西門子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

ET200Pro系列產(chǎn)品做為西門子分布式IO系列產(chǎn)品中的一種，具有IP67的防護等級，成為特殊行業(yè)應用的主要產(chǎn)品之一。同時，ET200Pro還提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及電機啟動器（MotorStarter）、故障安全型變頻器（F-FC）等，滿足了行業(yè)中的故障安全應用的需求。本文將主要介紹ET200Pr故障安全型變頻器的調(diào)試和使用的方法。

　　1 ET200Pr故障安全系統(tǒng)介紹

　　與ET200S系統(tǒng)類似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。

　　1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）

　　ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。

　　2）電機啟動器（MotorStarter）

　　ET200Pro的電機啟動器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，電機啟動器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達到SIL3(Cat.4)的安全等級（圖1）。

　　圖1 故障安全型電機啟動器（MotorStarter）系統(tǒng)配置(Cat.4)

　　具體配置列表請參照手冊：SIMATIC ET 200pro Motor starters

　　3）故障安全型變頻器（F-FC）

　　ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機，1.1KW，溫度允許的情況下，可以連接1.5KW電機。

　　該變頻器可以通過PROFIBUS/PROFINET的接口模板進行連接調(diào)試，也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進行連接。

　　ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機啟動模塊中的特殊模塊一起使用來對其關斷信號進行評估，因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）。

　　圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置

　　其中主要的模板包括：

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　　可以連接變頻器模板的接口模板包括：

　　1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)

　　2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)

　　④F-RSM或者F-SWITCH

　?、莨收习踩妥冾l器（F-FC）

　?、藿K端模塊

　　2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法

　　ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過Step7軟件來實現(xiàn)。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch，則需要MotorStarter ES軟件來設置相關Switch的參數(shù)

西門子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

圖1  三相異步電動機的分解圖

三相異步電動機的結構
  (一)定子（靜止部分）

  1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。

  2.定子繞組:定子繞組的是電動機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

主要絕緣項目有以下三種：
（1）對地絕緣

（2）相間絕緣

（3）匝間絕緣

接線盒(△接法)

定子三相繞組的接線方式
（1）星形接法(Y接)

（2）三角形接法(△接)

   3.機座　

（二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）

   轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件。

   1.轉(zhuǎn)子鐵心

   作用:電機磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。

   2.轉(zhuǎn)子繞組

   作用是切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應電動勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機旋轉(zhuǎn)。根據(jù)構造的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。如圖1-5所示。

圖1-5轉(zhuǎn)子繞組

   （1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。如圖1-6所示。

圖1-6籠型轉(zhuǎn)子

a）籠型繞組      b) 轉(zhuǎn)子外形     c) 鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子

   （2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集電環(huán)（滑環(huán)）上，再通過電刷與外電路聯(lián)接，如圖1-7所示。

圖1-7繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機的轉(zhuǎn)子接線示意圖

a）接線圖    b)提刷裝置

   3. 轉(zhuǎn)軸

   用以傳遞轉(zhuǎn)矩及支撐轉(zhuǎn)子的重量，一般由中碳鋼或合金鋼制成。
   （三）其它附件

   端蓋、軸承、軸承端蓋、風扇

   二.銘牌

圖1-8 三相異步電動機銘牌

1.型號Y90L—4

2.額定功率P_N   指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時電動機軸上輸出的機械功率，單位為KW。

  式中，U_N1、I_N1、η_N、cosφ_N分別為電動機額定的線電壓、線電流、效率、功率因數(shù)。

 3.額定電壓U_N1  指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。

 4.額定電流I_N1  指電動機加額定電壓、輸出額定功率時，流入定子繞組中的線電流，單位為A。

 5.額定轉(zhuǎn)速n_N   指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

 6.額定頻率f_N  我國規(guī)定工頻為50HZ。

 7.額定功率因數(shù)cosφ_N  指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子邊的功率因數(shù)。

 8.接法  指電動機定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法