西門子CPU模塊6ES7513-1FL02-0AB0參數(shù)詳細(xì)

西門子CPU模塊6ES7513-1FL02-0AB0參數(shù)詳細(xì)

 電氣控制系統(tǒng)軟件開發(fā)

　　(1)WPL Soft開發(fā)PLC控制程序

　　WPL Soft為臺(tái)達(dá)電子可編程控制器DVP系列在WINOOWs存在系統(tǒng)環(huán)境下所使用的程序編程軟件，臺(tái)達(dá)PLC采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

　　系統(tǒng)控制的關(guān)鍵是溫度、液位的比較，通過PLC的比較指令可方便的實(shí)現(xiàn)。

　　各擴(kuò)展模塊讀取參數(shù)的頻率、精度是本控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，臺(tái)達(dá)PLC提供的溫度控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊可以輕松的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化精確控制。

　　(2)觸摸屏人機(jī)界面(HMI)程序

　　觸摸屏替代鼠標(biāo)及鍵盤部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備，是人與控制系統(tǒng)之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制，是控制系統(tǒng)的重要組成部分。在PLC控制程序中加入開關(guān)量，與HMI的寄存器相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)HMI與PLC的關(guān)聯(lián)，如圖5所示。

點(diǎn) 

主要特性  

? 易于安裝，參數(shù)設(shè)置和調(diào)試 ? 易于調(diào)試 ? 牢固的EMC設(shè)計(jì) 

? 可由IT（中性點(diǎn)不接地）電源供電 ? 對控制信號(hào)的響應(yīng)是快速和可重復(fù)的 

? 參數(shù)設(shè)置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應(yīng)用對象進(jìn)行配置 ? 電纜連接簡便 ? 具有多個(gè)繼電器輸出 

? 具有多個(gè)模擬量輸出（0 – 20 mA） 

? 6 個(gè)帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線 ? 2 個(gè)模擬輸入： 

? AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ? AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA  ? 2個(gè)模擬輸入可以作為第7和第8個(gè)數(shù)字輸入 ? BiCo（二進(jìn)制互聯(lián)連接）技術(shù) ? 模塊化設(shè)計(jì)，配置非常靈活 

? 脈寬調(diào)制的頻率高，因而電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪音低 ? 詳細(xì)的變頻器狀態(tài)信息和全面的信息功能 

? 有多種可選件供用戶選用：用于與 PC通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP-2）和用于進(jìn)行

現(xiàn)場總線通訊的PROFIBUS 模塊

 ? 用于水泵和風(fēng)機(jī)控制時(shí)的特點(diǎn)：

? 電動(dòng)機(jī)的分級(jí)控制

? 節(jié)能控制方式 

? 手動(dòng)/自動(dòng)控制（手動(dòng)操作/ 自動(dòng)操作）

? 傳動(dòng)皮帶故障的檢測（對水泵無水空轉(zhuǎn)的檢測）

使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。

zui低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的zui小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

zui高運(yùn)行頻率：一般的變頻器zui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)，這對普通電機(jī)來說，其軸承不能長時(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、zui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)。

控制參數(shù)

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。[1]

變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：

p= t n/ 9550

式中：p——電動(dòng)機(jī)功率(kw)

t——轉(zhuǎn)矩(n. m)

n——轉(zhuǎn)速(r/ min)

轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種[2]。

(1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。

(2)隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。

(3)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。

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(shí)的磁通與勵(lì)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(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?？梢愿鶕?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(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。

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(dòng)機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡單，精確度高。

應(yīng)用范圍

MICROMASTER 440變頻器適合用于各種變速驅(qū)動(dòng)裝置，由于它具有高度的靈活性因而可以在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。它尤其適合用于吊車和起重系統(tǒng)、立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)、食品、飲料和煙草工業(yè)以及包裝工業(yè)的定位系統(tǒng)。這些應(yīng)用對象要求變頻器具有比常規(guī)應(yīng)用更高的技術(shù)性能和更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；變頻器的特點(diǎn)是設(shè)備性能面向用戶的需求，并且使用方便。他的輸入電源電壓范圍寬廣，適用于*。

