西門子S7-300屏蔽線纜 西門子S7-300屏蔽線纜線纜
整個閉環控制的變頻節能系統的組成設備及其作用 (1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模塊、AIAO模塊組成。PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心。其主要的作用要體現以下幾方面： ① 完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。 ② 完成對整個系統的邏輯控制及PID調節的運算。 ③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。 ④ 將PID運算的數據結果轉換成模擬信號，作為調節變頻器的輸出頻率的控制信號。 ⑤ 通過通信電纜及USS4協議完成對變頻器內部參數讀寫及控制。
另外，還提供有額定功率到55kW（400V時）的，帶熱敏電阻電機保護功能的軟起動器型 。可直接連接一個Thermoclick測量或A型PTC。電機熱過載以及傳感器電路中的開路和短路均可導致軟起動器直接斷開。另外，還提供有各種復位選項，用于復位脫扣的軟起動器：通過復位按鈕手動復位，自動復位，或通過短時斷開控制電壓遠程復位。 對于兩相控制軟起動器，兩個控制相位的電流會流經未受控制的相位，從而會在電機起動時，造成三相電流的不對稱。并且還會造成直流成分，在小于50%起動電壓時，引起嚴重的噪聲。3RW40系列的軟起動器采用“相位平衡”控制方式，通過連續動態和均衡電機起動時不同相位的半波電流，不僅能夠避免兩相控制軟起動器中產生的直流成分，而且能防止兩相控制引起動轉矩。 從而使電機平穩起動，轉速、轉矩和電流平穩上升。而且，其起動噪聲水平也接近于三相控制軟起動器。作為選項，晶閘管也可由SITOR半導體熔斷器提供短路保護，以便短路（協調類型2）后，軟起動器不被損壞。3RW40軟起動器應用了3個LED來指示工作狀態及可能的故障，例如不允許的脫扣時間（脫扣等級設定）、電源或相位故障、負載缺失、熱過載或設備故障。 電子式電機過載保護功能和設備自保功能可選熱敏電阻電機保護功能（規格S3以下）遠程復位功能（規格S3以下都集成有該功能，規格S6及以上該功能可選）可調限流功能集成旁路觸點系統，可降低功耗使用電位器進行設定安裝與。 電壓斜坡軟起動；起動電壓的調節范圍US為40%至，斜坡時間tR為0s至20s。電壓斜坡平滑軟停止；軟停止時間toff的調節范圍為0s至20s。可通過內部24VDC電源控制及通過PLC直接控制。溫度范圍寬，-25oC至+60oC內置輔助觸點，可方便地集成于控制系統。 概述SIRIUS3RW30軟起動器通過相角控制來降低電機端電壓，平滑地將電壓從起動電壓軟起動升到到電源電壓。起動時，軟起動器可以限制電機轉矩及電流，減輕機械沖擊。壓降，降低對所連設備造成的應力，磨損，從而時間。
支持數據歸檔功能，并在趨勢控件中查看支持記錄歸檔功能，并在控件中查看強大的管理，趨勢顯示，功能WinCCFlexibleARTV3無縫兼容ARTLINEV1和V2的項目文件支持Windows10操作系統的控制面板，更舒適的界。 使用SINAMICS時，通過控制電機轉速可產生的節能潛力。是對于通過機械節流閥和閥門運行的泵、風機和壓縮機，其蘊藏的節能潛力尤為。此時改用變速驅動將帶來顯著的經濟優勢：與機械控制系統不同，局部負載運行中的能耗總是根據當前的需求即時，這樣便不會浪費能源，節能效率可達60%，極端情況下甚至可達70%。 另一方面，若從和檢修方面考量，變速驅動較機械控制系統同樣具有顯著優勢：以往電機啟動時產生的電流尖峰和轉矩波動將得以避免；管道系統中的壓力波以及損傷設備的氣穴或振動也將得以消除。平滑的啟動和減速可降低機械系統的負荷，并顯著延長整個驅動鏈的壽命。 制動能量的再生回饋在的驅動系統中，所產生動能量通過制動電阻轉化為熱能。具有回饋能力的變頻器SINAMICSG和SINAMICSS可將產生，而不需要使用制動電阻。這樣一來可節省多60%的能源需求，例如在起重應用中。 回饋的電能可在設備的其他位置重新得到利用。此外，功率損耗的降低有助于系統冷卻方案的簡化，從而可使產品結構更為緊湊。在組態的所有階段顯示能耗在組態階段，組態工具SIZERforSiemensDrives會提示具體的能源需求信息。 此時整個驅動鏈中的能耗可見，并與不同的驅動方案進行比對。SINAMICS與節能電機組合使用工程設計的集成性不僅體現于SINAMICS系列驅動，也體現于上層自動化系統及各種功率級別、種類豐富的高能效電機。與之前的電機產品相比，這些電機的能效提升更高達10%。
電源模塊分為下列3種： 1、基本型電源模塊（BLM，Basic Line Modules）該模塊為"整流單元"，但無回饋功能。它將三相交流電整流成直流電，只能靠接制動單元和制動電阻才能實現快速制動。 2、智能型電源模塊（SLM，Smart Line Modules）該模塊為"整流/回饋單元"，它可以將三相交流電整流成直流電，并能將直流電回饋到電網，但直流母線電壓不可調，所以，又稱為"非調節型電源模塊"。 3、主動型電源模塊（ALM，Active Line Modules）該模塊也為"整流/回饋單元"，它將三相交流電整流成直流，并能將直流電回饋到電網，且對直流母線電行閉環控制，所以又稱為"調節型電源模塊"。
