西門子CPU模塊6ES7511-1TK01-0AB0參數詳細

用于變量的多種功能 
發信系統 
離散報警和模擬量報警（限值報警） 
具有可自由定義的消息級別（如狀態/故障消息），用于定義確認響應和顯示消息事件 
利用消息歷史數據進行狀態和故障消息管理 
與組態的消息屏幕、消息窗口和消息行 
歸檔消息和過程值（在 CF/SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤上，或通過以太網在網絡驅動器上歸檔） 
各種歸檔類型：循環歸檔和序列歸檔 
按照標準的 WINOOWs 格式 （CSV） 對歸檔數據進行分類 
利用趨勢曲線在線評估過程值歸檔 
可以使用標準工具（MS Excel、MS Access）進行外部分析 
報警記錄和值班記錄 
打印功能（參見“*打印機"） 
語言更改 
32 種在線語言，32 種組態語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。 
配方管理 
帶有附加數據存儲器（在 SD/多媒體存儲卡/USB 閃盤等上面） 
在面板上進行在線 / 離線處理 
以標準的 WINOOWs 格式保存配方數據 (CSV) 
可利用標準工具（MS Excel、MS Access）進行外部處理 
編程器功能 STATUS/FORCE VAR 與 SIMATIC S7 相結合 
診斷顯示與 SIMATIC S7 相結合可支持快速問題排查 
PLC 的屏幕選擇允許從 PLC 進行操作員控制 
通過 MS Internet Explorer 顯示 HTML 文檔 
VB 腳本，通過執行一些新功能，其中包括與變量接口（比較運算，環通等），從而具備良好的靈活性 
過程畫面、報警和變量的幫助文本 
算術函數 
限值監視用于輸入和輸出的可靠過程控制 
組態 
可使用工程軟件 SIMATIC WinCC Comfort (TIA Portal) 進行組態。

配置數字量輸出通道

①“對CPU STOP 模式的響應"：設置數字量輸出對CPU 從運行狀態切換到 STOP 狀態的響應，可以設置為保留zui后的有效值或者使用替代值；
②“通道地址"：輸出通道的地址，首地址在“I/O地址"項中設置；
③“從RUN 模式切換到 STOP 模式時，替代值1"：如果在數字量輸出設置中，選擇“使用替代值"，則此處可以勾選，表示從運行切換到停止狀態后，輸出使用“替代值1"，如果不勾選表示輸出使用“替代值0"。如果選擇了“保持上一個值"則此處為灰色不能勾選。

“I/O 地址"：數字量地址設置如圖 5 所示。

圖5 數字量輸入輸出地址設置

• “輸入地址"：

①“起始地址"：模塊輸入的起始地址；
②“結束地址"：系統根據起始地址和模塊的IO數量自動計算并生成結束地址；
③“組織塊"：可將過程映像區關聯到一個組織塊，當啟用該組織塊時，系統將自動更新所分配的過程映像分區；
④“過程映像"：選擇過程映像分區。

• “自動更新"：在每個程序循環內自動更新I/O過程映像（默認）。

• “無"：無過程映像，只能通過立即指令對此I/O進行讀寫。

• “PIP x"：可以關聯到③中所選的組織塊。同一個映像分區只能關聯一個組織塊，一個組織塊只能更新一個映像分區。系統在執行分配的OB時更新此PIP。如果未分配OB，則不更新PIP。

• “PIP OB伺服"：為了對控制進行優化，將運動控制使用的所有I/O模塊（如，工藝模塊，硬限位開關）均給過程映像分區“OB 伺服 PIP"。這樣I/O模塊即可與工藝對象同時處理。

• "輸出地址"：設置與輸入類似。

注意： 所有輸入輸出的地址都在過程映像區之內，如果沒有選擇組織塊和分區，默認情況下過程映像區是自動更新。

"硬件標識符"：用于尋址硬件對象，常用于診斷，也可以在系統常量中查詢。

模擬量

 “常規"：單擊模擬量輸入/輸出的“常規"選項可以輸入項目信息：

• 
  

• “名稱"：定義更改組件的名稱

• “注釋"：說明模塊或設備的用途

“模擬量輸入":組態如圖 6 所示。

圖6 模擬量輸入組態

①“積分時間"：通過設置積分時間可以抑制頻率的干擾；
②“通道地址"：首地址在模擬量的“I/O地址"中設置；
③“測量類型"：本體上的模擬量輸入只能測量電壓信號，所以選項為灰，不可設置；
④“電壓范圍"：測量的電壓信號范圍為固定的0～10V；
⑤“濾波"：模擬值濾波可用于減緩測量值變化，提供穩定的模擬信號。模塊通過設置濾波等級（無、弱、中、強）計算模擬量平均值來實現平滑化。
⑥“啟用溢出診斷"：如果激活“啟用溢出診斷"，則發生溢出時會生成診斷事件。