設(shè)計(jì)

MICROMASTER440變頻器采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，操作面板和各種模塊易于更換。

標(biāo)準(zhǔn)

MICROMASTER 440變頻器符合EU?—低電壓規(guī)范的要求；變頻器帶有MM440濾波器符合EU—EMC規(guī)范的要求。

主要特點(diǎn)

調(diào)試簡單；模塊化結(jié)構(gòu)，因而其配置具有zui大的靈活性； 6個(gè)可編程，帶隔離的數(shù)字輸入；2個(gè)模擬輸入（0V至10V，0mA至20mA，可標(biāo)定）它們也可以作為第7/8個(gè)數(shù)字輸入使用；2個(gè)可編程的模擬輸出（0mA至20mA）；3個(gè)可編程的繼電器輸出（30V直流/5A，電阻性負(fù)載，250V交流/2SA，電感性負(fù)載）；當(dāng)使用較高的的開關(guān)頻率，電動(dòng)機(jī)可以降低噪聲運(yùn)行；完善的電動(dòng)機(jī)和變頻器保護(hù)功能；

可選項(xiàng)（概覽）

級(jí)/Ｂ級(jí)ＥＭＣ濾波器；ＬＣ濾波器；進(jìn)線電抗器；輸出電抗器；密封蓋；設(shè)變頻器參數(shù)的ＢＯＰ基本操作板；具有多種文本顯示功能的高級(jí)操作板ＡＯＰ；通訊模塊－　PROFIBUS，－DeviceNET，－CANNopen；脈沖編碼器脈沖計(jì)數(shù)模塊；PC連接組合件；控制柜門上安裝操作板的組合件；ＰＣ調(diào)試工具，在Windows95/98和NT/2000/XP Professional下運(yùn)行；與DruveES的TIA集成。

機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

模塊化的設(shè)計(jì)；工作溫度0.12KW至75KW:-10°C~+50°C 90KW至200KW:0°C~+40°C；緊湊型結(jié)構(gòu)，單位空間內(nèi)的變頻器kw數(shù)高；電纜連接方便，電源和電動(dòng)機(jī)接線相互隔離，達(dá)到*的電磁兼容性效果；可嵌入的操作面板；可拆卸的I/O板上，控制端子的連接不用螺絲。

控制性能的特點(diǎn)

采用的IGBT技術(shù)；數(shù)字的微處理控制；高質(zhì)量的矢量控制系統(tǒng)；磁通電流控制，可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并且優(yōu)化電動(dòng)機(jī)的控制；線性v/f控制；平方v/f控制；多點(diǎn)v/f特性（可編程的v/f特性）；捕捉再起動(dòng)；滑差補(bǔ)償；在電源中斷或故障以后自動(dòng)再起動(dòng)：可以由用戶定義的自由功能塊，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算的操作；動(dòng)態(tài)緩沖；用于定位控制的減速斜坡函數(shù)曲線；變頻器具有內(nèi)置的高級(jí)PID調(diào)節(jié)器，可編程的加速/減速斜坡函數(shù)，范圍為0至650秒；斜坡起始和結(jié)束的平滑功能；快速電流限制功能，避免運(yùn)行中有的跳閘；快速、可重復(fù)的數(shù)字輸入響應(yīng)時(shí)間；使用 2個(gè)高分辨率的10位二進(jìn)制模擬輸入，實(shí)現(xiàn)速度精調(diào)；復(fù)合制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)控制；集成的制動(dòng)斬波器；4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率；可拆卸的‘Y’ 性電容器鏈路，可用于中性點(diǎn)不接地的電源系統(tǒng)。

 過載功能：CT方式和VT方式；過電壓/欠電壓保護(hù)；變頻器過溫保護(hù)；直接與PTC通過數(shù)字輸入實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；接地故障保護(hù)；短路保護(hù)；電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；防止電動(dòng)機(jī)失速；參數(shù)互鎖

西門子CPU模塊6ES7513-1FL02-0AB0參數(shù)詳細(xì)

