西門子PLC 6ES7211-1AE40-0XB0

可擴展的 SIMATIC ET 200SP I/O 系統(tǒng)是防護等級為 IP20 的高度靈活的模塊化 I/O 系統(tǒng)。通過具有 PROFINET 或 PROFIBUS 接口的接口模塊，它可以與更高級控制系統(tǒng)交換所連接 I/O 模塊的 IO 數(shù)據(jù)。另外，作為其他前端站的各種 PLC、F-PLC 和開放式控制器可用作緊湊型 S7-1500 控制器（分布式控制器）。ET 200SP 組件可用作 SIPLUS 版本以滿足*的要求并實現(xiàn)高度的穩(wěn)健性。

緊湊型設(shè)計

多包含 64 個模塊的模塊化組態(tài)

無電源模塊的系統(tǒng)集成自組裝負(fù)載組通過淺色 BaseUnit 供電

由于采用了模塊化設(shè)計和全面的產(chǎn)品系列，因此尺寸小且高度靈活

每個模塊多有 16 個通道

熱交換：無需工具即可在運行過程中更換模塊

間歇操作

柔性連接系統(tǒng)

插入式端子適用于帶線端套圈的大橫截面 1.5 mm2 和無線端套圈的大橫截面 2.5 mm2

BaseUnit 用于一線或直接多線連接

由于導(dǎo)體開口附近的彈簧安全器和測量分接頭，可達性

通過也作為集成式介質(zhì)轉(zhuǎn)換器的 BusAdapter（RJ45、FastConnect、塑料或玻璃光纖電纜）可進行靈活的 PROFINET 連接

PROFINET IM 155-6PN 基本型接口模塊

IM 155-6PN BA 主要用于簡單 PROFINET 應(yīng)用，進行多 12 個模塊（多 192 個 IO 信號）的中等站擴展，每個模塊具有 32 字節(jié)（用于輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)）。除了PROFIsafe之外的所有I / O模塊均可使用。因此，它是用于完成簡單的機器與改裝任務(wù)的經(jīng)濟解決方案。

IM 155-6PN 標(biāo)準(zhǔn)型接口模塊 (PROFINET)

IM 155-6PN 標(biāo)準(zhǔn)型接口模塊主要用于多 32 個模塊（多 512 個 IO 信號）的平均站擴展的 標(biāo)準(zhǔn) PROFINET 應(yīng)用。所有 I/O 模塊（包括 PROFIsafe 模塊）都可以使用。另外，還可以使用 BA-Send/BU-Send，通過 SIMATIC ET 200AL 系列的多達 16 個 IP67 模塊對站進行擴展。配有銅纜接口的所有 Simatic 總線適配器都可以使用。

IM 155-6PN 高性能型接口模塊 (PROFINET)

IM 155-6PN 高性能型接口模塊主要用于對功能需求較高且靈活的 PROFINET 應(yīng)用，并用于多 64 個模塊（多 1024 個 IO 信號）的大型站擴展。所有 I/O 模塊（包括 PROFIsafe 模塊）都可以使用。另外，還可以使用 BA-Send/BU-Send，通過 SIMATIC ET 200AL 系列的多達 16 個 IP67 模塊對站進行擴展。

與其它接口模塊不同的是，IM 155-6PN HF 支持以下附加功能：

使用具有光纜接口的總線適配器

數(shù)據(jù)量增加，輸入和輸出數(shù)據(jù)多 1440 字節(jié)，每個模塊多 288 字節(jié)

單次熱插拔（在運行過程中拔出和插入 I/O 模塊而不會影響其余模塊的通信）

S2 冗余

250 µs 等時同步模式

過采樣

MSI/MSO

支持多達 4 個控制器的共享設(shè)備

每個模塊多 4 個子插槽

IM 155-6PN 高性能型接口模塊 (PROFINET)

IM 155-6PN 高速型接口模塊主要用于響應(yīng)時間極短的 PROFIBUS 應(yīng)用。所有 I/O 模塊（包括 PROFIsafe 模塊）都可以使用。

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)速時的磁通與勵磁電流基本不變。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、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，則低速時電機的許用轉(zhuǎn)矩遠大于負(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，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。 可以進一步通過設(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，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。 變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點，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提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對應(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。這種控制相對完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達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上的控制方式，其他方式是模擬直流電動機的參數(shù)，進行保角變換而進行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制，控制簡單，精確度高。 

2、快速調(diào)試 在使用變頻器驅(qū)動電機前，必須進行快速調(diào)試。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1，變頻器進行快速調(diào)試，快速調(diào)試完成后，進行了必要的電動機數(shù)據(jù)的計算，并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下，為了正確地實現(xiàn)控制，非常重要的一點是，必須正確地向變頻器輸入電動機的數(shù)據(jù)，而且，電動機數(shù)據(jù)的自動檢測參數(shù)p1910必須在電動機處于常溫時進行。當(dāng)使能這一功能 (p1910 =1)時，會產(chǎn)生一個報警信號a0541，給予警告，在接著發(fā)出on 命令時，立即開始電動機參數(shù)的自動檢測。 

3、加減速時間調(diào)整 加速時間就是輸出頻率從0上升到zui大頻率所需時間，減速時間是指從zui大頻率下降到0所需時間。加速時間和減速時間選擇的合理與否對電機的起動、停止運行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi)，不應(yīng)使過電流保護裝置動作。電機在減速運轉(zhuǎn)期間，變頻器將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè)。回饋的電能將導(dǎo)致中間回路的儲能電容器兩端電壓上升。因此，減速時間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高。加減速時間計算公式為： 

加速時間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 減速時間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl) 

式中：jm 一 電機的慣量 jl - 負(fù)載慣量 n - 額定轉(zhuǎn)速 tma- 電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 tmb - 電機制動轉(zhuǎn)矩 tl - 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 加減速時間可根據(jù)公式算出來，也可用簡易試驗方法進行設(shè)置。首先，使拖動系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運行(工頻運行)，然后切斷電源，使拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài)，用秒表計算其轉(zhuǎn)速從額定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時間。加減速時間可首先按自由制動時間的1/2~1/3進行預(yù)置。通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警，調(diào)整加減速時間設(shè)定值，以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則，重復(fù)操作幾次，便可確定出*加減速時間。 

4、轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置 電機與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置往往被忽視，認(rèn)為加減速時間的正確設(shè)置可保證系統(tǒng)正常工作。其實，轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置不當(dāng)會使得系統(tǒng)振蕩，調(diào)速精度也會受到影響。轉(zhuǎn)動慣量公式： 

j=t/dω/dt 電機與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的獲得方法一樣，讓變頻器工作頻率在合適的值，5～10hz。分別讓電機空載和帶載運行，讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345電動機的起動時間，再將變頻器工作頻率換算成對應(yīng)的角速度，代入公式，計算得出電機與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量。設(shè)置參數(shù)p0341(電動機的慣量)與參數(shù)p0342(驅(qū)動裝置總慣量 / 電動機慣量的比值)，這樣變頻器就能更好的調(diào)速