6ES7223-1HF22-0XA8技术数据
组态软件，上位机软件的一种。组态软件<=上位机软件。又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即数据采集与监视控制。它是指一些数据采集与过程控制的软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
西门子变频器控制原理图;
I.主回路：电抗器的作用是防止西门子变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据西门子变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在西门子变频器的输出端，减少西门子变频器输出的高次谐波，当西门子变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。西门子变频器本身有各种保护功能，但缺相保护，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照西门子变频器的容量进行选择。可以用西门子变频器本身的过载保护代替热继电器。
西门子变频器常见故障的排查与解决
当西门子变频器出现故障时，查看西门子变频器上的数码管上所显示的报警信息，针对报警信息查看西门子变频器的报警说明以此来对西门子变频器的故障进行定位。如直接对一台故障的西门子变频器进行检查，在上电检查之初则需要使用万用表来对西门子变频器进行测量。使用万用表对西门子变频器中的整流桥、IGBT模块等功率部件进行检查并注意查看西门子变频器中是否有明显的烧毁痕迹。在使用万用表对功率部件进行检查时，将万用表打到1K的电阻档，将黑表笔与西门子变频器的直流（-）极连接，而后使用万用表的红表笔分别连接西门子变频器的三项输入、输出端来测量电阻，测量所得出的电阻值应当在5-10K之间且输入、输出三相之间要相互一致，输出端的三相电阻值要略小于输入电阻值，完成了（-）测的电阻测量后继续将黑表笔放置在（+）测继续进行三相测量，测量方法与上述一致，如测量电阻值正常其并未有充放电现象则表明西门子变频器能够上电测量，如若不然则意味着西门子变频器功率部件损坏需要对测量存在问题的部件进行更换，尤其是西门子变频器中的功率部件上存在明显烧毁痕迹的不得将西门子变频器直接上电。一个是测量室，一个是参比室。两室通过切光板以一定周期或交替开闭光路。在测量室中导入被测气体后，具有被测气体*波长的光被吸收，从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。
MM420接线图
端子说明：
1、2端子为DC10V电源输出，1为+10V、2为0V，如果使用该电源给电位器供电，电位器阻值必须大于4700欧姆
3、4端子为模拟量输入接口，3正、4负，只能用于连接电压信号（例如0~10V），如果要连接电流信号（0~20mA或4~20mA）必须在3、4端子上并联小于等于500欧姆电阻
5、6、7端子为变频器数字量输入
8、9端子为DC24V电源输出，8为+24V、9为0V，该电源大输出能力为100mA
10、11端子为变频器继电器输出常开触点，该触点支持DC30V/5A或AC250V/2A负载
12、13端子为变频器模拟量输出，12正、13负，只能输出电流信号（例如0~20mA或4~20mA）
14、15端子为变频器自带的RS485接口支持USS协议，14为P+、15为N
模拟量
MM420配备1路模拟量输入和1路模拟量输出
MM430和MM440配备2路模拟量输入和2路模拟量输出
模拟量输入信号可配置为变频器的速度给定、转矩给定、连接PID反馈传感器等功能
模拟量输出信号可配置为变频器运行频率输出、实际电流输出、实际转矩输出等功能
西门子变频器6SE6440-2UC23-0CA1
MM440 的特点及技术指标：
电源电压及功率范围：
输入电压 恒转矩负载下功率 变转矩负载下功率
1 AC 200 至 240V ± 10% 0.12kW 至 3kW 无
3 AC 200 至 240V ± 10% 0.12kW 至 45kW 5.5kW 至 45kW
3 AC 380 至 480V ± 10% 0.37kW 至 200kW 7.5kW 至250kW
3 AC 500 至 600V ± 10% 0.75kW 至 75kW 1.5kW 至 90kW
输入频率 47 至63 Hz0.12kW 至 75kW 0 Hz 至 650 Hz（v/f 控制方式）/ 0 Hz 至 200Hz（矢量控制方式）90kW 至 200kW 0 Hz 至 267Hz（v/f 控制方式）/ 0 Hz 至 200Hz（矢量控制方式）
输出频率
功率因数 大于0.95
变频器效率 96％至 97％
过载能力（恒转矩） 0.12kW ~ 75kW，150％ 过载持续时间 60 秒，200％过载持续时间3秒重复周期 300 秒90kW ~ 200kW，136％ 过载持续时间 57 秒，160％ 过载持续时间3秒重复周期300 秒
过载能力（变转矩） 5.5kW ~ 90kW，140％ 过载持续时间3秒，110％过载持续时间60秒重复周期300秒110kW ~ 250kW，150％ 过载持续时间1秒，110％ 过载持续时间59秒重复周期300秒
控制方式 矢量控制，V/F 控制，转矩控制，平方 V/F 控制等
频率设定分辨率 数字输入和串行通讯输入为Hz，10 位二进制模拟输入
通讯接口 RS485 标配，RS 232 可选，另有PROFIbus、DeviceNet、CANopen选件
电机电缆长度 不带输出电抗器 0.12kW~75kW *长 50m（屏蔽电缆），*长100m（非屏蔽电缆）90kW~250kW *长 200m（屏蔽电缆），*长 300m（非屏蔽电缆）带输出电抗器参照相关选件
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。
1.2 特点
主要特性
¾ 易于安装，参数设置和调试 ¾ 易于调试 ¾ 牢固的EMC设计
¾ 可由IT（中性点不接地）电源供电 ¾ 对控制信号的响应是快速和可重复的
¾ 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 ¾ 电缆连接简便 ¾ 具有多个继电器输出
¾ 具有多个模拟量输出（0 – 20 mA）
¾ 6 个带隔离的数字输入，并可切换为 NPN/PNP 接线 ¾ 2 个模拟输入：
♦ AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ♦ AIN2：0 – 10 V， 0 – 20mA ¾ 2个模拟输入可以作为第7和第8个数字输入 ¾ BiCo（二进制互联连接）技术 ¾模块化设计，配置非常灵活
