6ES7221-1EF22-0XA0技术数据
变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，
使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。
低运行频率：即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
高运行频率：一般的变频器大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的
MICROMASTER 420 – 说明 
您是否需要一种无需多大努力即可满足特定要求的变频器？使用西门子的 MICROMASTER420，这不会成为问题，因为这是一款适用于三相电网且可进行现场总线连接的通用型变频器。这种变频器具有模块化的设计，各种选件可对广泛的标准功能加以补充。您只需将操作员面板和通讯模块插入即可，无需使用任何工具。与该系列的其它变频器一样，由于采用无螺钉型控制端子，端子连接变得轻而易举。
MICROMASTER 430 – 说明
由驱动系统执行的每个任务都具有自身的特定要求。需要提供可方便而灵活地加以调整以应对各种挑战的变频器解决方案。西门子的模块化MICROMASTER 430 变频器就拥有这种灵活性。它专门用于工业领域内的泵和风机，可执行相似应用中的广泛任务。与MICROMASTER 420相比，这种变频器能效更高，输入与输出更多，并且操作员面板经过优化，可在手动和自动操作模式之间切换。
MICROMASTER 440 – 说明
在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。MICROMASTER 440是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些矢量控制系统可确保一致的高驱动性能，发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。所有这些均可在0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。
西门子变频器MM440产品简介：
MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些矢量控制系统可确保一致的高驱动性能，发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。
主要特征：
· 200V-240V ±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW；
· 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
· 矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制；
· 高过载能力，内置制动单元； 三组参数切换功能。
控制功能：
· 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；
· 标准参数结构，标准调试软件；
· 数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；
· 独立I/O端子板，方便维护；
· 采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；
· 内置PID控制器，参数自整定；
· 集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块；
· 具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；
· 可实现主/从控制及力矩控制方式；
· 在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能；
· 灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；
· 快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸；
· 有直流制动和复合制动方式提高制动性能。
保护功能：
· 过载能力为200％额定负载电流，持续时间3秒和150％额定负载电流，持续时间60秒；
· 过电压、欠电压保护；
· 变频器、电机过热保护；
· 接地故障保护，短路保护；
· 闭锁电机保护，防止失速保护； 采用PIN编号实现参数连锁。
西门子变频器6SE6440-2UC31-5DA1
西门子变频器MM430主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，功率范围7.5kW-250kW；
风机和泵类变转矩负载；
牢固的EMC（电磁兼容性）设计；
控制信号的快速响应；
传动平稳，轻松无忧
西门子MM430变频器控制功能：
线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制（FCC），多点 v/f控制；
内置PID控制器；
快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸；
数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；
具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程；
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接；
集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块；
灵活的斜坡函数发生器，可选平滑功能；
三组参数切换功能：电机数据切换，命令数据切换；
风机和泵类功能：
多泵切换
旁路功能
手动/自动切换
断带及缺水检测
节能方式
西门子MM430变频器保护功能：
过载能力为140％额定负载电流，持续时间3秒和110％额定负载电流，持续时间60秒;
过电压、欠电压保护；
变频器过温保护；
接地故障保护，短路保护；
I2t电动机过热保护；
PTC/KTY电机保护。
MICROMASTER 430是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功
率范围从 7.5kW 到250kW，可供用户选用。
在采用变频器的出厂设定功能和缺省设定值时，MICROMASTER 430变频器特别适合用于水泵和
风机的驱动。
本变频器由微处理器控制，并采用具有现代*技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功
率输出器件。它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可
选的，降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
主要特性
? 易于安装，参数设置和调试
? 易于调试
? 牢固的EMC设计
? 可由IT （中性点不接地）电源供电
? 对控制信号的响应是快速和可重复的
? 参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置
? 电缆连接简便
? 具有多个继电器输出
? 具有多个模拟量输出（0 – 20 mA）
? 6 个带隔离的数字输入，并可切换为 NPN/PNP 接线
? 2 个模拟输入：
AIN1：0 – 10 V ， 0 – 20 mA 和–10至 +10 V
AIN2：0 – 10 V ， 0 – 20 mA
? 2 个模拟输入可以作为第 7 和第8 个数字输入
? BiCo（二进制互联连接）技术
? 模块化设计，配置非常灵活
? 脉宽调制的频率高，电动机运行的噪音低
? 详细的变频器状态信息和全面的信息功能
? 有多种可选件供用户选用：用于与 PC 通讯的通讯模块，基本操作面板（BOP-2 ）和用于进行
现场总线通讯的 PROFIBUS 模块
? 用于水泵和风机控制时的特点：
电动机的分级控制
节能控制方式
手动/自动控制（手动操作/ 自动操作）
传动皮带故障的检测（对水泵无水空转的检测）
旁路 性能特征 ? V / f 控制
磁通电流控制（FCC ），改善了动态响应和电动机的控制特性
多点 V/f 控制特性 ? 快速电流限制（FCL ）功能，避免运行中不应有的跳闸
? 内置的直流注入制动
? 复合制动功能改善了制动特性