"模擬量輸出":組態如圖 7 所示。

西門子CPU模塊6ES7511-1TK01-0AB0參數詳細

什么是西門子變頻器？

西門子變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？

異步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀 電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用于 風機、泵類節能型西門子變頻器。

3、西門子變頻器制動的有關問題

制動的概念：指電能從電機側流到西門子變頻器側（或供電電源側），這時電機的轉速高于同步轉速，負載的能量分為動能和勢能. 動能（由速度和重量確定其大小）隨著物體的運動而累積。當動能減為零時，該事物就處在停止狀態。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機轉速將跟隨頻率同樣降低。這時會產生制動過程. 由制動產生的功率將返回到西門子變頻器側。這些功率可以用電阻發熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量（勢能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側,進行制動.這種操作方法被稱作“再生制動"，而該方法可應用于西門子變頻器制動。在減速期間，產生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西門子變頻器電源側的方法叫做“功率返回再生方法"。在實際中，這種應用需要“能量回饋單元"選件。

USS 報文幀格式

USS 協議的報文簡潔可靠，高效靈活。報文由一連串的字符組成，協議中定義了它們的特定功能：

以上每小格代表一個字符（字節）。其中：

• STX： 起始字符，總是 02 h

• LGE： 報文長度

• ADR：從站地址及報文類型

• BCC： BCC 校驗符

在 ADR 和 BCC 之間的數據字節，稱為 USS 的凈數據。主站和從站交換的數據都包括在每條報文的凈數據區域內。

凈數據區由 PKW 區和 PZD 區組成：

以上每小格代表一個字（兩個字節）。

• PKW： 此區域用于讀寫參數值、參數定義或參數描述文本，并可修改和報告參數的改變 。其中： 
   

• PKE： 參數 ID。包括代表主站指令和從站響應的信息，以及參數號等

• IND： 參數索引，主要用于與 PKE 配合定位參數

• PWEm：參數值數據
   

• PZD： 此區域用于在主站和從站之間傳遞控制和過程數據。控制參數按設定好的固定格式在主、從站之間對應往返。如： 
   

• PZD1：主站發給從站的控制字/從站返回主站的狀態字

• PZD2： 主站發給從站的給定/從站返回主站的實際反饋

• PZDn： ……

根據傳輸的數據類型和驅動裝置的不同，PKW 和 PZD 區的數據長度都不是固定的，它們可以靈活改變以適應具體的需要。但是，在用于與控制器通信的自動控制任務時，網絡上的所有節點都要按相同的設定工作，并且在整個工作過程中不能隨意改變。

 注意：

• 對于不同的驅動裝置和工作模式，PKW 和 PZD 的長度可以按一定規律定義。 一旦確定就不能在運行中隨意改變

• PKW 可以訪問所有對 USS 通信開放的參數；而 PZD 僅能訪問特定的控制和過程數據

• PKW 在許多驅動裝置中是作為后臺任務處理，因此 PZD 的實時性要比 PKW 好

 以上僅是對 USS 協議的簡單介紹，以幫助讀者更好地理解控制任務和選擇對策。如需要了解詳細的信息，請參考相應驅動產品的手冊。

USS 的復雜性和 S7-200 作為主站的對策

USS 通信的復雜性體現在它在不同的應用場合不是固定不變的。這是因為：

• USS 經過*的發展，存在一些子集和變種

• 驅動裝置可能不支持 USS 通信協議中的部分功能

• 不同的驅動裝置的參數定義可能有很大區別

這些原因導致一個實用的 USS 主站必須針對不同的驅動裝置做出改動。使用 USS 調試驅動裝置的軟件就要做到這一點。這就給在 S7-200 上做一個通用的 USS 程序帶來了實質的困難。

 一個驅動產品，只要它支持 USS 通信，S7-200 就可以通過自由口編程對其控制。通過其手冊能夠了解它支持 USS 通信的特點，從而編出適合的程序。這種任務往往比較復雜而且耗費時間。西門子為解決這一問題，針對應用比較廣泛，產品線比較相配的驅動產品，開發了 S7-200 的 USS 指令庫。

S7-200 的 USS 指令庫

S7-200 的 USS 指令庫zui初是針對 MicroMaster 3 系列產品的，經過一段時間的發展，現在以及能夠*支持 MicroMaster 3 系列和 MicroMaster 4 （MM4）系列產品，以及 SINAMICS G110 系列產品；目前此 USS 指令庫還能對 MasterDrive 等產品提供有限的支持，這些產品包括 6SE70/6RA70 等。

 本章中將用 MM440 變頻器與 S7-200 之間的 USS 通信為例。

 S7-200 通過 USS 指令庫控制變頻器
 S7-200 與西門子驅動裝置的連接形式