西門子6SE6420-2UC24-0CA1

經濟型 CPU 模塊具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四種配置

高速處理器芯片，位指令執(zhí)行時間可達 0.15μs

支持高速計數功能，可實現單相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 輸入

集成斷電數據保持功能，無需電池，只需簡單設置，輕松實現斷電數據

保持

本體集成一個 RS485 通信接口，可連接觸摸屏或變頻器

串口隔離，支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信

CPU 模塊的輸入輸出端子可拆卸，CPU 可導軌或螺釘安裝

220V AC 供電，繼電器輸出，支持 24V 源型或漏型輸入

使用 STEP7 Micro/WIN SMART 編程軟件，界面更友好，操作更簡單，全面支持 Windows 10 操作系統

一般的變頻器大頻率到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(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)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、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(fā)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。

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。 

 ECO系列變頻器常見故障
對于ECO的變頻器，我們碰到多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因也主要是由于強電側(功率模塊)與弱電側(驅動電路)沒有齲離電路，導致強電進入了控制電路，引起驅動電路及開關電源大面積燒壞，此外預充電回路損壞也是常見故障(30kw以上)·由于限漬回路設計在交談輸入側，只要有三相交流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大，而使得限熱電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。
　　用戶程序一般先在實驗室模擬調試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通／斷狀態(tài)用PLC上有關的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)?？梢愿鶕δ鼙韴D，在適當的時候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。

 答：根據電機的電流，配用大于或等于此電流的驅動器。如果需要低振動或高精度時，可配用細分型驅動器。對于大轉矩電機，盡可能用高電壓型驅動器，以獲得良好的高速性能。
DeviceNet是一種用于連接工業(yè)設備(如限位開關、光電傳感器、閥門、電動機啟動器、過程傳感器、條型碼讀入器、變頻器、屏幕顯示和操作界面等)與網絡的現場總線，其特點是成本低、開發(fā)容易、支持的廠家多并且不需要昂貴的連接線路。
DeviceNet是一個開放式的協議，它初是由美國羅克韋爾自動化公司開發(fā)應用。目前，DeviceNet技術屬“開放DeviceNet廠商協會”歸ODVA組織(Open DeviceNet Vendor Associaiton)所有和推廣。ODVA在世界范圍擁有300多家自動化設備廠商的會員（如羅克韋爾自動化、ABB、歐姆龍）。的ODVA組織由上海電器科學研究所牽頭成立，目前正積極推廣該技術。設備廠商只要參加ODVA組織，就可以得到有關DeviceNet協議標準，還可以加入產品討論組來得到產品開發(fā)的幫助。DeviceNet產品的開發(fā)并不復雜。設備DeviceNet是基于CAN的技術。作為一種串行通訊技術，CAN是80年代中后期適應汽車控制網絡化要求而產生并迅速發(fā)展起來的，并已成為開放的標準通訊協議（ISO 11898）

 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(fā)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。

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 西門子plc的電源改如何連接？在給CPU進行供電接線時，一定要特別小心分清是哪一種供電方式，如果把220VAC接到24VDC供電的CPU上，或者不小心接到24VDC傳感器輸出電源上，都會造成CPU的損壞。5：S7-200 PLC的處理器是多少位的？S7-200CPU的處理芯片數據長度為32位。從CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的數據長度也可以看出。6、如何進行S7-200的電源需求與計算？S7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：當有擴展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。

每個CPU都有一個24VDC傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個外部24VDC電源來提供給擴展模塊。所謂電源計算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。注意：EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個電源是通訊端口用的。24VDC電源需求取決于通訊端口上的負載大小。CPU上的通訊口，可以連接PC/PPI電纜和TD200并為它們供電，此電源消耗已經不必再納入計算。

ET 200SP介紹

ET 200SP是西門子推出的新一代分布式I/O系統，在結構設計上采用了與ET 200S類似的緊湊式設計，目前已覆蓋ET 200S的主要功能，接口模塊IM155-6PN ST與IM155-6 DP HF支持多32個模塊；IM155-6 HF支持多64個模塊，信號模塊支持熱插拔，集成PROFIenergy功能，I/O模塊支持電源分組，支持組態(tài)控制功能。由于信號模塊提高了集成度，使得使用ET 200SP配置相同數量的I/O信號比使用ET 200S，體積減少50%；改變了模板供電方式，無需PM-E模板；模板功能進行了整合，減少了模塊的種類；系統集成了電源模塊，從而無需單獨的電源模塊；采用的100MBit/s 背板總線，使背板數據刷新速度得到提高；采用快速接線技術，接線無需工具；安裝導軌為標準的DIN35導軌。

目前ET 200SP的接口模塊有3種類型，分別為IM 155-6 PN ST、IM 155-6 PN HF和IM 155-6 DP HF，主要區(qū)別見下表：

其中BA 2×RJ45標準總線適配器和快連式總線適配器BA2×FC均可用于IM155-6PN ST及IM 155-6PN HF，二者的區(qū)別如下圖1示：

圖  1 BA 2×RJ45與BA2×FC的區(qū)別

2xRJ45標準總線適配器（Bus Adapter）

使用標準的RJ45接頭

抗震性能可達 1g

如果插口損壞，只需替換總線適配器

2xFC快連式總線適配器

提高抗震性，可達5g

提高電磁兼容性

一個完整的ET 200SP的系統至少由以下部件構成：

接口模塊：連接分布式ET 200SP與控制器或DP主站，通過背板總線實現與I/O模塊的數據交換；

BaseUnit：信號模塊安裝的基座，并提供接線端子用于IO信號的連接及電源信號的連接，同時BaseUnit還可提供電源分組功能，該功能的實現通過選擇帶電源分組功能的BaseUnit實現，帶有電源分組能力的BaseUnit均為淺色，在下列情況下，必須采用帶電源分組能力的BaseUnit；