世界上PLC產品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產品，一個流派是歐洲產品，一個流派是日本產品。美國和歐洲的PLC技術是在相互隔離情況下獨立研究開發的，因此美國和歐洲的PLC產品有明顯的差異性。而日本的PLC技術是由美國引進的，對美國的PLC產品有一定的繼承性，但日本的主推產品定位在小型PLC上。美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。
歐州PLC產品
德國的西門子公司、AEG公司、法國的TE公司是歐洲的PLC制造商。德國的西門子的電子產品以性能精良而久負盛名。在中、大型PLC產品領域與美國的A-B公司齊名。
西門子PLC主要產品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S-95U屬于微型整體式PLC；S5-100U是小型模塊式PLC，多可配置到256個I/O點；S5-115U是中型PLC，多可配置到1024個I/O點；S5-115UH是中型機，它是由兩臺SS－115U組成的雙機冗余系統； S5-155U為大型機，多可配置到4096個I/O點，模擬量可達300多路；SS－155H是大型機，它是由兩臺S5-155U組成的雙機冗余系統。
西門子PLC
而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎上近年推出的新產品，其性能價格比高，其中S7-200系列屬于微型PLC、S7-300系列屬于于中小型PLC、S7-400系列屬于于中高性能的大型PLC。
西門子PLC主流系列的功能對比
德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產品可分為微型西門子PLC（如S7-200），小規模性能要求的西門子PLC（如S7-300）和中、高性能要求的西門子PLC（如S7-400）等。
SIMATIC S7-200 PLC
S7-200系列西門子PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7-200PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。方便的支持MT6100IV5觸摸屏直連。
SIMATIC S7-300PLC
S7-300 是模塊化小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6～0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。
S7-300操作系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，不能改變操作方式，這樣可防止非法刪除或改寫用戶程序。
具備強大的通信功能，S7-300西門子PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7-300西門子PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他 SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。
SIMATIC S7-400 PLC
S7-400西門子PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。
S7-400西門子PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要
西門子S7-200系列可擴展模
| 6ES7221-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM221- 數字量輸入模塊， 8輸入24V DC |
| 6ES7221-1BH22-0xA8 | S7-200CN, EM221- 數字量輸入模塊， 16輸入24V DC |
| 6ES7222-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM222- 數字量輸出模塊，8輸出24V DC |
| 6ES7222-1HF22-0xA8 | S7-200CN, EM222- 數字量輸出模塊，8輸出繼電器 |
| 6ES7223-1BF22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出 24V DC |
| 6ES7223-1BH22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出 24V DC |
| 6ES7223-1BL22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出 24V DC |
| 6ES7223-1BM22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出 24V DC |
| 6ES7223-1HF22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出繼電器 |
| 6ES7223-1PH22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出繼電器 |
| 6ES7223-1PL22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出繼電器 |
| 6ES7223-1PM22-0xA8 | S7-200CN, EM223- 數字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出繼電器 |