? 加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能
起始和结束段带平滑圆弧
起始和结束段不带平滑圆弧
? 具有比例，积分和微分（PID）控制功能的闭环控制
? 各组参数的设定值可以相互切换
电动机驱动数据组（DDS）
命令数据组和设定值信号源(CDS）
? 可变转矩（VT）运行时的额定参数
? 自由功能块
保护特性
? 过电压 / 欠电压保护
? 变频器过热保护
? 接地故障保护
? 短路保护
? I2
t 电动机过热保护
? PTC/KTY 电动机保护
控制功能：线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制；磁通电流控制（FCC），可以改善动态响应特性；新的IGBT技术，数字微处理器控制；数字量输入3个，模拟量输入1个，模拟量输出1个，继电器输出1个；集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板；。
保护功能：过载能力为150%额定负载电流，持续时间60秒；过电压、欠电压保护；变频器过温保护；接地故障保护，短路保护；I2t电动机过热保护；采用PTC通过数字端接入的电机过热保护；采用PIN编号实现参数连锁；闭锁电机保护，防止失速保护。
PPI协议：西门子内部协议PROFIBUS-DP协议：标准协议，公开USS协议：西门子传动装置的通用串行通讯协议，公开详情请参考相应传动装置的手册MODBUS-RTU（从站）：公开8、S7-200的高速输入、输出如何使用。
西门子PLC的几种故障及处理方法
1、软故障的判断和处理
S5PLC具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。
当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常(输出无或乱)时，本着先易后难、先软后硬的检修原则检查用户程序是否出现问题。
启动转矩大，功率因数高。因为电动机的功率因数与工作频率有关，在电动机低速运行时工频电源下的功率因数远低于低频电源下的功率因数。变频器可以控制电动机从低频起步，且在整个启动过程中在接近额定电流的条件下始终保持比较高的功率因数和接近额定转矩的输出转矩。②轻载或空载条件下，或启动期间采取减载卸载等措施时，变频器容量可以比电动机容量小。当然，启动完成后变频器需要退出运行。
若以中继器连接，站之间的距离可达9100m，可多也只能用10个中继器，它还占用节点数。MPI的网络组建：利用STEP7的configuretion里的功能可以给每一个网络节点分配一个MPI地址和高地址，连接是需要在MPI网络的个节点和后一个节点加终端电阻。
PLC以MPI来实现通讯，可用三种方式解决。全局数据包通讯方式、无组态连接通讯方式、组态连接通讯方式。实现全局数据包通讯方式：在PLC硬件配置过程，组态需要通讯的PLC站之间的发送区和接收区不需要任何程序处理，只适应s7-300/400之间的通讯。
四、PLC和工控机的网络特性
现场总线技术是工业自动化深刻变革之一。PLC和工控机采用现场总线后可方便地作为I/O站和监控站连接在DCS系统中。现场总线是一种取代4～20mA标准，用于连接智能现场设备和控制设备的双向数字通讯技术，现场总线具有开放性和互操作性，它使得一些控制功能下移到现场设备中。CAN与I2C总线的许多细节很类似，但也有一些明显的区别。当CAN总线上的一个节点（站）发送数据时，它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符，定义了报文的优先级，这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是的，不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站竞争总线读取时，这种配置十分重要。当一个站要向其他站发送数据时，该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片，并处于准备状态；当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
西门子6SE6440-2UC31-5DA1
西门子S200 PLC高速计数器（HC)的功能和格式简介
高速计数器用于对频率高于扫描周期的外界信号进行计数，高速计数器使用主机上的端子接收这些高速信号。高速计数器是对高速事件计数，它独立于CPU的扫描周期，其数据为32位有符号的高速计算器的当前值。
顺序控制继电器又称状态元件，用来组织机器操作或进入等效程序段工步，以实现顺序控制和步进控制。状态元件是使用顺序控制继电器指令的重要元件，在PLC内为数字量。
可以按位、字节、字或双字来存取状态元件存储区中的数据。
位： S［字节地址］．［位地址］ S0. 6
字节、字或双字：S［长度］［起始字节地址］ SB10 SW10 SD4
S7-200将1个字长（16位）数字值按比例转换为电流或电压。可以用区域标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址来改变这些值。因为模拟量为1个字长，且从偶数字节（如0、2、4)开始，必须用偶数字节地址（如AQW0、AQW2、AQW4)来改变这些值。模拟量输出值为只写数据。模拟量转换的实际精度是12位。
SIMATICS7—200系列PLC是西门子公司继S7—300 、S7—400之后，近几年才投放市场的小型可编程序控制器，可以单机运行，也可通过RS485或PROFIBUS-DP组网运行。它结构小巧，可靠性高，运行速度快，继承和发挥了它在大、中型PLC领域的技术优势，有极丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，配有功能丰富的扩展模块，性能价格比非常高，并配有功能强大、使用极其方便的编程开发软件环境。它在各行各业中的应用得到迅速推广，在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备，可以满足各种各样的自动化控制的需要。由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令系统，使得S7—200可以近乎*地满足小规模的控制要求。丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性和可选择性。
图1 某组合机床液压滑台进给运动示意图
表1 液压元件动作表
元件
工步
YV1
YV2
YV3
原位
―
―
―
快进
┼
―
―
工进
┼
―
┼
快退
―
┼
―
图2 液压滑台系统的功能表图
如果PLC已经确定，可直接用编程元件M300～M303（FX系列）来代表这四步，设输入/输出设备与PLC的I/O点对应关系如表2所示，则可直接画出如图2b所示的功能表图接线图，图中M8002为FX系列PLC的产生初始化脉冲的特殊辅助继电器。
表2 输入/输出设备与PLCI/O对应关系
PLC I/O
X0
X1
X2
X3
Y0
Y1
Y2
输入/输出设备
SB
SQ1
SQ2
SQ3
YV1
YV2
YV3
PLC系统的主要抗干扰措施
(1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
(2)正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有 两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。
屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
安全地或电源接地：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。
系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4 Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。
信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有的参考地即“单点接地"，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地环路"。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
(3)对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。