西门子6ES7272-1AFOO-7AAO

西门子HMI使用方法
下面以西门子HMI中的MP377为例进行说明，编程软件为SIMATIC WinCC flexible 2008：
1. 在组态软件WinCC flexible 2008中，用户可以对MP377中的画面进行编辑，可以选择各种控件，并配置相应的变量连接，实现对设备的监视以及控制功能；
2. 通过组态软件，用户可以实现多个页面之间的切换，这种功能可以使用软件中自带的函数ActivateScreen来实现；
3. 如果要实现画面之间的切换，还可以使用函数ActivateScreenByNumber，这个函数需要使用一个输入域，并设置数值改变时跳转到相应的画面；
4. 在组态软件的连接选项中，设置与之连接的西门子PLC的系列，以及通讯方式。例如：以太讯，并设置西门子PLC和西门子HMI的IP地址；
5. 用户需要在组态软件中编辑变量并设定变量的地址，从而实现与西门子PLC之间的关联
可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化FA中占有举足轻重的地位。技术的不断发展大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高，因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺过程较复杂，控制参数较多的工控系统来说，尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现，对于在构建PLC工控系统时实现上述功能，提供了一种简便可行的途径。
2、工业人机界面的特点和功能
工业人机界面Human Machine Interface，简称HMI，又称触摸屏器，是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面由设计的计算机系统32位RISC CPR芯片　为核心，在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。触动屏幕时，电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
HMI的主要功能有：数据的输入与显示；系统或设备的操作状态方面的实时信息显示；在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作；报警处理及打印；此外，新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
3、HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例，介绍HMI在PLC工控系统上的应用。
3.1 系统概述
切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段，其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。系统硬件上主要由主控制器PLC，现场设备控制装置包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等　和HMI构成。作为整个控制系统的核心，切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作，制定切割计划，实现整个生产过程全自动化。整个系统的核心控制部分由美国GE Fanuc 90-30 PLC完成，此部分内容本文略，而系统的和交互式操作界面等任务将由HMI承担。主要有以下内容：参数的设定；动态画面的显示；故障报警与诊断以及报表打印。其中HMI选用日本Digital公司的GP-577。
3.2 HMI与PLC之间的通讯
当HMI用于PLC控制系统时，HMI与PLC之间通过串口以Direct Link直接连接方式进行通讯。在该方式下，HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。由于内装通讯协议，因此无须编制通讯程序，只要所用PLC类型即通讯协议，运行时便可实现通讯。因此大大减少了PLC用户程序的负担。在系统设计时，直接控制部件与其对应PLC的输入输出％I/O、寄存器％R、中间寄存器％M的地址
SIMATIC HMI精智系列户外面板都可以轻松驾驭，它们具备：
• 足够坚固和防紫外线的前面板（IP65防护等级）
• 7寸和15寸宽屏非反射显示屏幕和背光亮度自动调节，可应用于
不同亮度环境。
• 精智系列户外面板可以应用于不**业和不同场合，零下30ºC 到
60ºC的温度范围和**90%的环境湿度，以及全面的产品认证。
显著提高适用性西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