¾ 脉宽调制的频率高，电动机运行的噪音低 ¾ 详细的变频器状态信息和全面的信息功能
¾ 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
¾ 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
概况
MICROMASTER 430使用大全 1-3
性能特征
¾ 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
¾ 快速电流限制（FCL）功能，避免运行中不应有的跳闸 ¾ 内置的直流注入制动 ¾复合制动功能改善了制动特性
¾ 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
¾ 具有比例，积分和微分（PID）控制功能的闭环控制 ¾ 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） ¾ 可变转矩（VT）运行时的额定参数 ¾ 自由功能块
保护特性
¾ 过电压 / 欠电压保护 ¾ 变频器过热保护 ¾ 接地故障保护 ¾ 短路保护
¾ I2t电动机过热保护 ¾ PTC/KTY电动机保护
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安装
!警告
♦ 未经培训合格的人员在变频器的器件/系统上工作或不遵守“警告"中的有关规定，就可能造
成严重的人身伤害或重大的财产损失。只有在设备的设计，安装，调试和运行方面受过培训的经过认证合格的人员才允许在本设备的器件/系统上进行工作。
♦ 输入电源线只允许长久性紧固连接。设备必须接地（按照IEC 536 Class 1，NEC和其它适用
的标准）。
♦ 如果采用剩余电流保护器(RCD）， 必须是 B型RCD。设备由三相电源供电，带 有EMC
滤波器时，一定不要通过接地泄漏断路器(ELCB）（参看DIN VDE 0160标准，第5.5.2节和EN50178 第5.2.11.1节）与电源连接。
♦ 变频器处于不工作状态，以下端子仍然可能带有危险电压：
- 电源端子 L/L1，N/L2，L3或U1/L1，V1/L2，W1/L3 - 连接电动机的端子U，V，W或U2/T1，V2/T2，W2/T3 -以及端子DC+/B+，DC-，B-，DC/R+或C/L+，D/L-
♦ 在电源开关断开以后，必须等待5分钟，使变频器放电完毕，才允许开始安装作业 ♦ 本设备不可作为“紧急停车机构"使用（参看 EN 60204，9.2.5.4） ♦接地导体的*小截面积必须等于或大于供电电源电缆的截面积
注意
连接到变频器的供电电源电缆，电动机电缆和控制电缆必须按照下面图2-13所示的方式进行连接，避免由于变频器工作所造成的感性和容性干扰。
西门子变频器安装调试方法
I.西门子变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。
II. 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从西门子变频器到电机全部用穿线管屏蔽。
III.电机电缆应独立于其它电缆走线，其距离为500mm。应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少西门子变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。与西门子变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线，在控制柜中也要如此。
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变频器日常使用中出现的一些问题，很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个，只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。[1]
频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：
转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。
(1)速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性
v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。
可以通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动tisheng功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的tigao以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。
有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。
参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式
参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前上*的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，jingque度高。
4常见型号编辑
MicroMaster440
西门子变频器MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。
它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，具备*的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有*的灵活性。
西门子MM420变频器一级经销商
简介
西门子变频器以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关市场调研机构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已位居。
西门子变频器在中国市场的使用早是在钢铁行业，
西门子变频器（图1）
模块技术规范
在使用S7-200 数字量模块时，我们需要了解模块的很多的具体参数，如：输入输
出类型、输入输出的点数、模块功耗、输入/输出点额定电流等，您可以在以下文档中
获得这些具体参数：?