| 6ES7231-0HC22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 模擬量輸入模塊，4輸入 |
| 6ES7231-7PB22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 熱電阻模塊，2輸入 |
| 6ES7231-7PD22-0xA8 | S7-200CN, EM231- 熱電偶模塊，4輸入 |
| 6ES7232-0HB22-0xA8 | S7-200CN, EM232- 模擬量輸出模塊，2輸出 |
| 6ES7235-0KD22-0xA8 |
S7-200CN, EM235 模擬量輸入輸出模塊，4輸入/1輸出 |
公司主營：數控系統,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機界面,
變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM440 6SE70交流工程調速變頻器
6RA70直流調速裝置 SITOP電源,電線電纜,數控備件,伺服電機等工控產品.
西門子盡管PLC是專門在現場使用的控制裝置，在設計制造時已采取了很多措施，使它對工業環境比較適應，但是為了確保整個系統穩定可靠，還是應當盡量使PLC有良好的工作環境條件，并采取必要的抗干擾措施。
1.PLC的安裝PLC適用于大多數工業現場，但它對使用場合、環境溫度等還是有一定要求。控制PLC的工作環境，可以有效地提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時，要避開下列場所：
（1）環境溫度超過0~50℃的范圍；
（2）相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（由溫度突變或其他因素所引起的）；
（3）太陽光直接照射；
（4）有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等；
（5）有打量鐵屑及灰塵；
（6）頻繁或連續的振動，振動頻率為10~55Hz、幅度為0.5mm（峰-峰）；
（7）超過10g（重力加速度）的沖擊。
小型可編程控制器外殼的4個角上，均有安裝孔。有兩種安裝方法，一是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是DIN（德國共和標準）軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對。在軌道上，先裝好左右夾板，裝上PLC，然后擰緊螺釘。為了使控制系統工作可*，通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中，以防止灰塵、油污、水濺。為了保證可編程控制器在工作狀態下其溫度保持在規定環境溫度范圍內，安裝機器應有足夠的通風空間，基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環境超過55C，要安裝電風扇，強迫通風。
為了避免其他外圍設備的電干擾，可編程控制器應盡可能遠離高壓電源線和高壓設備，可編程控制器與高壓設備和電源線之間應留出至少200mm的距離。
當可編程控制器垂直安裝時，要嚴防導線頭、鐵屑等從通風窗掉入可編程控制器內部，造成印刷電路板短路，使其不能正常工作甚至損壞。
2.中國授權西門子電線電纜代理商電源接線PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感（如光電開關或接近開關）提供直流24V電源。如果電源發生故障，中斷時間少于10ms，PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點均同時斷開。當電源恢復時，若RUN輸入接通，則操作自動進行。對于電源線來的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重，可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾。
3.接地良好的接地是保證PLC可*工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接，基本單元接地。如果要用擴展單元，其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給可編程控制器接上專用地線，接地點應與動力設備（如電機）的接地點分開。若達不到這種要求，也必須做到與其他設備公共接地，禁止與其他設備串聯接地。接地點應盡可能*近PLC。
4.直流24V接線端使用無源觸點的輸入器件時，PLC內部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。PLC上的24V接線端子，還可以向外部傳感器（如接近開關或光電開關）提供電流。24V端子作傳感器電源時，COM端子是直流24V地端。如果采用擴展船員，則應將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外，任何外部電源不能接到這個端子。如果發生過載現象，電壓將自動跌落，該點輸入對可編程控制器不起作用。
每種型號的PLC的輸入點數量是有規定的。對每一個尚未使用的輸入點，它不耗電，因此在這種情況下，24V電源端子向外供電流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子，在任何情況下都不能使用。
