西門(mén)子6SE6440-2UD34-5FB1

PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置

為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。

運(yùn)動(dòng)控制向?qū)Ф嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

運(yùn)動(dòng)控制功能特點(diǎn)

提供可組態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)

提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償

支持、相對(duì)和手動(dòng)位控模式

支持連續(xù)操作

提供多達(dá)32 組運(yùn)動(dòng)動(dòng)包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度

提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對(duì)起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇

運(yùn)動(dòng)控制的監(jiān)控

為了幫助用戶開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動(dòng)控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開(kāi)發(fā)過(guò)程的啟動(dòng)和測(cè)試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動(dòng)控制功能的操作。

使用運(yùn)動(dòng)控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測(cè)試每個(gè)移動(dòng)包絡(luò)

顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)

查看修改在CPU 模塊中存儲(chǔ)的位控操作的組態(tài)設(shè)置

帶 VPL 的 dv/dt 濾波器：

dv/dt+VPL （電壓尖峰抑制器）濾波器可將電壓上升率 dv/dt 限制在小于 500 V / μs 的范圍內(nèi)，同時(shí)將電壓尖峰抑制為以下值（符合標(biāo)準(zhǔn) IEC/TS 60034-17: 2006 規(guī)定的限值曲線）：
Uline < 575 V 時(shí)，< 1000 V采用了帶 VPL 的dv/dt 濾波器后 ，變頻器就可以使用標(biāo)準(zhǔn)絕緣和無(wú)絕緣軸承的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。
帶 VPL 的 dv/dt 濾波器可配用以下更大電機(jī)電纜長(zhǎng)度：
• 屏蔽電纜：300 m（如 Protodur NYCWY）
• 非屏蔽電纜：450 m（如 Protodur NYY）
對(duì)于較短的電纜長(zhǎng)度（100 m 屏蔽電纜， 150 m 非屏蔽電纜），可以參見(jiàn)帶有VPL 的緊湊型dv/dt 濾波器。
注：dv/dt 濾波器和變頻器功率模塊之間更大允許電纜長(zhǎng)度為 5 m。

西門(mén)子變頻器常見(jiàn)故障的排查與解決
　　當(dāng)西門(mén)子變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，首先查看西門(mén)子變頻器上的數(shù)碼管上所顯示的報(bào)警信息，針對(duì)報(bào)警信息查看西門(mén)子變頻器的報(bào)警說(shuō)明以此來(lái)對(duì)西門(mén)子變頻器的故障進(jìn)行定位。如直接對(duì)一臺(tái)故障的西門(mén)子變頻器進(jìn)行檢查，在上電檢查之初則首先需要使用萬(wàn)用表來(lái)對(duì)西門(mén)子變頻器進(jìn)行測(cè)量。使用萬(wàn)用表對(duì)西門(mén)子變頻器中的整流橋、IGBT模塊等功率部件進(jìn)行檢查并注意查看西門(mén)子變頻器中是否有明顯的燒毀痕跡。在使用萬(wàn)用表對(duì)功率部件進(jìn)行檢查時(shí)，將萬(wàn)用表打到1K的電阻檔，將黑表筆與西門(mén)子變頻器的直流（-）極連接，而后使用萬(wàn)用表的紅表筆分別連接西門(mén)子變頻器的三項(xiàng)輸入、輸出端來(lái)測(cè)量電阻，測(cè)量所得出的電阻值應(yīng)當(dāng)在5-10K之間且輸入、輸出三相之間要相互一致，輸出端的三相電阻值要略小于輸入電阻值，完成了（-）測(cè)的電阻測(cè)量后繼續(xù)將黑表筆放置在（+）測(cè)繼續(xù)進(jìn)行三相測(cè)量，測(cè)量方法與上述一致，如測(cè)量電阻值正常其并未有充放電現(xiàn)象則表明西門(mén)子變頻器能夠上電測(cè)量，如若不然則意味著西門(mén)子變頻器功率部件損壞需要對(duì)測(cè)量存在問(wèn)題的部件進(jìn)行更換，尤其是西門(mén)子變頻器中的功率部件上存在明顯燒毀痕跡的不得將西門(mén)子變頻器直接上電。

