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西門子交流6SE7021-6ES87-2DC0

6SE7021-6ES87-2DC0 SINAMICS/SIMOVERT BRAKING RESISTOR 510-620V DC, 10KW, 40 OHM

SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

：鄭鑫

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說明： 為二進制信號的變化提供了時間標志。在ET 200M中直接標記時間，由此可通過設置相應的參數(shù)來選擇對哪些信號進行時間標記。這樣信號變化可在10毫秒內(nèi)獲取。可通過作為使用模塊的函數(shù)的通道設置上升或下降沿的判斷。每個站zui多有128個信號可打上時間標志。 ......

說明：
為二進制信號的變化提供了時間標志。在ET 200M中直接標記時間，由此可通過設置相應的參數(shù)來選擇對哪些信號進行時間標記。這樣信號變化可在10毫秒內(nèi)獲取。可通過作為使用模塊的函數(shù)的通道設置上升或下降沿的判斷。每個站zui多有128個信號可打上時間標志。

1.函數(shù)：
IM153-2捕獲二進制信號的變化，給它們標志上時間并以zui多20條消息將此信息存放到數(shù)據(jù)記錄中。當可獲取數(shù)據(jù)記錄時，IM153-2觸發(fā)一個過程中斷。FB TIMESTMP保存包含時間標志的信息以便協(xié)調(diào)和執(zhí)行對OB1中已標志時間的值的讀取和MESSAGES到信息緩沖中的保存。如果 可獲取多個數(shù)據(jù)記錄，zui早的zui先讀出。如果在塊輸入中設置了TIMECONV位，F(xiàn)B TIMESTMP會將所有的時間標志從ISP格式轉(zhuǎn)換為DATE_AND_TIME (DT)格式。

如果參數(shù)BUFRDY = TRUE，那么信息緩沖中的信息就會被用戶程序處理，例如，被傳送到接收器(HMI設備，打印機)。現(xiàn)有信息數(shù)量在參數(shù)MSG_QTY中顯示。處理后，用戶程序必須復位BUFRDY來釋放信息緩沖以存儲新的信息。
參數(shù)BUFNOTREAD顯示了接收到的過程中斷次數(shù)，收到中斷時，F(xiàn)B TIMESTMP沒有從IM153-2讀取任何數(shù)據(jù)記錄。如BUFNOTREAD = 15，則IM153-2中的所有數(shù)據(jù)記錄已滿。IM153-2不再檢測任何信號變化且信息會丟失。

2.要求：
只能在組態(tài)中使用支持二進制信號的時間轉(zhuǎn)發(fā)和時間標志的FB TIMESTMP。 可見如下內(nèi)容：

CPU：

• 可轉(zhuǎn)發(fā)時間信息的CPU 4xx和CP443-5(從6GK7443-5DX02-0XE0起)
  或

• 可轉(zhuǎn)發(fā)時間信息的CPU 4xx(例如從固件版本3.0起的CPU416-2 DP)

分布式I/O：

• 啟動模塊IM153-2，支持帶時間標志的冗余(從6ES7153-2AA02固件版本V1.2.3起(發(fā)布10))
  或 

• IM153-2 FO，支持帶內(nèi)置FOC接口的冗余(從6ES7153-2AB01固件版本V1.2.3起(發(fā)布9))

• 數(shù)字輸入SM321(6ES7321-7BH00-0AB0)隔離的16DE，直流24V，過程中斷，診斷
   或

• 數(shù)字輸入SM321(6ES7321-7BH00-0AB0)隔離的16DE，直流24V，NAMUR，支持診斷，帶FOC函數(shù)

3.組態(tài)：
對于每個IM153-2，使用FB TIMESTMP的單獨實例。在塊輸入LADDR中，輸入在硬件配置中設置的IM153-2的邏輯地址(診斷地址)。如果在操作中改變了地址，塊就會刪除以前存儲的過程中斷數(shù)據(jù)。

如果在“S7-compatible”模式中使用了DP主站，請在塊輸入LADDR2中輸入與LADDR相同的值。如果使用“DPV1”操作模式，那么在LADDR2中輸入IM153-2的2號槽的診斷地址。