全新设计的 USB 接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可快速
实现 U 盘数据归档。
与各种控制器实现交互
通过 PROFIBUS 或 PROFINET 接口，新一代 SIMATIC HMI 精简
面板可快速连接各种 PLC。结合紧凑型模块化控制器 SIMATIC
S7-1200，优势更为彰显。集成各种接口
SIMATIC HMI 精智面板可轻松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS网络
中，还集成有 USB 接口。7 寸以上的精智面板还配备有一个双端
口以太网交换机接口，15 寸以上的精智面板则配有一个额外的
PROFINET 千兆以太网接口。
项目传输更为简单快捷集成各种接口
SIMATIC HMI 精智面板可轻松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS网络
中，还集成有 USB 接口。7 寸以上的精智面板还配备有一个双端
口以太网交换机接口，15 寸以上的精智面板则配有一个额外的
PROFINET 千兆以太网接口。
项目传输更为简单快捷西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
*使用电缆，标准电缆即可实现通过 PROFINET/以太网或
USB 端口进行 HMI 项目下载。组态时，系统同步完成相应的设备
设置，*再额外设置面板参数，从而*简化了调试过程。项目
数据和面板设置均保存在面板中所集成的系统卡内，可自动进行更
新。此外，通过这一系统卡，还可将项目传送到其它设备中。
新功能：通过网络摄像头进行
通过网络摄像头和摄像头控件，对工厂状况进行快速：
• 通过精智面板，各种远程操作
• 对操作人员难以进入的区域进行
• 对机器状态进行归档和保存
• 无纸化打印 PDF/HTML 文件
• 截图功能实现信息快速记录
• 归档过程值和报表西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
轻松驾驭户外的环境
对于的环境条件，例如：冷藏间，船舶或石油天然气等应用场
合，SIMATIC HMI精智系列户外面板都可以轻松驾驭，它们具备：
• 足够坚固和防紫外线的前面板（IP65防护等级）
• 7寸和15寸宽屏非反射显示屏幕和背光亮度自动调节，可应用于
不同亮度环境
CPU中的程序编译错误：
下载程序时，CPU 会对程序进行编译。如果 CPU检测到程序违反编译规则，将中止下载，并生成一个错误代码。（已经下载到 CPU的程序仍然存在于存储器中，不会丢失。）可以在修正错误后再次下载程序。
I/O 设备错误 上电和下载系统块后，CPU 验证系统块中存储的 I/O 组态与CPU、信号板和实际存在的扩展模块是否匹配。任何不匹配将导致生成设备的组态错误。在运行时，设备检测到的其他 I/O问题（如缺少用户电源或输入值**出限制）可生成 I/O 错误。CPU 将模块状态信息存储在存储器 (SM)位中。程序可以监视和评估这些位。SM5.0 是全局 I/O 错误位，当存在任何 I/O错误条件时，它将保持置位。
程序在执行过程中可能产生错误。这些错误的原因可能是指令使用不正确或指令处理的数据无效。例如，如果程序执行期间更改了指针

可以直接用HC0；HC1；HC2；HC3；HC4；HC5对不同的高速计数器进行寻址读取当前值，也可以在状态表中输入上述地址直接监视高速计数器的当前值。SMDx不存储当前值。高速计数器的计数值是一个32位的有符号整数。
14、高速计数器如何复位到0。选用带外部复位模式的高速计数器，当外部复位输入点信号有效时，高速计数器复位为0，也可使用内部程序复位，即将高速计数器设定为可更新初始值，并将初始值设为0，执行HSC指令后，高数计数器即复位为0。
15、为何给高计数器赋初始值和预置值时不起作用，或效果出乎意料?高速计数器可以在初始化或者运行中更改设置，如初始值、预置值。其操作步骤应当是：设置控制字节的更新选项。需要更新哪个设置数据，就把控制字节中相应的控制位置位（设置为“1”）；不需要改变的设置，相应的控制位就不能设置。 单端器件但随着的MMIC集成电路的出现，越来越多的射频电路开始使用差分平衡形式来设计。计算机、服务器中背板的差分平衡时钟速率已到达上百吉每秒，速率如此之高也必须按照射频和微波器件来考虑。平衡器件平衡器件的输入或输出都是两端口的。平衡器件所传输的信号是两个端口之间电平的差值或平均值，输入的两端口或输出的两个端口之间互为参考，而不是以地为参考，如所示。理想情况下，当差分平衡器件的输入端加上幅度相等、相位相差18度的差模信号时，输出端得到的也是差模信号，这种工作模式称为“差模/差模”模式
如何将OP7/17/27/37 转到串口传输模式?