? 《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 技术规范表A-12至表A-14?
如何查询西门子产品的技术数据，请点击 查看
在众多参数中，需要特别提醒您注意模块的以下两个重要参数：
? 模块的电源消耗
? 输出点的切换频率
参数1： 模块的电源消耗：主要指模块对5V电源和24V电源的消耗能力。
（1）5V电源消耗：5V电源是CPU通过I/O总线电缆供给模块使用的，5V电源是无法通过外接电源补充和扩展的。我们需计算所有S7-200数字量模块的5V电源消耗总和，以保证其不超过CPU5V电源供应能力。
（2）24V电源消耗：部分S7-200数字量模块的供电、数字量输入点及输出点需要使用24V电源。24V电源可由CPU模块的24VDC传感器输出电源提供，也可外加24VDC电源。通常，我们需计算S7-200数字量模块的24V电源消耗总和，以保证其不超过CPU模块的电源定额或选用正确容量的24V电源模块。?
模块5V/24V电源消耗请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 技术规范表A-12 。?
5V/24V电源计算请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录B 计算电源定额。
（6）FCS由于信息处理现场化，与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。有专家认为可以省去60%。
（7）与（6）同样理由，FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，也节省了设计、安装和维护费用。有专家认为可以节省66%。
对于（6）、（7）两点应补充说明的是，采用FCS系统，节省投资的效果是不用怀疑的，否如有的专家所说达60~66%。这些数字在多篇文章中出现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处，读者在引用这些数字时要慎重。
（8）FCS相对于DCS组态简单，由于结构、性能标准化，便于安装、运行、维护。
（9）用于过程控制的FCS设计开发要点。这一点并不作为与DCS的比较，只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的FCS在设计开发中应重点考虑的问题。
1）要求总线本安防爆功能，是头等重要的。
2）基本监控如liuliang、料位、温度、压力等的变化是缓慢的，还有滞后效应，节点监控并不需要快电子学的响应时间，但要求有复杂的模拟量处理能力。这一物理特征决定了系统基本上多采用主一从之间的集中轮询制，这在技术上是合理的，在经济上是有利的。
3）liuliang、料位、温度、压力等参数的测量，其物理原理是古典的，但传感器、变送器及控制器应向数字智能化发展
4）作为针对连续过程类及其仪器仪表而开发的FCS，应侧重于低速总线H1的设计完善。
PLC与DCS的前景
我们已经知道有的FCS是由PLC发展而来，而有的FCS是由DCS发展而来，那么，FCS已走向实用化，PLC与DCS前景又将如何。
PLC于60年代末期在美国出现，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性程序控制系统。1976年正式命名，并给予定义：PLC是一种数字控制电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。经过30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能。PLC在FCS系统中的地位似乎已被确定并无多少争论。PLC作为一个站挂在高速总线上。充分发挥PLC在处理开关量方面的优势。火力发电厂辅助车间，例如补给水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等，在这些车间的工艺过程多以顺序控制为主。PLC对于顺序控制有其*的优势。编者以为，辅助车间的控制系统应以遵循现场总线通讯协议的PLC或能与FCS进行通讯交换信息的PLC为优选对象
西门子变频器6SE6440-2UC21-5BA1
151-1基本型几口模板：用于ET 200S，数据传输速率高达12Mbit/s，可连接多达12个电源模板、电器模板和电机启动模板，使用9针sub-D连接器链接总线，包括背板总线盖板；