調(diào)用OB：
在以下OB中，F(xiàn)B TIMESTMP必須以相同的實例調(diào)用：

• OB1(周期程序)或作為選擇的時間中斷OB(OB30到OB38)
• OB86(子機架故障)
• OB100(啟動)；如果使用其它啟動OB(OB101，OB102)，也必須在那里調(diào)用 塊
• OB40或–如果在硬件配置中可選擇–也可以是另一個過程中斷OB(OB41到OB47)

FB TIMESTMP參數(shù)只能在程序的循環(huán)部分提供和處理。否則，無法消除零星丟失數(shù)據(jù)的風險。

如果使用CFC，塊會自動地在OB1，OB40，OB86和OB100中建立。

4.啟動特性：

IM153-2
在啟動/重啟/冷啟動時，IM153-2會再次為那些啟動前被占用但還未取回的數(shù)據(jù)記錄發(fā)出過程中斷。

IM153-2總是在*個空閑數(shù)據(jù)記錄中輸入以下信息：

• 特殊信息“Begin startup data”
• 發(fā)生在CPU停止前的信號變化(“coming”或“going”，根據(jù)邊沿參數(shù)的設置)
•  所有要進行時間標記的二進制信號的當前信號狀態(tài)(“coming”或“going”，根據(jù)邊沿參數(shù)的設置)
• 特殊信息“End startup data”

FB TIMESTMP
如果FB TIMESTMP在啟動OB(OB100，OB101，OB102)中被調(diào)用，則它會刪除所有存儲的過程中斷并復位BUFRDY。如果還有已知的被中斷但還未讀出的數(shù)據(jù)記錄， 則會設置MSGLOST(信息丟失)為TRUE。用戶程序必須復位MSGLOST。

5.錯誤行為：

OB86中的FB TIMESTMP的行為(模塊故障)
如果FB TIMESTMP在OB86中被調(diào)用而且事件來自相關(guān)的IM153-2，那么它的反應象在啟動一樣。例如，故障和IM153-2返回及DP主站返回。

FB TIMESTMP
如果FB TIMESTMP在讀取數(shù)據(jù)記錄時檢測到不可恢復的錯誤，會將READERR參數(shù)設為TRUE。為了進一步分析，在READSTATUS參數(shù)中返回SFC59的值。由于FB TIMESTMP在下一周期中可能讀取另一條數(shù)據(jù)記錄，READERR和READSTATUS只對一個周期有效。因此應該將其提供給用戶程序中的相應處理。

如果當DP主站故障時讀取數(shù)據(jù)記錄，塊發(fā)出READERR = 80B2h(“組態(tài)的槽位未被占有”)。

6.使用帶時間標志的多路ET 200M：
每個站要求獨立的信息緩沖。如果所有站的數(shù)據(jù)要以時間順序傳送到上層系統(tǒng)中，那么用戶程序必須將緩沖中的條目以正確的時間順序發(fā)送到上層系統(tǒng)(連接伙伴)。整個數(shù)據(jù)流控制必須也是由用戶程序處理的。這樣，比如有信息浪涌時，必須由CPU內(nèi)的中間緩沖或提高到連接伙伴的發(fā)送速率來進行補償。

7.冗余：
在H系統(tǒng)帶兩個IM153-2的情況下，會有關(guān)于時間標記的冗余，如果

• 兩個IM153-2間的通信是運行在K總線上的
• 主動的和被動的IM153-2的更新完成無誤。

時間標記在主動和被動IM153-2之間的切換中會被中斷。中斷周期由特殊信息“Switchover for redundancy Begin/End”來指示的。
通常主動IM153-2通知被動IM153-2當前的I/O狀態(tài)。如果這一通信發(fā)生故障 ，會發(fā)出特殊信息“Loss of redundancy information outgoing”。只要主動和被動IM153-2間的通信一恢復，就發(fā)出特殊信息“Loss of redundancy information outgoing”。不能進行隨后的比較，是因為在IM153-2故障時的切換會導致信息的丟失。