?       ET 200SP接口模塊后的BaseUnit；

?       一個電位組的有I/O模塊及負載的總供電負荷已超過10A；

?       模塊間的AUX輔助接線端子接電壓等級不同；

?       由于RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數字量輸出模塊只能使用不帶電位分組功能的 BaseUnit ，因此如果一個分布式ET 200SP上只有RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST數字量輸出模塊，則這些模塊左側必須有一個帶電位分組功能的BaseUnit。 

I/O模塊：安裝在BaseUint上，用于I/O信號的處理；

服務器模塊：完成ET 200SP的組態(tài)，并斷開ET 200SP的背板總線，該模塊已包含在ET 200SP接口模塊的訂貨號中，與接口模塊一同供貨。

一個完整的ET 200SP系統見下圖2示：

圖  2 ET200SP系統示意圖

  各組件功能見下表：

 1．1          I/O模塊上電源電壓狀態(tài)功能介紹（僅適用于PN接口的 ET 200SP）

在組態(tài)軟件中可以為  IM 155-6 PN ST選擇  2  個組態(tài)： 

   不帶輸入數據的組態(tài) 

   帶有輸入數據的組態(tài) 

TIA Portal從 V11 SP2起可對ET 200SP進行配置（需安裝HSP0024），更高版本的TIA Portal已將ET 200SP在硬件中集成。

STEP7 V5.5 從SP2 開始，可通過安裝GSD文件的方法對ET 200SP進行配置，ET 200SP PROFINET接口模塊IM 155-6 PN ST（6ES7155-6AA00-0BN0）和IM155-6 PN HF （6ES7155-6AU00-0CN0）的GSD文件下

本文檔實際的硬件配置如下圖3示，該ET 200SP由從左至右依次為AI、AQ、DI和DQ，模擬量模塊通常接各種儀表信號，數字量輸入模塊通常接開關/按鈕，數字量輸出模塊通常接指示燈及繼電器等，如用戶希望模擬量信號與數字量信號供電的分開，以便于日后的維護，則此類要求也可通過電源分組來實現，圖3的電源分組情況即按照此類要求進行配置，詳見下圖：

圖  3 ET 200SP實際配置

2.1.1       在TIA Portal中的組態(tài)步驟

本節(jié)主要講述如何在TIA Portal中配置分布式IO站ET 200SP的操作步驟，使用軟件為STEP7 Professional V12。

打開“TIA Portal V12”，點擊“添加新設備”根據實際的控制器型號，添加一個新的設備，這里以一個S7-1500 CPU 1516-3PN/DP為例進行操作，如下圖4示。

圖  4添加控制器

控制器添加后，在控制器的“屬性”—>“常規(guī)”—>“PROFINET接口”—>“以太網地址”菜單下激活控制器的PN接口，并為此PN口分配IP地址，子網掩碼等；如果需要，可修改該PN口的PROFINET設備名稱。

圖  5網絡設置

轉到“網絡視圖”下，從“硬件目錄”—>“分布式IO”，添加一個ET 200SP站。

圖  6添加ET 200SP

點擊該ET 200SP站圖標左下方的“未分配”，從列出的PROFINET IO控制器中，選擇該ET 200SP要連接的控制器接口；或者也可以直接用拖拽的方式，用鼠標從控制器相應的PN口和IO 設備的PN口之間建立Profinet的連接關系，如圖7示。

圖  7分配IO控制器

Profinet的控制器和IO設備間的連接關系建立完畢后，ET 200SP和其屬的PROFINET 控制器之間出現了如右圖示的一條斷續(xù)的綠線，同時IO 設備的左下角出現PLC_1字樣，表明控制器與IO設備間的PROFINET 連接建立完成，見圖8。

圖  8 IO控制器分配完成

打開“設備視圖”界面，根據實際模塊配置數量及前后順序，從右側“硬件目錄”中選擇相應的模板進行組態(tài)，該步驟不再詳細闡述，需要注意的是，在ET 200SP中，“服務器模塊”必須要手動添加到硬件組態(tài)中，否則硬件編譯不能通過。實例中從左到右依次組態(tài)了AI-AO-DI-DO四個模板。

圖  9配置服務器模塊

根據圖1示的實際電位組分組情況，對電位組進行分組。如右圖示，4個模塊分2個電位組，模擬量為1組，數字量為1組，則需要在DI模塊的“常規(guī)”—“電位組”下選擇“啟用新的電位組”。每個電位組的個模塊需要供電，且BaseUnit顏色在組態(tài)中也變?yōu)榘咨c實際顏色一致，如下圖 10示。

圖  10創(chuàng)建一個新電位組

根據實際信號類型，打開模板的“屬性”--“常規(guī)”，對每個模板進行組態(tài)；如需相關診斷功能，則需激活相應的設置，具體步驟不再闡述，操作界面如下圖11示。

圖  11設置診斷信息

如果需要，可打開接口模板的“屬性”—“PROFINET接口”頁面，對ET 200SP的IP地址，設備名稱進行修改；也可根據實際需要，修改數據刷新時間等參數。

圖  12修改PROFINET參數

至此，ET 200SP在TIA Portal中的組態(tài)已完成，項目編譯無誤后，可將項目下載到PLC，之后需要為ET 200SP分配設備名稱，在“網絡視圖”下鼠標點擊PROFINET網絡后點右鍵，在彈出的菜單中選擇“分配設備名稱”，如下圖示。