在给面板上电前, 同时按住 “↑”+ “ESC” 不放, 接通电源，稍等几秒后松开按键，此时面板上会显示“ Ready for transfer”，这样就切换到串口传输模式了。
如果是按住 “↓”+ “→” + “ESC”不放， 接通电源，作用是清除面板中原有的组态, 同时切换到“ Ready for transfer ”。
详情请参见 网上课堂-> 面板和ProTool-> 面板上传下载问题集。或点击下列链接：
13. TP170A/TP170 Micro无法弹出用户登陆对话框?
对于TP170A/TP170 Micro项目，使用模拟器时用户登陆对话框可以弹出，而实际在面板上运行时，无法弹出。所以需要您自己来组态TP170A/TP170 Micro的登陆画面。
ProTool中的步骤如下：
a) 在画面上放置一个 输入域 （IO域），在它的属性中将显示格式设为：口令；然后给它连接一个内部字符串变量MyPassword，并保证字符串的长度大于口令的长度。
b) 在画面上放置一个状态按钮，在其属性的功能中，添加一个功能：口令－>用户登陆，将字符串变量MyPassword做为“用户登陆”这个功能的参数。
这样就完成了登陆对话框组态。
实际在TP170A中使用时，先在这个组态好的画面中的输入域里输令，然后点击按钮执行“用户登陆”功能。如果所输入的密码和系统默认的密码*，那么登陆成功，就可以操作那些被保护的按钮或输入域等控件。如果输入密码不正确，也不会有错误提示。
系统默认的密码是：100，此密码可以在ProTool中的系统菜单->设置中更改

显著提升画面显示质量
在微型工厂和小型应用中，可视化应用在目前变得尤为重要。新
一代 SIMATIC HMI 精简面板**，包含 HMI 所有重要的基本
功能，可广泛应用于机械工程各领域的操作和。
高分辨率宽屏显示西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
新一代 SIMATIC HMI 精简面板配备有 4 ~ 12 寸高分辨率宽屏显示
屏，可支持垂直安装。64000 色显示，高分辨率，确保**显示效
果。同时，显示屏全范围的亮度调节，优化调整更为方便灵活。
创新的图形化用户界面
创新的图形化用户界面，操作更为直观便捷。新一代 SIMATIC HMI
精简面板配有界面友好易用的触摸屏和手感**且功能可自由定
义的按键。集成各种接口
SIMATIC HMI 精智面板可轻松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS网络
中，还集成有 USB 接口。7 寸以上的精智面板还配备有一个双端
口以太网交换机接口，15 寸以上的精智面板则配有一个额外的
PROFINET 千兆以太网接口。
项目传输更为简单快捷
*使用电缆，标准电缆即可实现通过 PROFINET/以太网或
USB 端口进行 HMI 项目下载。组态时，系统同步完成相应的设备
设置，*再额外设置面板参数，从而*简化了调试过程。项目
数据和面板设置均保存在面板中所集成的系统卡内，可自动进行更
新。此外，通过这一系统卡，还可将项目传送到其它设备中。
新功能：通过网络摄像头进行
通过网络摄像头和摄像头控件，对工厂状况进行快速：
• 通过精智面板，各种远程操作
• 对操作人员难以进入的区域进行
• 对机器状态进行归档和保存
1）当电动机处于发电状态时，即实际转速**给定速度时，逐步提高补偿增益；
（2）当电动机处于电动状态时，即实际转速低于给定转速时，逐步提高补偿增益；
（3）转差补偿的调节范围为转差补偿限定值与额定转差值的乘积；
（4）自动转差补偿量的大小与电动机的额定转差相关，应正确设定电动机的额定转差值。
这里给出了电动机额定转差频率的计算公式：
额定转差频率＝电动机额定频率 ×（电动机同步转速－电动机额定转速）÷ 电动机同步转速式中电动机同步转速＝电动机额定频率×120 ÷ 电动机数。
2　载波频率的调整
变频器的信号调制是脉宽调制，其基本方法是：对输出的电压脉冲波，其脉冲的上升沿和下降沿都是由正弦波和三角波的交点所决定的。在这里，正弦波称为调制波，三角波称为载波，三角波的频率就是载波频率。
在pwm电压脉冲波序列的作用下，电流波形是脉动的，脉动频率与载波频率*，脉动电流将使电动机铁心的硅钢片之间产生电磁力并引起振动，产生电磁噪声。改变载波频率时，电磁噪声的音调也将发生变化，所以，一些变频器对于调节载波频率的功能，称为“音调调节功能”。
载波频率越高，因线路相互之间，以及线路与地之间分布电容的容抗越小，由高频脉冲电压引起的漏电流越大。
载波频率对其他设备的干扰主要是由于高频电压和高频电流引起的。载波频率越高，则高频电压通过静电感应对其他设备的干扰也就越严重；高频电生的高频磁场将通过电磁感应对其他设备的控制线路产生干扰；高频电磁场具有强大的能量，使通讯设备等易产生扰动信号。
因此，我们可以总结出如表1所示的载波频率特性。
