西門子CPU模塊6ES7513-1FL02-0AB0參數詳細

 電氣控制系統軟件開發

　　(1)WPL Soft開發PLC控制程序

　　WPL Soft為臺達電子可編程控制器DVP系列在WINOOWs存在系統環境下所使用的程序編程軟件，臺達PLC采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

　　系統控制的關鍵是溫度、液位的比較，通過PLC的比較指令可方便的實現。

　　各擴展模塊讀取參數的頻率、精度是本控制系統的關鍵，臺達PLC提供的溫度控制模塊、AD轉換模塊可以輕松的實現系統的自動化精確控制。

　　(2)觸摸屏人機界面(HMI)程序

　　觸摸屏替代鼠標及鍵盤部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設備，是人與控制系統之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，包括遠距離的信息傳遞與控制，是控制系統的重要組成部分。在PLC控制程序中加入開關量，與HMI的寄存器相關聯，實現HMI與PLC的關聯，如圖5所示。

點 

主要特性  

? 易于安裝，參數設置和調試 ? 易于調試 ? 牢固的EMC設計 

? 可由IT（中性點不接地）電源供電 ? 對控制信號的響應是快速和可重復的 

? 參數設置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應用對象進行配置 ? 電纜連接簡便 ? 具有多個繼電器輸出 

? 具有多個模擬量輸出（0 – 20 mA） 

? 6 個帶隔離的數字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線 ? 2 個模擬輸入： 

? AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ? AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA  ? 2個模擬輸入可以作為第7和第8個數字輸入 ? BiCo（二進制互聯連接）技術 ? 模塊化設計，配置非常靈活 

? 脈寬調制的頻率高，因而電動機運行的噪音低 ? 詳細的變頻器狀態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）和用于進行

現場總線通訊的PROFIBUS 模塊

 ? 用于水泵和風機控制時的特點：

? 電動機的分級控制

? 節能控制方式 

? 手動/自動控制（手動操作/ 自動操作）

? 傳動皮帶故障的檢測（對水泵無水空轉的檢測）

使用中常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。

控制方式：即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨識。

zui低運行頻率：即電機運行的zui小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉速下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發熱。

zui高運行頻率：一般的變頻器zui大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發熱，電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。

電機參數：變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、zui大頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。

跳頻：在某個頻率點上，有可能會發生共振現象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。

控制參數

變頻器日常使用中出現的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數有幾千個，只有系統地、合適地、準確地設置參數才能充分利用變頻器性能。[1]

變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉矩特性根據下列關系式決定：

p= t n/ 9550

式中：p——電動機功率(kw)

t——轉矩(n. m)

n——轉速(r/ min)

轉矩t與轉速n的關系根據負載種類大體可分為3種[2]。

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

(2)隨著轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。

(3)轉速越高，轉矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、機床主軸、卷取機等。

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p1300設為0，變頻器工作于線性

v/f控制方式，將使調速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。

將p1300設為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線性關系，則低速時電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數保持在適當的范圍內。

可以進一步通過設置參數使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，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曲線作適當的提高以補償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問題。適用于大起動轉矩的調速對象。

變頻器v/f控制方式驅動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉速會發生振蕩，嚴重時系統無法運行，甚至在加速過程中出現過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉矩慣量較小時更為嚴重。可以根據系統出現振蕩的頻率點，在v/f曲線上設置跳轉點及跳轉頻帶寬度，當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉點，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。

有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數即可得到所需控制曲線。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。

參數p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式。

參數p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。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，進行保角變換而進行調節控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動機參數進行控制，控制簡單，精確度高。

應用范圍

MICROMASTER 440變頻器適合用于各種變速驅動裝置，由于它具有高度的靈活性因而可以在廣泛的領域得到應用。它尤其適合用于吊車和起重系統、立體倉儲系統、食品、飲料和煙草工業以及包裝工業的定位系統。這些應用對象要求變頻器具有比常規應用更高的技術性能和更快的動態響應；變頻器的特點是設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*。

設計

MICROMASTER440變頻器采用模塊化結構設計，操作面板和各種模塊易于更換。

標準

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

主要特點

調試簡單；模塊化結構，因而其配置具有zui大的靈活性； 6個可編程，帶隔離的數字輸入；2個模擬輸入（0V至10V，0mA至20mA，可標定）它們也可以作為第7/8個數字輸入使用；2個可編程的模擬輸出（0mA至20mA）；3個可編程的繼電器輸出（30V直流/5A，電阻性負載，250V交流/2SA，電感性負載）；當使用較高的的開關頻率，電動機可以降低噪聲運行；完善的電動機和變頻器保護功能；

