決于通訊端口上的負(fù)載大小。CPU上的通訊口，可以連接PC/PPI電纜和TD200并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計(jì)算。

ET 200SP介紹

ET 200SP是西門子推出的新一代分布式I/O系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了與ET 200S類似的緊湊式設(shè)計(jì)，目前已覆蓋ET 200S的主要功能，接口模塊IM155-6PN ST與IM155-6 DP HF支持多32個(gè)模塊；IM155-6 HF支持多64個(gè)模塊，信號(hào)模塊支持熱插拔，集成PROFIenergy功能，I/O模塊支持電源分組，支持組態(tài)控制功能。由于信號(hào)模塊提高了集成度，使得使用ET 200SP配置相同數(shù)量的I/O信號(hào)比使用ET 200S，體積減少50%；改變了模板供電方式，無需PM-E模板；模板功能進(jìn)行了整合，減少了模塊的種類；系統(tǒng)集成了電源模塊，從而無需單獨(dú)的電源模塊；采用的100MBit/s 背板總線，使背板數(shù)據(jù)刷新速度得到提高；采用快速接線技術(shù)，接線無需工具；安裝導(dǎo)軌為標(biāo)準(zhǔn)的DIN35導(dǎo)軌。

目前ET 200SP的接口模塊有3種類型，分別為IM 155-6 PN ST、IM 155-6 PN HF和IM 155-6 DP HF，主要區(qū)別見下表：

其中BA 2×RJ45標(biāo)準(zhǔn)總線適配器和快連式總線適配器BA2×FC均可用于IM155-6PN ST及IM 155-6PN HF，二者的區(qū)別如下圖1示：

圖  1 BA 2×RJ45與BA2×FC的區(qū)別

2xRJ45標(biāo)準(zhǔn)總線適配器（Bus Adapter）

使用標(biāo)準(zhǔn)的RJ45接頭

抗震性能可達(dá) 1g

如果插口損壞，只需替換總線適配器

2xFC快連式總線適配器

提高抗震性，可達(dá)5g

提高電磁兼容性

一個(gè)完整的ET 200SP的系統(tǒng)至少由以下部件構(gòu)成：

接口模塊：連接分布式ET 200SP與控制器或DP主站，通過背板總線實(shí)現(xiàn)與I/O模塊的數(shù)據(jù)交換；

BaseUnit：信號(hào)模塊安裝的基座，并提供接線端子用于IO信號(hào)的連接及電源信號(hào)的連接，同時(shí)BaseUnit還可提供電源分組功能，該功能的實(shí)現(xiàn)通過選擇帶電源分組功能的BaseUnit實(shí)現(xiàn)，帶有電源分組能力的BaseUnit均為淺色，在下列情況下，必須采用帶電源分組能力的BaseUnit；

?       ET 200SP接口模塊后的BaseUnit；

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

?       模塊間的AUX輔助接線端子接電壓等級(jí)不同；

?       由于RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數(shù)字量輸出模塊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RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數(shù)字量輸出模塊，則這些模塊左側(cè)必須有一個(gè)帶電位分組功能的BaseUnit。 

I/O模塊：安裝在BaseUint上，用于I/O信號(hào)的處理；

服務(wù)器模塊：完成ET 200SP的組態(tài)，并斷開ET 200SP的背板總線，該模塊已包含在ET 200SP接口模塊的訂貨號(hào)中，與接口模塊一同供貨。

一個(gè)完整的ET 200SP系統(tǒng)見下圖2示：

圖  2 ET200SP系統(tǒng)示意圖

  各組件功能見下表：

 1．1          I/O模塊上電源電壓狀態(tài)功能介紹（僅適用于PN接口的 ET 200SP）

在組態(tài)軟件中可以為  IM 155-6 PN ST選擇  2  個(gè)組態(tài)： 

   不帶輸入數(shù)據(jù)的組態(tài) 

   帶有輸入數(shù)據(jù)的組態(tài) 

TIA Portal從 V11 SP2起可對(duì)ET 200SP進(jìn)行配置（需安裝HSP0024），更高版本的TIA Portal已將ET 200SP在硬件中集成。

STEP7 V5.5 從SP2 開始，可通過安裝GSD文件的方法對(duì)ET 200SP進(jìn)行配置，ET 200SP PROFINET接口模塊IM 155-6 PN ST（6ES7155-6AA00-0BN0）和IM155-6 PN HF （6ES7155-6AU00-0CN0）的GSD文件下

