西门子611U轴卡6SN1118-0NH01-0AA1 量大从优

系统结构及功能
系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分
系统各部分功能:
操作员站:提供全汉化人机界面，实现控制系统的操作功能（操作、显示、报表、报警、趋势），并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序
工程师站:用于系统的组态和维护
自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算
现场I/O站:使用现场总线技术，在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构
现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络
本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和 profibus-DP的主/从站接口模块，CP 343-1是用于连接S7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中，除了上述主站外，从站是由 22个ET200S和22个ET200eco组成，分别分布在两条profibus网络上。CPU上自带的profibus-DP接口构成 profibusⅠ线，CP 342-5接口模块构成profibusⅡ线
系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2～12个，标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站I/O模块较多时，宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板，模板结构紧凑，模板的供电采用7/8‘电源线，模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速，方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配
系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2～12个，标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站I/O模块较多时，宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板，模板结构紧凑，模板的供电采用7/8‘电源线，模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速，方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配。
网络设备按照适应工业现场环境的程度，以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的ET200S I/O模块，对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的ET200eco模块，置于生产线滚轮下方，由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境，因此需要有防水防油防尘等功能
电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由P1959 + P1960配合使用
出厂默认值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受识别结果
P1960 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障F07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程
P1960 = -1数据辨识但不接
P1960 = 0 禁止数据辨识
P1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识，需要使能变频器。辨识过程将完成：
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342）等
动态辨识步骤：
1. 电机空载以计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）
2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, P1960=1以完成动态优化
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（Extended Setpoint）斜坡函数发生器有效
S120驱动系统驱动第三方同步伺服电机时，需要确定电气磁位置。对于具有位置信息（如带有编码器或带有C/D信号的增量编码器，或带有两旋转变压器）且已经进行机械校准的同步电机不需要进行磁位置识别。
S120驱动系统驱动第三方同步伺服电机时，需要确定电气磁位置。对于具有位置信息（如带有编码器或带有C/D信号的增量编码器，或带有两旋转变压器）且已经进行机械校准的同步电机不需要进行磁位置识别。除此之外的以下情况均需进行磁位置识别：
1． 未进行机械校准的具有位置信息的同步电机
2． 带有增量编码器（无C/D信号）的同步电机
3． 带有多旋转变压器的同步电机
4． 更换了编码器的同步电机
5． 不带编码器的同步电机
对于第三方具有位置信息的同步伺服电机和更换了编码器或带有C/D信号的增量编码器或两旋转变压器的同步电机需要进行一次性磁位置识别，设置如下：
1. 通过 p1980 选择一个方法。
2. 设置 p1990 = 1，启动一次性磁位置识别。
---在给出下一个脉冲使能信号时会执行测量，并将测出的角度差(p1984)记录在p0431 中，辨识完成后P1990会自动变回0。需要执行“copy RAM to ROM”的操作以保存参数。
对于带有增量编码器（无C/D信号）或多旋转变压器的同步电机以及不带编码器的第三方同步伺服电机需要进行磁位置识别，设置如下：
1. 通过 p1980 选择一个方法。
2. 设置 p1982 = 1，启动磁位置识别。
---在每一次给出脉冲使能信号后都会执行一次磁位置识别。
控制单元 CU320‑2
CU320‑2 控制单元用于多个传动装置。此时，以下设备可通过控制单元 CU320‑2 运行。
•V/f 模式下多 12 个转动装置，或
•伺服或矢量控制模式下组多 6 个传动装置。
CU320-2 控制单元可用于在多个传动装置间建立连接，并实现简单工艺功能。
SIMOTION D 控制单元
SIMOTION D 控制单元用于实现协调运动控制，如同步运行、电子齿轮、凸轮或复杂工艺功能。
SIMOTION D 控制单元具有一系列性能型号：
•SIMOTION D410-2，用于控制 1 到 3 个轴
•SIMOTION D425‑2，用于控制多 16 个轴
•SIMOTION D435‑2，用于控制多 32 个轴
•SIMOTION D445‑2，用于控制多 64 个轴
•SIMOTION D455‑2，用于控制多 128 个轴
STARTER 调试工具用于对各种类型控制单元进行调试和诊断。SIMOTION D 控制单元需要使用 SCOUT 工程软件（包含 STARTER 工具）。
STARTER 和 SCOUT 的详细信息，请参见“工程组态软件”和“SIMOTION 运动控制系统”。
的 SINAMICS S120 传动系统由一个 CU310 2 控制单元和一个变频装置组成。变频装置中集成有一个进线整流器、一个直流回路和一个用于为电机供电的逆变器。