可選項（概覽）

級/Ｂ級ＥＭＣ濾波器；ＬＣ濾波器；進線電抗器；輸出電抗器；密封蓋；設變頻器參數的ＢＯＰ基本操作板；具有多種文本顯示功能的高級操作板ＡＯＰ；通訊模塊－　PROFIBUS，－DeviceNET，－CANNopen；脈沖編碼器脈沖計數模塊；PC連接組合件；控制柜門上安裝操作板的組合件；ＰＣ調試工具，在Windows95/98和NT/2000/XP Professional下運行；與DruveES的TIA集成。

機械結構的特點

模塊化的設計；工作溫度0.12KW至75KW:-10°C~+50°C 90KW至200KW:0°C~+40°C；緊湊型結構，單位空間內的變頻器kw數高；電纜連接方便，電源和電動機接線相互隔離，達到*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

采用的IGBT技術；數字的微處理控制；高質量的矢量控制系統；磁通電流控制，可以改善動態響應特性，并且優化電動機的控制；線性v/f控制；平方v/f控制；多點v/f特性（可編程的v/f特性）；捕捉再起動；滑差補償；在電源中斷或故障以后自動再起動：可以由用戶定義的自由功能塊，實現邏輯運算和算術運算的操作；動態緩沖；用于定位控制的減速斜坡函數曲線；變頻器具有內置的高級PID調節器，可編程的加速/減速斜坡函數，范圍為0至650秒；斜坡起始和結束的平滑功能；快速電流限制功能，避免運行中有的跳閘；快速、可重復的數字輸入響應時間；使用 2個高分辨率的10位二進制模擬輸入，實現速度精調；復合制動，實現快速制動控制；集成的制動斬波器；4個跳轉頻率；可拆卸的‘Y’ 性電容器鏈路，可用于中性點不接地的電源系統。

 過載功能：CT方式和VT方式；過電壓/欠電壓保護；變頻器過溫保護；直接與PTC通過數字輸入實現電動機過熱保護；接地故障保護；短路保護；電動機過熱保護；防止電動機失速；參數互鎖

西門子CPU模塊6ES7513-1FL02-0AB0參數詳細

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

• 控制單元 CU320-2

• SINUMERIK 840D sl，帶 - NCU 710.3B PN - NCU 720.3B PN - NCU 730.3B PN - 擴展數控單元 NX10.3/NX15.3

概述 （續）

串聯電機電抗器應盡可能靠近電機模塊安裝。

串聯電抗器上的壓降取決于電機電流和電機頻率。

使用非調節型 電源模塊時，大的電機額定電壓取決于進線電源電壓。遵守這 些參考值可以減少電機在高速區內的功率損耗。 串聯電機電抗器的表面溫度可達到 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*存放以后進行安裝時，必須在無負載情況下施加85%額定輸入電源電壓至少30分鐘，對其內的電容器重新加壓處理。

變頻器運行的環境條件

濕度范圍

空氣的相對濕度 ≤ 95%，無結露。

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  

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常受到振動的地方。

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

運動控制驅動的用戶越來越需要功率額定值和型號范圍非常廣的緊湊型動態電機以及機械集成解決方案。為了滿足這些需求，西門子提供了廣泛的伺服電機、主電機、直線電機和扭矩電機。

SIMOTICS 異步或同步電機可用于各種運動控制任務 – 額定功率范圍為 0.05 kW 至 1340 kW。

統一的集成系統解決方案

所有 SIMOTICS 運動控制電機均經過設計，能夠與 SINAMICS S120 變頻調速柜一起運行。

SIMOTICS 電機配有 DRIVE-CLiQ 接口，以確保快速調試、平穩運行和簡單的診斷。通過 DRIVE-CLiQ 接口，可將電機的電子銘牌數據（例如，它們的識別號和如電壓、電流和轉矩等額定數據）傳輸到控制單元。

預先裝配好的 MOTION-ConNECT 信號和電源電纜可提供輕松、可靠的組件連接方法。通過組合可用的標準組件和控制系統，可以實現量身定制的運動控制解決方案 – 在所有額定等級中處于地位。

強大的工具和組件支持

西門子提供專業建議和有效的工具，幫助用戶選擇正確的電機解決方案。經驗豐富的專家們始終準備在設計機械集成電機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 包括針對單獨應用領域量身定制的連接系統和組件。MOTION-ConNECT 電纜采用的連接系統，以確保快速、可靠地連接不同的組件。使用 MOTION-ConNECT 預裝配電纜，可實現高品質、業已系統測試的無缺的功能