西門子CPU模塊6ES7214-1HF40-0XB0

變頻器運(yùn)行的環(huán)境條件

濕度范圍  

空氣的相對(duì)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） 

電磁輻射  

不允許把變頻器安裝在接近電磁輻射源的地方。 

大氣污染 

不允許把變頻器安裝在存在大氣污染的環(huán)境中，例如，存在灰塵、腐蝕性氣體等的環(huán)境中。

您是否需要一種無需多大努力即可滿足特定要求的變頻器？使用西門子的 MICROMASTER 420，這不會(huì)成為問題，因?yàn)檫@是一款適用于三相電網(wǎng)且可進(jìn)行現(xiàn)場總線連接的通用型變頻器。這種變頻器具有模塊化的設(shè)計(jì)，各種選件可對(duì)廣泛的標(biāo)準(zhǔn)功能加以補(bǔ)充。您只需將操作員面板和通訊模塊插入即可，無需使用任何工具。與該系列的其它變頻器一樣，由于采用無螺釘型控制端子，端子連接變得輕而易舉。

由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行的每個(gè)任務(wù)都具有自身的特定要求。因此，需要提供可方便而靈活地加以調(diào)整以應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)的變頻器解決方案。西門子的模塊化 MICROMASTER 430 變頻器就擁有這種靈活性。它專門用于工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的泵和風(fēng)機(jī)，可執(zhí)行相似應(yīng)用中的廣泛任務(wù)。與 MICROMASTER 420 相比，這種變頻器能效更高，輸入與輸出更多，并且操作員面板經(jīng)過優(yōu)化，可在手動(dòng)和自動(dòng)操作模式之間切換。

在變頻器領(lǐng)域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強(qiáng)大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對(duì)與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。這些高級(jí)矢量控制系統(tǒng)可確保*的高驅(qū)動(dòng)性能，即使發(fā)生突然負(fù)載變化時(shí)也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動(dòng)至目標(biāo)位置。該變頻器帶有一個(gè)集成制動(dòng)斬波器，即使在制動(dòng)和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

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(duì)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(duì)廣泛的應(yīng)用對(duì)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(duì)水泵無水空轉(zhuǎn)的檢測）

? 旁路

概況 

MICROMASTER 430使用大全 1-3

性能特征 

? V / f 控制 

? 磁通電流控制（FCC），改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電動(dòng)機(jī)的控制特性 ? 多點(diǎn) V/f 控制特性 

? 快速電流限制（FCL）功能，避免運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘 ? 內(nèi)置的直流注入制動(dòng) ? 復(fù)合制動(dòng)功能改善了制動(dòng)特性 

? 加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能 ? 起始和結(jié)束段帶平滑圓弧 ? 起始和結(jié)束段不帶平滑圓弧 

? 具有比例，積分和微分（PID）控制功能的閉環(huán)控制 ? 各組參數(shù)的設(shè)定值可以相互切換 ? 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)組（DDS） ? 命令數(shù)據(jù)組和設(shè)定值信號(hào)源(CDS） ? 可變轉(zhuǎn)矩（VT）運(yùn)行時(shí)的額定參數(shù) ? 自由功能塊 

• S7-1200 與 S7-300 之間的以太網(wǎng)通信方式比較多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式進(jìn)行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP這兩種協(xié)議進(jìn)行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令編程。S7-300 CPU一側(cè)如果使用的是CPU集成的PN接口，連接不在STEP7的NetPro中建立連接，而是使用西門子提供的OPEN IE 的方式來實(shí)現(xiàn)。
  本文主要介紹了如何實(shí)現(xiàn)在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之間的ISO on TCP通信，包括通信的基本步驟、配置及編程等內(nèi)容。具體的實(shí)現(xiàn)方法有多種，比如在S7-1200中可以使用不帶連接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用帶連接的通信指令（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能塊編程的方式來實(shí)現(xiàn)，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向?qū)В┑姆绞絹斫PEN IE的通信

西門子CPU模塊6ES7214-1HF40-0XB0

在變頻器領(lǐng)域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強(qiáng)大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對(duì)與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。這些高級(jí)矢量控制系統(tǒng)可確保一致的高驅(qū)動(dòng)性能，即使發(fā)生突然負(fù)載變化時(shí)也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動(dòng)至目標(biāo)位置。該變頻器帶有一個(gè)集成制動(dòng)斬波器，即使在制動(dòng)和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源。是由由主電路和控制帶電路組成的。主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供可控電源的電力轉(zhuǎn)換部分，變頻器的主電路分為兩類，其中電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波部分是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波部分是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的整流部分，吸收在轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的平波回路部分，將直流功率變換為交流功率的逆變部分。控制電路是給主電路提供控制信號(hào)的回路，它有決定頻率和電壓的運(yùn)算電路，檢測主電路數(shù)值的電壓、電流檢測電路，檢測電動(dòng)機(jī)速度的的速度檢測電路，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及對(duì)逆變器和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路組成。

現(xiàn)在大多數(shù)的變頻器基本都采用交直交方式(VVVF變頻或矢量控制)，將工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電源，再把直流電源轉(zhuǎn)換成近似于正弦波可控的交流電以供給電動(dòng)機(jī)。