本文檔實(shí)際的硬件配置如下圖3示，該ET 200SP由從左至右依次為AI、AQ、DI和DQ，模擬量模塊通常接各種儀表信號(hào)，數(shù)字量輸入模塊通常接開關(guān)/按鈕，數(shù)字量輸出模塊通常接指示燈及繼電器等，如用戶希望模擬量信號(hào)與數(shù)字量信號(hào)供電的分開，以便于日后的維護(hù)，則此類要求也可通過電源分組來實(shí)現(xiàn)，圖3的電源分組情況即按照此類要求進(jìn)行配置，詳見下圖：

圖  3 ET 200SP實(shí)際配置

2.1.1       在TIA Portal中的組態(tài)步驟

本節(jié)主要講述如何在TIA Portal中配置分布式IO站ET 200SP的操作步驟，使用軟件為STEP7 Professional V12。

打開“TIA Portal V12”，點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”根據(jù)實(shí)際的控制器型號(hào)，添加一個(gè)新的設(shè)備，這里以一個(gè)S7-1500 CPU 1516-3PN/DP為例進(jìn)行操作，如下圖4示。

圖  4添加控制器

控制器添加后，在控制器的“屬性”—>“常規(guī)”—>“PROFINET接口”—>“以太網(wǎng)地址”菜單下激活控制器的PN接口，并為此PN口分配IP地址，子網(wǎng)掩碼等；如果需要，可修改該PN口的PROFINET設(shè)備名稱。

圖  5網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

轉(zhuǎn)到“網(wǎng)絡(luò)視圖”下，從“硬件目錄”—>“分布式IO”，添加一個(gè)ET 200SP站。

圖  6添加ET 200SP

點(diǎn)擊該ET 200SP站圖標(biāo)左下方的“未分配”，從列出的PROFINET IO控制器中，選擇該ET 200SP要連接的控制器接口；或者也可以直接用拖拽的方式，用鼠標(biāo)從控制器相應(yīng)的PN口和IO 設(shè)備的PN口之間建立Profinet的連接關(guān)系，如圖7示。

圖  7分配IO控制器

Profinet的控制器和IO設(shè)備間的連接關(guān)系建立完畢后，ET 200SP和其屬的PROFINET 控制器之間出現(xiàn)了如右圖示的一條斷續(xù)的綠線，同時(shí)IO 設(shè)備的左下角出現(xiàn)PLC_1字樣，表明控制器與IO設(shè)備間的PROFINET 連接建立完成，見圖8。

圖  8 IO控制器分配完成

打開“設(shè)備視圖”界面，根據(jù)實(shí)際模塊配置數(shù)量及前后順序，從右側(cè)“硬件目錄”中選擇相應(yīng)的模板進(jìn)行組態(tài)，該步驟不再詳細(xì)闡述，需要注意的是，在ET 200SP中，“服務(wù)器模塊”必須要手動(dòng)添加到硬件組態(tài)中，否則硬件編譯不能通過。實(shí)例中從左到右依次組態(tài)了AI-AO-DI-DO四個(gè)模板。

圖  9配置服務(wù)器模塊

根據(jù)圖1示的實(shí)際電位組分組情況，對(duì)電位組進(jìn)行分組。如右圖示，4個(gè)模塊分2個(gè)電位組，模擬量為1組，數(shù)字量為1組，則需要在DI模塊的“常規(guī)”—“電位組”下選擇“啟用新的電位組”。每個(gè)電位組的個(gè)模塊需要供電，且BaseUnit顏色在組態(tài)中也變?yōu)榘咨?，與實(shí)際顏色一致，如下圖 10示。

圖  10創(chuàng)建一個(gè)新電位組

根據(jù)實(shí)際信號(hào)類型，打開模板的“屬性”--“常規(guī)”，對(duì)每個(gè)模板進(jìn)行組態(tài)；如需相關(guān)診斷功能，則需激活相應(yīng)的設(shè)置，具體步驟不再闡述，操作界面如下圖11示。

圖  11設(shè)置診斷信息

如果需要，可打開接口模板的“屬性”—“PROFINET接口”頁面，對(duì)ET 200SP的IP地址，設(shè)備名稱進(jìn)行修改；也可根據(jù)實(shí)際需要，修改數(shù)據(jù)刷新時(shí)間等參數(shù)。

圖  12修改PROFINET參數(shù)

至此，ET 200SP在TIA Portal中的組態(tài)已完成，項(xiàng)目編譯無誤后，可將項(xiàng)目下載到PLC，之后需要為ET 200SP分配設(shè)備名稱，在“網(wǎng)絡(luò)視圖”下鼠標(biāo)點(diǎn)擊PROFINET網(wǎng)絡(luò)后點(diǎn)右鍵，在彈出的菜單中選擇“分配設(shè)備名稱”，如下圖示。