CANopen是CIA定义的基于CAN总线和CAL的通信模型。 它使得在同一总线上使用不同厂家生产的设备变的更加容易，CAL中自动化应用功能的子集被定义为CANopen通信协议CIA DS 301。
在哪里可以找到关于CANopen通讯的相关信息？
CANopen是一种“面向消息的总线”（而不是“面向节点的总线”），即传输消息到总线的决定仅取决于总线节点本身。一条消息可以不通过总线节点传输，也可以通过一个或多个总线节点传输。CAN网络是基于消息分配系统原理的。 这意味着传输到总线的消息通常都可以用于所有网络节点，并由它们的CAN控制器(硬件)接收。在CAN控制器中实现的接收/消息过滤

电机数据计算
P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算结束后P340自动恢复为0。
b.电机数据静态辨识
P1910用于电机数据静态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程中
1. 变频器有输出电压，输出电流，
2. 电机可能转动大210?
P1910 = -3 接受识别结果
P1910 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障F07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
P1910 = -1数据辨识但不接受
P1910 = 0 禁止数据辨识
P1910 = 1 数据辨识并接受辨识结果
P1910=1 将计算：定子冷态阻抗P350、转子冷态阻抗P354、定子漏感P356、转子漏感P358、主电感P360。
电机数据静态辨识步骤：
i. 设P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨识结束后P1910自动恢复为0
速度环动态特性的优化:
依照实际工艺要求使用STARTER 中的Trace 功能优化速度P1460/P1470、P1662/P1472（调试方法参照《SINAMICS S120 快速入门》）
c.电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由P1959 + P1960配合使用
出厂默认值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受识别结果
P1960 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障F07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
P1960 = -1数据辨识但不接受
P1960 = 0 禁止数据辨识
P1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识，需要使能变频器。辨识过程将完成：
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342）等
动态辨识步骤：
1. 电机空载以计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）。
2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, P1960=1以完成动态优化。
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（Extended Setpoint）斜坡函数发生器有效，建议在做空载优化时通过设置P1958=0 取消（P1958仅在电机数据动态辨识时有效），同时不要使用旋转方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。
4. 若电机带载后需要测试系统转动惯量，则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间P1958≠0，然后执行P1960=1、P1958=4，优化过程中只有电流及速度限幅有效。
5. 选择优化项目
设P1960+P1959
使能 ON/OFF1
电机辨识过程中电机会加速至大转速，优化过程中只有大电流P640和大转速P1082有效，辨识结束后P1960自动恢复为0。
注：若机械系统没有条件执行电机空载优化，可直接进行带载优化，此时必须考虑机械条件限制如：
机械负载惯性
机械强度
运动速度
位移的限制等
对于**种情况（机械负载惯性、机械强度、运动速度）可适当调整P1958、P640、P1082，通过使用斜坡上升/下降时间、速度限制、电流限制来减少机械承受的压力做保护。
对于*四种情况（机械位置有限制）则好不做动态优化或可通过P1959.14和P1959.15做限位。
优化完成后必须存储参数到CF卡上：
可通过STARTER调试软件执行 copy RAM to ROM或设定参数P971=1、P977=1
S120驱动第三方伺服电机必要的电机数据：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356

处理单元（CPU）有多种 CPU 可供用户选择，有些带有内置的 PROFIBUS-DP 接口，用于各种性能范围。一个控制器可包括多个 CPU，以加强其性能。
• 各种信号模板（SM）用于数字量输入和输出（DI/DO）以及模拟量的输入和输出（AI/AO）
• 通讯模板（CP）用于总线连接和点到点的连接。
• 功能模板（FM）：用于计数、、凸轮控制等任务。根据用户需要还提供以下部件：
• 接口模板（IM），用于连接控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400 控制器多能连接 21 个扩展单元。SIMATIC S7-400 是一种通用控制器
• 由于有很的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，因而能大限度的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。对于分布式扩展架构，用ET200进行分布式扩展：
• 适用于分布范围很广的系统
• 总线结构灵活，满足现场需求
• 通过CPU或者CP卡的PROFIBUS-DP接口多可连接126个总线节点
• 通过CPU或者CP卡的PROFINET接口多可连接256个总线节点
• 根据实际需求可选择ET200SP、ET200S、ET200M、ET200PRO、ET200ECO
DCS控制系统与PLC控制系统区别
DCS指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器（Programmable Logic Controller）。简称PLC。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场，代替以PID运算为主的模拟仪表控制。
DCS控制系统与PLC控制系统主要区别在: 一、先是系统和局部的区别;DCS从系统来考虑,有许多特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上的PLC都支持现场总线和ETHERNET,所以不能说PLC的开放性比DCS差,而且PLC也有支持C语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的，具体表现在以下方面：
1. DCS是一种“分散式控制系统”，而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的**，和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网，采用的标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好.