集成 雙軸電機(jī)模塊通過 DRIVE-CLiQ 接收來自以下控制器的控制信號(hào)：

• 控制單元 CU320-2

• SINUMERIK 840D sl，帶 - NCU 710.3B PN - NCU 720.3B PN - NCU 730.3B PN - 擴(kuò)展數(shù)控單元 NX10.3/NX15.3

概述 （續(xù)）

串聯(lián)電機(jī)電抗器應(yīng)盡可能靠近電機(jī)模塊安裝。

串聯(lián)電抗器上的壓降取決于電機(jī)電流和電機(jī)頻率。

使用非調(diào)節(jié)型 電源模塊時(shí)，大的電機(jī)額定電壓取決于進(jìn)線電源電壓。遵守這 些參考值可以減少電機(jī)在高速區(qū)內(nèi)的功率損耗。 串聯(lián)電機(jī)電抗器的表面溫度可達(dá)到 100 °C。

圖 2-1  要求對電容器重新處理的過程

外形尺寸FX和GX的變頻器：

變頻器在*存放以后進(jìn)行安裝時(shí)，必須在無負(fù)載情況下施加85%額定輸入電源電壓至少30分鐘，對其內(nèi)的電容器重新加壓處理。

變頻器運(yùn)行的環(huán)境條件

濕度范圍

空氣的相對濕度 ≤ 95%，無結(jié)露。

海拔高度

如果變頻器安裝在海拔高度>1000m或>2000 m，其輸出電流和輸入電源電壓降格的要求如下圖

所示：

沖擊和振動(dòng)  

不允許變頻器掉到地下或遭受突然的撞擊。不允許把變頻器安裝在有可能經(jīng)常受到振動(dòng)的地方。

DIN IEC 68-2-6規(guī)定的機(jī)械強(qiáng)度如下： 偏移：      0.075mm（10....58 Hz） 加速度     9.8 m/s2 （>58....500 Hz）

運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)的用戶越來越需要功率額定值和型號(hào)范圍非常廣的緊湊型動(dòng)態(tài)電機(jī)以及機(jī)械集成解決方案。為了滿足這些需求，西門子提供了廣泛的伺服電機(jī)、主電機(jī)、直線電機(jī)和扭矩電機(jī)。

SIMOTICS 異步或同步電機(jī)可用于各種運(yùn)動(dòng)控制任務(wù) – 額定功率范圍為 0.05 kW 至 1340 kW。

統(tǒng)一的集成系統(tǒng)解決方案

所有 SIMOTICS 運(yùn)動(dòng)控制電機(jī)均經(jīng)過設(shè)計(jì)，能夠與 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜一起運(yùn)行。

SIMOTICS 電機(jī)配有 DRIVE-CLiQ 接口，以確?？焖僬{(diào)試、平穩(wěn)運(yùn)行和簡單的診斷。通過 DRIVE-CLiQ 接口，可將電機(jī)的電子銘牌數(shù)據(jù)（例如，它們的識(shí)別號(hào)和如電壓、電流和轉(zhuǎn)矩等額定數(shù)據(jù)）傳輸?shù)娇刂茊卧?/span>

預(yù)先裝配好的 MOTION-ConNECT 信號(hào)和電源電纜可提供輕松、可靠的組件連接方法。通過組合可用的標(biāo)準(zhǔn)組件和控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)量身定制的運(yùn)動(dòng)控制解決方案 – 在所有額定等級(jí)中處于地位。

強(qiáng)大的工具和組件支持

西門子提供專業(yè)建議和有效的工具，幫助用戶選擇正確的電機(jī)解決方案。經(jīng)驗(yàn)豐富的專家們始終準(zhǔn)備在設(shè)計(jì)機(jī)械集成電機(jī)解決方案方面助一臂之力。

• SIZER for Siemens Drives 工程工具

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MOTION-ConNECT 包括針對單獨(dú)應(yīng)用領(lǐng)域量身定制的連接系統(tǒng)和組件。MOTION-ConNECT 電纜采用的連接系統(tǒng)，以確?？焖?、可靠地連接不同的組件。使用 MOTION-ConNECT 預(yù)裝配電纜，可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、業(yè)已系統(tǒng)測試的無缺的功能