IM 151-1标准型接口模板：用于 ET 200S，数据传输速率高达12 Mbit/s，输入和输出各 244 字节，可连接多达63个电源模板、电气模板和电机起动器模板，使用 9- 针 sub-D 连接器连接总线，包括背板总线盖板；
IM 151-1紧凑型 32 DI 24 V DC接口模板：用于 ET 200S,数据传输速率高达12 Mbit/s，32点数字量输入，可连接多达12个电源模板、电气模板和电机起动器模板，使用 9 针 sub-D 连接器连接总线，包括背板总线盖板;
IM 151-1光纤接口标准型接口模板：用于 ET 200S，数据传输速率高达12Mbit/s，输入和输出各128字节，可连接多达63个电源模板、电气模板和电机起动器模板,使用集成光纤电缆连接总线，包括背板总线盖板；
IM 151-1紧凑型16 DI 24 V DC / 16 DO 24 V/ 0.5 A接口模板：用于 ET 200S，数据传输速率高达12 Mbit/s， 16 点数字量输入和 16 点数字量输出，可连接多达 12 个电源模板、电气模板和电机起动器模板，使用 9- 针 sub-D 连接器连接总线，包括背板总线盖板；
IM 151-1 高性能型接口模板：用于 ET 200S，数据传输速率高达12 Mbit/s，输入输出各 244 字节，可连接多达 63 个模板，连 PROFIsafe 模板接口，等时模式（时钟同步），使用 9 针 Sub-D 连接器总接总线，包括背板总线盖板；
TE-U120S4x10 与TE-U120C4x10端子模板：加置端子，用于 ET 200S 紧凑型的TM-C120x 端子模板，螺钉型端子，用于 3 线制连接，4 线制连接需订购两个模板如果端子模板的高度与 TM-E/TM相同，宽度不小于 120mm 时，也可用于 TM-E/TM-P；
TM-C120S 端子模板：用于 ET 200S 紧凑型，螺钉型端子；
TM-C120C 端子模板：端子模板，用于 ET 200S 紧凑型，弹簧型端子
● 312IFM至318-2DP有钥匙选择开关
● 312C至314C-2PiP/DP有滑动开关 另一个区别在于存储卡
信号模块（SM） （数字输入模块、数字输出模块、数字I/O模块、模拟输入模块、模拟输出模块、模拟I/O模块）
附件：前连接器 使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配 功能模块（FM）
附件：前连接器 用于时间要求苛刻，存储器容量要求较大的过程信号处理任务，例如定位或闭环控制功能 通讯处理器（CP）
附件：连接电缆 扩展中央处理单元的通讯任务，例如CP342-5DP与PROFIBUS-DP的连接 SIMATIC TOP连接
附件：带有带状电缆端子的前连接器模块 用于数字量模块的连接（预连接的端子块） 接口模块（IM）
附件：连接电缆 连接S7-300的各个机架 带总线连接器的PROFIBUS总线电缆 连接MPI或PROFIBUS 子网上各个节点
编程器电缆 连接CPU和编程器（PG/PC）
RS485中继器
用于放大在MPI或PROFIBUS 子网的信号和用于连接MPI或PROFIBUS 网段（Segments） 带STEP 7软件包的编程器（PG）或个人计算机（PC） 用于S7-300组态、编程和调试
2.2.1
(1) 设计与维护
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
(2) 安装与布线
动力线、控制线以及PLC的电源线
电源线是用作电气组件或设备与电源的连接线，通常来说指电线与其一端连接的插头或尾插的集合体，是电器产品的基本零部件之一。电源线分为电线和插头两部分。
和I／O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I／O之间应采用双绞线连接。将PLC的I／O线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到低限度。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出两端接地，接地电阻
电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。应小于屏蔽层电阻的1／10。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层，有时还加有防止水份侵入的严密内护层，或还加机械强度大的外护层，结构较为复杂，截面积较大的产品叫做电缆。
输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。
(3)I／O端的接线