在上述三个因素中，电动机噪声是直接的、较明显的，尤其是在楼宇控制中，为此有些变频器还提供了“柔声载波频率”，即在变频器运行过程中，能自动地变换载波频率，使电磁噪声变成具有一定音调的较为柔和的声音；有些变频器提供了“电动机音调调节”，同样可以改变电动机运行时的音调。

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。
可以进一步通过设置参数使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，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高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0.01%，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， 度高。
（1）即使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
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
常规注意事项
使用变频器前，应仔细阅读使用说明书，然后依次进行安装、接线、设置参数、试车和正式使用。
下面将变频器使用的一些注意事项列出，以供读者借鉴。
1.1物理环境注意事项
产品工作温度一般要求为0耀55益，但为保证工作安全可靠，使用时应考虑留有裕度，控制在40益以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，不允许把发热元件或易发热元件紧靠变频器的底部安装。
1.2电气环境注意事项
1.2.1防止电磁波干扰
变频器在工作中，由于整流和变频，周围会产生很多的干扰电磁波。这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。如果处理不好，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。
1.2.2防止输入端过电压
变频器电源输入端往往有过电压保护。但是，如果输入端高电压作用时间过长，会使变频器输入损坏。因此，在实际使用中，要核实变频器的输入电压以及变频器使用的额定电压。特别是电源电压不稳定时，要设置稳压设备，否则会造成严重后果。
1.3参数设置中的注意事项
使用变频器之前，将变频器输出电压设为380V，基底频率设为50Hz；对驱动泵类和风机负载频率和上限频率设为50Hz，下限频率应设在15~20Hz；加减速时间应根据电动机的容量及负载转动惯量确定。11kW变频器可设置得小一
点（10s之内）；11kW以上的变频器可设置得长一点（15~60s）。对电源电压偏低的地方，可根据具体情况考虑是否将欠电压停机保护功能取消。
参数设置完毕，应设置禁止改写参数，以防止无关人员随意乱改。
1.4接线过程中的注意事项
在安装、测试、维修过程中，常需要进行端子接线。切记不要将电源线接到变频器的输出端子上；也不要将变频器输出端子排上的“N”端子误认为电源中性线端子。控制回路接线应尽量远离主回路接线。
1.5变频器的接地
变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E（G）接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共同接地。信号输入线的屏蔽层应接至E（G）上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。
变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。
1.6变频器的防雷
在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器损坏。但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区，这一问题尤为重要。如果电源是架空进线，应在进线处装设变频避雷器（选件），或按规范要求在离变频器20m远处预埋钢管作接地保护。如果电源是电缆引入的，则应做好控制室的防雷系统，以防雷电窜入破坏设备。实践表明，这一方法基本上能够有效解决雷击问题。
1.7变频器运行中的注意事项
试运转时，选不带负载运行一次，然后带轻载运行，*后再带满载运行。
变频器的运行与停止操作不要采用通断变频器电源的方式，而应使用变频器控制端子排上的运行与停止端子，或使用操作键盘上的运行与停止按钮。
1.8变频器的使用寿命、功率因数及谐波干扰
虽然用户购买和使用变频器先是要满足使用目的的要求，但是除此之外，用户也关心其他一些问题，如寿命、谐波、效率及功率因数等。
1.8.1变频器的寿命
对一台变频器来说，影响其寿命的元件大致有三种：自身的冷却风扇、将无电时的限流电阻短路的接触器、中间环节的大容量电解电容器。
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