1引言
風機是工礦企業(yè)的主要動力設備，據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計，全國風機，水泵電動機裝機容量約35000MW，耗電量約占全國電力耗電量的40% 左右。目前，風機和水泵運行中還有很大的節(jié)能潛力。在風機運行中應用變頻器調(diào)速，其節(jié)電率一般可在20%~60%，投資回收期為1~3 年，不僅節(jié)電*，而且能滿足生產(chǎn)工藝的要求，保產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)濟效益十分顯著。
風機在鍋爐中也是重要設備，工業(yè)鍋爐根據(jù)采用的燃料不同，通常分為燃煤，燃油和燃氣三種。這三種鍋爐的控制系統(tǒng)基本相同，只是燃料量的調(diào)節(jié)手段有所區(qū)別。變頻器在控制系統(tǒng)中可以調(diào)節(jié)送風機的送風量，引風機的引風量和燃料的進給量，即實現(xiàn)對鍋爐的精確控制，又達到了節(jié)電和節(jié)省燃料的目的。

2西門子新一代變頻器G150 的特點
G150 是西門子新一代變頻器SINAMICS 家族中的一員，它不僅繼承了Master Drive 的特點，而且具有自身的優(yōu)點。G150 是柜體式單傳動的變頻器，功率范圍75KW~2700KW，進線電壓分為380V~480V，500V~600V，660V~690V 三個電壓等級，控制方式為無速度傳感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。無速度傳感器的矢量控制是矢量控制的一種，只是沒有速度傳感器，通過電機模型的計算來估測電動機的速度反饋值。無速度傳感器的矢量控制的控制精度和系統(tǒng)的動態(tài)性能不如帶速度閉環(huán)的矢量控制，但也有系統(tǒng)簡單，無需維護速度傳感器，價格便宜的優(yōu)點，尤其適用于風機泵類電機。
傳統(tǒng)的V/f 控制也無需速度傳感器，但對于大功率的風機泵類電機，如用V/f 控制無電流環(huán)控制，容易引起電流的波動。無速度傳感器的矢量控制，不僅有速度閉環(huán)而且有電流閉環(huán), 電機的穩(wěn)態(tài)電流更穩(wěn)定。
G150 具有豐富的客戶端子，包括8 個數(shù)字量輸入(DI)，4 個雙向輸入/輸出(DI/DO)，2 點繼電器輸出(DO)，2 個模擬差分輸入(AI)，2 個模擬輸出(AO)，1 個KTY84 溫度傳感器或PTC 敏電阻，±10V 輔助電源用于模擬給定輸入，24V 輔助電源用于數(shù)字量輸入，所有的DI/DO ，AI/AO 都可以自由編程定義功能。與MasterDrive 不同，G150 的客戶端子，不在控制板上，而是在客戶端子板TM31 上。當有端子損壞時，只須更換TM31，節(jié)約了維修成本。
PROFIBUS 接口是G150 的標準配置，無需選件。通過PROFIBUS 可以將G150 連接到更高層的自動化系統(tǒng)。通過PROFIBUS 可以與調(diào)試軟件Starter 連接，便于調(diào)試和存儲參數(shù)。G150 的程序和參數(shù)存儲于Flashcard 中，F(xiàn)lashcard 中的數(shù)據(jù)可用Flashcard 適配器讀取，存儲在硬盤中，或刻成光盤存檔。如有相同功率，相同功能的設備，可將數(shù)據(jù)直接拷貝
到新的Flashcard 中，不需設置任何參數(shù).。另外如舊設備的參數(shù)被調(diào)亂，或Flashcard 損壞也可用以上的方法進行恢復。

3系統(tǒng)簡介
在這個鍋爐中共有四臺電機使用了G150 變頻器，分別控制蒸汽、熱油、熱煙氣。熱煙氣由2 臺315KW 的電機控制，經(jīng)管道送入主風機，用于干燥木漿。2 臺315KW 的G150 變頻器分別控制這兩臺風機，通過調(diào)節(jié)G150 的輸出頻率，來控制風機的輸出功率，實現(xiàn)對熱煙流量的精確調(diào)控，不僅滿足了工藝的要求，而且比用擋風板調(diào)節(jié)熱煙流量更節(jié)能。另兩臺132KW 的電機分別將蒸汽發(fā)生器中的蒸汽和熱油發(fā)生器中的熱油送入混合室中。蒸汽發(fā)生器中的蒸汽輸出量的調(diào)節(jié)可以控制蒸汽發(fā)生器中的壓力和溫度，熱油發(fā)生器中的熱油輸出量的調(diào)節(jié)可以控制熱油發(fā)生器的溫度。G150 也是通過控制電機的輸出功率來調(diào)節(jié)蒸汽輸出量和熱油輸出量，實現(xiàn)對蒸汽發(fā)生器的壓力和溫度，熱油發(fā)生器的溫度的控制。