而PLC因为基本上都为个体工作，其在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与标准不符。在网络安全上，PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余.
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统，其站与站（PLC与PLC）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，PLC所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的
5. DCS安全性：为保证DCS控制的设备的安全可靠，DCS采用了双冗余的控制单元，当重要
控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元，保证整个系统的
安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制策略。特别是当其
某个PLC单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级

S7-200扩展模块非常丰富，主要有数字量模块，模拟量模块，运动控制模块和通讯模块，另外，CPU扩展卡插槽内可扩展存储卡或电池卡或时钟电池卡，
西门子S7-200PLC有哪些扩展模块？该怎么用？ 扩展模块
1.2.2.1 数字量模块
数字量模块分为：数字量输入模块 EM221，数字量输出模块 EM222和数字量输入/输出模块 EM223。数字量模块有各种点数可选，如 16点输入，8点输出，32输入/32输出等等，可根据实际需要选择。对于输入模块，分为 24VDC输入和120/230VAC输入；输出模块分为晶体管输出，继电器输出和可控硅输出。在选型的时候，除了要计算数字量输入输出的点数以外，还要分清楚输入输出的类型。1.2.2.2 模拟量模块
模拟量模块分为：模拟量输入模块 EM231，模拟量输出模块 EM232，模拟量输入/输出模块 EM235，其中模拟量输入模块包含了普通模拟量模块（电流/电压），热电阻模块和热电偶模块。同数字量模块，模拟量模块有各种点数可选，如4点输入，2点输出，4点输入/1点输出等等，可根据实际需要选择。按模拟量信号类型分，分为电流，电压，热电阻（输入）和热电偶（输入）。在选型的时候，除了要计算模拟量输入输出的点数以外，还要分清楚输入输出信号类型。
1.2.2.3 运动控制模块
晶体管输出类型的 S7-200 CPU集成了两路高速脉冲输出，可以作运动控制。
除此以外，还可扩展的运动控制模块 EM253。EM253是一个单轴的开环运动控制模块，输出频率达 200KHz，支持定位，相对定位，回参考点等功能，集成急停，限位，参考点开关等 I/O点
控制单元 (CU)
电源模块 (PM)
CU 在多种可以选择的操作模式下对 PM 和连接的电机进行控制和监视。通过控制单元，可与本地控制器以及监视设备进行通讯。电源模块的功率范围为 0.37 kW 至 250 kW。
西门子G120变频器 – 优点简介
具有很多创新功能
具有用于安全相关机器与系统的 Safety Integrated 功能，能够向输入电源进行再生反馈以节约电能，采用新的冷却方式
组态和调试更加快速
使用 SIZER 和 STARTER 工具；并使用基本操作员面板 (BOP) 和微型存储卡进行数据备份
*的解决方案
通过全集成自动化 (TIA)，取得从 SINAMICS 直至自动化级别的*性
西门子G120变频器 – 技术数据
电压和功率范围
380 – 690 V ± 10% 三相交流，0.37 - 250 kW
控制类型
矢量控制，FCC（磁通电流控制），多点特性（可参数化的 V/f 特性），V/f 特性
（1）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“008” 检查处理（参见图10）：检查触发板A21集成块，9脚外接7.5kΩ电阻，变值为298kΩ。更换新电阻后，运行正常。