一、電機(jī)分批自啟動(dòng)技術(shù)在石油化工等連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)中有著廣泛的用途。以PLC為核心控制單元的電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)具有以下功能及特點(diǎn)：
1、能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；
2、記憶電網(wǎng)波動(dòng)前電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只有在電網(wǎng)波動(dòng)前處于運(yùn)行狀態(tài)而且在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)停機(jī)的電機(jī)才具備電機(jī)自啟動(dòng)條件；
3、準(zhǔn)確及時(shí)地捕獲電網(wǎng)電壓信息。
4、分批自啟動(dòng)的電機(jī)按照工藝流程需要，在PLC中預(yù)先設(shè)置，同時(shí)為避免多臺(tái)電機(jī)在自啟動(dòng)中對(duì)電網(wǎng)的影響、電機(jī)分批自啟動(dòng)中采用分批延時(shí)處理方式；
5、具有多路輸入和多路輸出功能，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)自啟動(dòng)集中控制；
6、具備遠(yuǎn)程通信接口，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或DCS系統(tǒng)的通信，在上位機(jī)或DCS系統(tǒng)中方便地對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。
洛陽(yáng)石油化工總廠的2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)設(shè)備，采用西門(mén)于S7-300系列PLC，它以CPU313為*處理單元，每執(zhí)行1000條二進(jìn)制指令約需 0.7ms。S7—300同時(shí)具備128點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出和32路模擬量輸入/輸出，12KB的RAM，20KB的負(fù)載存儲(chǔ)器；完*夠滿足電機(jī)狀態(tài)和 系統(tǒng)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)分批自啟動(dòng)的要求。
二、系統(tǒng)組成
2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)變電所供電方式，每一段低壓母線采用l臺(tái)PLC。系統(tǒng)硬件主要分為外圍電路和核心單元2部分。外圍電路主要完成母線電 壓、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等信號(hào)的采集、處理和轉(zhuǎn)換以及電機(jī)啟動(dòng)指令的驅(qū)動(dòng)等。核心單元(即PLC)主要完成信號(hào)處理，發(fā)出電機(jī)驅(qū)動(dòng)指令。
2.1外圍電路
外圍電路主要包括以下幾個(gè)部分：
1、母線電壓采樣監(jiān)測(cè)。它通過(guò)1個(gè)電流型電壓變送器將0—380V交流母線電壓轉(zhuǎn)換為4*20mA直流信號(hào)。
2、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)監(jiān)控。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電機(jī)控制回路中的1個(gè)干接點(diǎn)輸入到PLC的輸入模塊。所有信號(hào)的輸入都經(jīng)過(guò)光藕隔離，以提高抗干擾能力。
3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)由PLC發(fā)出，輸出單元不直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而是通過(guò)1個(gè)220V、10A AC的中間繼電器帶動(dòng)電機(jī)操作回路。這樣一方面提高了驅(qū)動(dòng)能力，另一方面使得電氣操作回路和PLC控制回路分隔，提高了系統(tǒng)的安全可靠性。
2.2核心單元
根據(jù)系統(tǒng)的要求，其核心PLC主要有以下幾部分：
1、CPU313及系統(tǒng)軟件。它完成電壓和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)進(jìn)行邏輯判斷，發(fā)出電機(jī)分批自啟動(dòng)指令。CPU313有4種操作選擇：RUN—P、RUN、STOP和MRES運(yùn)行方式。
2、模擬量輸入模塊SM331(8路輸入)。它把電壓變送器輸入的4-20mA的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送到PI，C的控制單元，以供PLC做出電壓判斷。
3、數(shù)字量輸入模塊SM321。16路輸入2個(gè)，32路輸入1個(gè)，完成62臺(tái)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)試狀態(tài)監(jiān)側(cè)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電機(jī)操作回路中的接觸器輔助接點(diǎn)接至該模塊。
4、數(shù)字量輸出模塊SM322(輸出8路)。接受PLC控制單元的指令，完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，通過(guò)出口中間繼電器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)操作回路，完成電機(jī)分批自啟動(dòng)。
三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)軟件主要任務(wù)為：
1、完成系統(tǒng)初始化；西門(mén)子變頻器6SE6440-2UD33-7EB1
2、正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；
3、電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)后，即電網(wǎng)電壓降至70%，所有電機(jī)都會(huì)因?yàn)殡姎獗Ｗo(hù)裝置而強(qiáng)制退出運(yùn)行，在此之前，程序已經(jīng)做出判斷并鎖存電機(jī)狀態(tài)信號(hào)；
4、當(dāng)電力系統(tǒng)恢復(fù)正常（3s內(nèi)，母線電壓恢復(fù)至95%）時(shí)，程序依據(jù)故障前保存的電機(jī)狀態(tài)信號(hào)、對(duì)具備白啟動(dòng)條件的電機(jī)。按照順序分批發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，使其恢復(fù)運(yùn)行；
5、無(wú)論在正常狀態(tài)下或是在電機(jī)自啟動(dòng)過(guò)程中，PLC均實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè)母線電壓；
6、通信接口程序。包括系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和故障信息，PLC將采集的母線電壓信息、電機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或DCS系統(tǒng)，便于維護(hù)人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況。