2 臺132KW 的電機參數(shù)和變頻器型號如下:
132KW 電機參數(shù):
額定功率: 132KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ
額定電流: 228A 額定轉(zhuǎn)速:1485 r/min 功率因數(shù):0.88
選用的G150 型號:
6SL3710-1GE32-6CA0-Z
輸入: 380V~480V 294A
輸出: 0~480V 260A

2 臺315KW 的電機參數(shù)和變頻器型號如下:
額定功率: 315KW 額定電壓:400V 額定頻率:50HZ
額定電流: 585A 額定轉(zhuǎn)速:990 r/min 功率因素:0.81
選用的G150 型號:
6SL3710-1GE36-1CA0-Z
輸入: 380V~480V 639A
輸出: 0~480V 605A

2 臺132KW 電機用端子控制啟停和模擬量輸入頻率給定。2 臺315KW 電機PROFIBUS 控制，PLC 使用西門子公司的S7-300。

3.1用端子控制的G150 的端子圖如下:
端子X520:1 是DI0 用于控制變頻器的啟/停(即ON/OFF)。端子X542:5， X542:6 是DO1，輸出變頻器的故障信號 (DO1 是繼電器輸出)。 端子X522:1， X522:2 是AO0， 輸出實際速度值。端子X522:4、 X522:5 是AO1，輸出實際電機電流值。端子X521:1，X521:2 是AI0，作為頻率給定.這些端子的功能是出廠設定，無需修改參數(shù)。
(1) Main Setpoint
(2) ON/OFF command
(3) Analog output actual speed
(4) Analog output motor current
(6) Inverter release
(7) Converter no fault

西門子交流6SE7021-6ES87-2DC0

模擬輸入0(AI0)默認是-10V~10V 的電壓輸入，用戶需要4~20mA 的輸入，所以修改一些參數(shù)。P4056[0]=3，將模擬輸入0 設置為4~20mA， 因為該模擬輸入波動較大,會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以我加了10mS 的濾波(P4053[0]=10)，從而給定值相對穩(wěn)定。這些設置如用調(diào)試軟件Starter 修改就十分的簡單、清晰、明了。如下圖所示:

1. 選擇模擬輸入的類型
2. 模擬輸入的端子
3. 模擬輸入的自由標定
4. 一階濾波

3.2用PROFIBUS 控制G150 系統(tǒng)圖如下:

將X530:1 端子的接線斷開，G150 就設置為PROFIBUS 控制。首先要設置G150 的PROFIBUS 從站地址，參數(shù)是P0918，該參數(shù)的設置必須與Step 7 中硬件組態(tài)的地址*。
G150 的PROFIBUS 從站地址也可通過撥碼開關(guān)進行設置。這兩種設置中撥碼開關(guān)的硬件設置優(yōu)先，如撥碼都在OFF 的位置，則以參數(shù)P0918 的設置為準。G150 的GSD 文件在隨機光盤可找到，文件名是si018105 .GSD。G150 與MasterDrive 的PROFIBUS 數(shù)據(jù)定義相似，PZD1 是控制字/狀態(tài)字，PZD2 是給定值/實際值.控制字的各位定義如下:

4結(jié)束語
該系統(tǒng)用于亞洲創(chuàng)建(河源)木業(yè)有限公司的生產(chǎn)線中，亞洲創(chuàng)建集團致力于中國強化地板事業(yè)的發(fā)展，成功地塑造了”圣象”，”MOBIFLOOR” 等強化地板，河源項目的建設將打破以往基材*依賴進口，成本居高不下的局面，進一步提升產(chǎn)品的競爭力。該生產(chǎn)線中的鍋爐系統(tǒng)是由Vyncke 公司做的系統(tǒng)集成，Vyncke 是一家比利時公司，成立于1912 年，在燃燒工藝，鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)中有著豐富的設計、制造、安裝、調(diào)試的經(jīng)驗。西門子新一代變頻器G150 在該項目中,以其豐富的系統(tǒng)功能，可靠的產(chǎn)品性能，精確的控制系統(tǒng)，得到了用戶的*認可。

S7300電源模板
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6ES7307-1KA01-0AA0
CPU
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6ES7312-5BE03-0AB0
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模擬量模板
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