（2）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“008”开机不能复位。 检查处理（参见图8、图5）：将变频器重新初始化，输入参数，显示“009”开机准备状态。变频器带负载上电，加入给定频率，输出正常。5min后，K3继电器带外接主接触器出现断续的掉电声，停电检查变频器，更换一块新CUVC板，开机后变频器故障依旧，停电检查变频器主板，检测到N5（MC33167T）集成块时，电源发出“咝咝”声，断电，用万用表电阻挡检查，发现接1脚100kΩ电阻烧坏。底板控制K3继电器三管V12基电阻变值为4kΩ，正常值应为2.2kΩ。更换损坏的贴片电阻后，运行正常。
错误安装直流母线连接片可引发电击危险
未按规定安装驱动组左侧的直流母线连接片可能会引发电击危险。
• 在所有 50 mm
宽的模块1)上连同螺钉一起拆卸直流母线连接片。要连同直流母线连接片一起拧入螺
栓。
• 对于所有宽度大于等于 75 mm
的组件，既不可以向左移动直流母线连接片，也不可以卸下直流母线连接片2)。
1) 对于 50 mm 宽的模块，不可以向内移动直流母线连接片。
2) 直流母线连接片确保了直流母线母排的机械稳定性
缺少直流母线侧面盖板可引发电击危险
如果缺少直流母线侧面盖板，接触组件时可能会引发电击危险。
• 应将随附的侧面盖板安装在驱动组中的和后一个组件上。
低于允许的电缆横截面时可导致电机电缆过热而引发火灾
电机电缆过细可能导致过热。从而产生烟雾，引发火灾，造员伤亡。
• 使用和电机模块电流相匹配的电缆。注意电缆敷设方式、环境温度和电缆长度。
• 如果选择的横截面过小，必须设置合适的控制参数来保护电缆。
如果制动电缆的布线没有实现安全电气隔离，则有可能因为绝缘失效而引发电击危险。
通过以下一种方法安装制动：
• 将抱闸与配备的 MOTION-CONNECT 电缆连接在一起。
• 只使用含安全电气隔离制动芯线的第三方电缆，或以安全电气隔离的方式实现制动电缆的布线
语言协处理器
通过C和Basic的接口来进行复杂的计算和算法实现。
4、网络适配模块
在现场总线与处理器之间提供通讯接口，以便PLC处理器和I/O模块进行远程的数据交换。
5、具有功能的I/O模块
如A-B公司在其产品中提供了智能变送器模块、温度控制模块、称重模块、开环速度控制模块、塑料制造模块、力矩控制模块、编码模块、可组态流量计模块、电流同步模块等。这些模块的设计考虑了行业的需要，使得复杂的控制功能以模块化的方式得以解决，提高了可靠性和水平。
变频器的DO口子可以输出一些如运行、故障等状态信号接入PLC的DI模块，当然也有变频器的AO口子输出如变频器的频率、温度、电流等4-20mA模拟信号进入PLC的AI模块。西门子变频器调试必须设置的15个参数汇总讲解1.控制方式即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。
西门子6SN1118-0NH11-0AA0电源模块
人机界面产品中是否有操作系统？任何人机界面产品都有系统软件部分，系统软件运行在HMI的处理器中，支持多任务处理功能，处理器中需有小型的操作系统管理系统软件的运行。基于平板计算机的高性能人机界面产品中，一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系统。。。
5. 组态方便
用户在使用西门子变频器 SINAMICS G120 时，可以通过工具 SIZER，STARTER 等进行工程项目的设置和调试，从而保证了组态的简单和调试的便利。
6. 节能
用户在使用西门子变频器 SINAMICS G120 时，配置功率模块 PM250 时，由于使用了新的电路设计，允许负载的动能回馈到电网，为工厂节约了大量的电能
当变频器用于控制并联的几台电动机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果**过规定值，要放大两挡来选择变频器，另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为v/f控制方式，并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护，此时，需在每台电动机侧加熔断器来实现保护
由于系统程序及工作数据与用户无直接，所以在PLC产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许LC还提供有存储器扩展功能。PLC存储器所用的种类主要有：可读/写操作的随机存储器RAM；只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM
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