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1 *條件

1.1 硬件

•  S7-300/400 CPU和CP343-1/CP443-1

•  普通以太網(wǎng)卡/CP1613

•  CP5611/CP5613

1.2 軟件

•  1.2.1 Step7 V5.3/V5.4

•  1.2.2 WinAC RTX V4.1/2005

•  1.2.3 SIMATIC Net 2003/2005/2006

•  1.2.4 WinCC V6.0/6.2

本實(shí)例中采用了Step7 V5.4 SP3.1，WinAC RTX 2005(4.2) SP1 HF3，Simatic Net 2006(V6.4)和WinCC V6.2 SP2。

2 硬件組態(tài)

2.1 在SIMATIC Manager中新建一個(gè)項(xiàng)目，分別插入SIMATIC PC Station和SIMATIC 300 Station。如圖1

圖1

2.2 在SIMATIC PC Station中，分別插入WinCC Application，WinLC RTX，CP5613和IE General。如圖2

圖2

•  CP5613 作為WinLC RTX的DP接口。

•  IE General作為WinCC Application和WinLC RTX的以太網(wǎng)接口。

2.3 在SIMATIC 300 Station中，分別插入PS，CPU和CP343-1。如圖3

圖3

3 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和編程

3.1 在NetPro中為WinLC RTX建立與SIMATIC 300 Station的連接。如圖4

圖4

•  Connection Partner選擇SIMATIC 300 Station的CPU。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.2 在Properties-S7 connection中，為L(zhǎng)ocal Connection End Point選擇One-way，即單邊通訊。如圖5

圖5

3.3在NetPro中為WinLC RTX建立與WinCC Application的連接。如圖6

圖6

•  Connection Partner選擇SIMATIC PC Station的WinCC Application。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.4在Properties-S7 connection中，為Communication Path的Interface選擇PLC internal。如圖7

圖7

3.5 在NetPro中編譯存盤(pán)。

4 程序配置

4.1 在SIMATIC 300 Station的CPU和PC Station的WinLC RTX中分別插入兩個(gè)DB Block用于數(shù)據(jù)交換。

•  4.2和4.3的步驟是將SIMATIC 300 Station的DB Block中的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送至OS即WinCC中。

4.2 鼠標(biāo)右鍵單擊DB Block，選擇Special Object Properties – Operator Control and Monitoring設(shè)置復(fù)選框。如圖8和圖9

圖8

圖9

•  選擇Operator Control and Monitoring。

4.3 打開(kāi)DB Block，鼠標(biāo)右鍵單擊要傳送的變量，選擇Object Properties設(shè)置Parameters。如圖10和圖11

圖10