三相交流電經(jīng)過VD1～VD6整流后，正極經(jīng)過RL，RL在這里是防止電流忽然變大。經(jīng)過RL電流趨于穩(wěn)定，晶閘管觸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)通。之后直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2上，這兩個(gè)電容的作用是讓直流電波形變得更加平滑。之所以是兩個(gè)電容是由于一個(gè)電容的耐壓有限，所以用兩個(gè)電容串聯(lián)起來使用。均壓電阻R1、R2是讓CF1和CF2上的電壓一樣，兩個(gè)電容的容量不同的話，分壓就會(huì)不同，所以各并聯(lián)了一個(gè)均壓電阻。而中間的放電回路作用則是釋放掉感性負(fù)載啟動(dòng)或停止時(shí)的反電勢，用來保護(hù)逆變管V1～V6和整流管VD1～VD6。直流母線電壓加到V1～V6六個(gè)IGBT上，基極由控制電路控制。控制電路控制某三個(gè)管子的導(dǎo)通給電機(jī)繞組內(nèi)提供電流，產(chǎn)生磁場使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

作為企業(yè)一名采購員，有必要在選購自動(dòng)化產(chǎn)品MM4變頻器選型時(shí)應(yīng)需要注意那些事項(xiàng)，只有在了解MM4變頻器選型八個(gè)原則才能為企業(yè)選購更好MM4變頻器。

一、以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的根據(jù)。在選擇MM4變頻器應(yīng)充分考慮變頻器的輸出高次諧波比較高，高次諧波會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

二、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選siemensMM4變頻器，如果是負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載需選擇MM430變頻器。

三、需要長電纜變頻器運(yùn)行的，應(yīng)采取措施抑制長電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。

四、對(duì)于一些高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率（尤其是在樓宇自控等對(duì)噪音限制較高的應(yīng)用場所使用時(shí)需注意）、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。如果變頻器的供電電源是自備電源，加上進(jìn)線電抗器。

五、運(yùn)用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，運(yùn)用范圍遭到齒輪轉(zhuǎn)變有些光滑方法的制約。光滑油光滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒有約束；在超越額外轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生光滑油用光的風(fēng)險(xiǎn)。因而，不要超越高轉(zhuǎn)速容許值。

六、變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，大多是使用已有的電動(dòng)機(jī)。繞線電動(dòng)機(jī)與通常的鼠籠電動(dòng)機(jī)比較，繞線電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗小。因而，容易發(fā)生因?yàn)榧y波電流而導(dǎo)致的過電流跳閘表象，所以應(yīng)挑選比通常容量稍大的變頻器。通常繞線電動(dòng)機(jī)多用于飛輪力矩GD2較大的場合，在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注重。

七、變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，與工頻電源比較，會(huì)下降輸出容量10%～20%，變頻器的接連輸出電流要大于同步電動(dòng)機(jī)額外電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積 。

八、關(guān)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩動(dòng)搖大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載狀況下，若是依照電動(dòng)機(jī)的額外電流或功率值挑選變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過電流維護(hù)舉措表象。因而，應(yīng)知道工頻運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，挑選比其大電流更大的額外輸出電流的變頻器。

該軟件不僅可以作為單獨(dú)的 PC 應(yīng)用程序運(yùn)行，也可通過 Drive ES Basic 集成到兼容 TIA 的 SIMATIC STEP 7 中，或集成到 SCOUT 工程軟件中應(yīng)用于 SIMOTION。但是，在這兩種情況下它 的基本功能和操作都保持不變。 除了 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)， STARTER 還支持 MICROMASTER 4 設(shè)備。 項(xiàng)目向?qū)С绦蚩梢灾笇?dǎo)用戶在項(xiàng)目樹形圖中創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)。 面向解決方案的對(duì)話框可以引導(dǎo)初學(xué)者，統(tǒng)一的圖形顯示使驅(qū)動(dòng) 參數(shù)的設(shè)置簡單易懂。

初始調(diào)試是由向?qū)С绦蛞龑?dǎo)的，它用于完成驅(qū)動(dòng)中所有的基本設(shè) 置。因此，只需在驅(qū)動(dòng)配置過程中設(shè)置幾個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)便可啟動(dòng)和 運(yùn)行電機(jī)。 單獨(dú)的設(shè)置可以采用圖形化的參數(shù)設(shè)置屏幕完成，其中還清晰顯 示了驅(qū)動(dòng)的工作方式

西門子CPU模塊6ES7214-1AF40-0XB0參數(shù)詳細(xì)

MM 440 通信端口

圖 1. MM 440 的端子

在 MM 440 前面板上的通信端口是 RS 485 端口。與 USS 通信有關(guān)的前面板端子有：

表 1. MM 440 的 USS 通信相關(guān)端子

因 MM 440 通信口是端子連接，故 PROFIBUS 電纜不需要網(wǎng)絡(luò)插頭，而是剝出線頭直接壓在端子上。如果還要連接下一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個(gè)端子內(nèi)。

PROFIBUS 電纜的紅色芯線應(yīng)當(dāng)壓入端子 29；綠色芯線應(yīng)當(dāng)連接到端子 30。

一個(gè)示例接線圖如下：

圖 2. S7-200 與 MM 440 的 USS 通信接線

圖中：

1. 屏蔽/保護(hù)接地母排，或可靠的多點(diǎn)接地。此連接對(duì)抑制干擾有重要意義。

2. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)插頭，內(nèi)置偏置和終端電阻。

3. MM 440 端的偏置和終端電阻，隨包裝提供。

4. 通信口的等電位連接。可以保護(hù)通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷。M 未必需要和 PE 連接。

5. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜，因是高速通信，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）