5.輸入接線PLC一般接受行程開關、限位開關等輸入的開關量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負載轉換信號的端口。輸入接線，一般指外部傳感器與輸入端口的接線。輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時，輸入端接通，輸入線路閉合，同時輸入指示的發光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間，采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器，以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。若在輸入觸點電路串聯二極管，在串聯二極管上的電壓應小于4V。若使用帶發光二極管的舌簧開關，串聯二極管的數目不能超過兩只。另外，輸入接線還應特別注意以下幾點：
（1）輸入接線一般不要超過30m。但如果環境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些。
（2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。
（3）可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度，應大于掃描周期的時間。
6.輸出接線
（1）可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。
（2）輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
（3）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板，因此，應用熔絲保護輸出元件。
（4）采用繼電器輸出時，承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要求長。
（5）PLC的輸出負載可能產生噪聲干擾，因此要采取措施加以控制。此外，對于能使用戶造成傷害的危險負載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應設計外部緊急停車電路，使得可編程控制器發生故障時，能將引起傷害的負載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。
西門子SCALANCE X005入門級交換機
6GK5 005-0BA00-1AA3 西門子X005(五個RJ45口)
6GK5 005-0BA00-1CA3 西門子X005(五個RJ45口),工作溫度-40至70攝氏度
西門子SCALANCE X100非網管型交換機
6GK5 104-2BB00-2AA3 西門子X104-2(四個RJ45口，兩個BFOC)
6GK5 106-1BB00-2AA3 西門子X106-1(六個RJ45口，一個BFOC)
6GK5 108-0BA00-2AA3 西門子X108(八個RJ45口)(星型連接）
6GK5 112-2BB00-2AA3 西門子X112-2(12個RJ45口，2個BFOC)
6GK5 116-0BA00-2AA3 西門子X116(16個RJ45口)(星型連接）
6GK5 124-0BA00-2AA3 西門子X124(24個RJ45口)(星型連接）
西門子SCALANCE X200網管型交換機
6GK5 204-2BB00-2AA3 西門子X204-2(四個RJ45口，兩個BFOC，PROFINET)
6GK5 206-1BB10-2AA3 西門子X206-1(六個RJ45口，一個BFOC，PROFINET)
6GK5 208-0BA10-2AA3 西門子X208(八個RJ45口,PROFINET）
6GK5 208-0HA00-2AA6 西門子X208PRO （八個RJ45口，防護等級：IP65）
6GK5 216-0BA00-2AA3 西門子X216(16個RJ45口,PROFINET）
6GK5 224-0BA00-2AA3 西門子X224(24個RJ45口,PROFINET）
6GK5 204-0BA00-2BA3 西門子X204IRT （四個RJ45口）
6GK5 202-2BB00-2BA3 西門子X202-2IRT （二個RJ45口，兩個BFOC）
西門子接頭6ES7972-0BA42-0A0
西門子（SIMATIC）PLC的6代
1、西門子公司的產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器。
2、1979年，S3被SIMATIC S5所取代，該廣泛地使用了微處理器。
3、20世紀80年代初，S5進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優勢，其機型為：S7-200、300、400。
5、1996年，在控制領域，西門子公司又提出PCS7（控制7）的概念，將其優勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業現場總線）、COROS（）、SINEC（西門子工業網絡）及控調技術融為一體。
6、西門子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動化，將PLC技術溶于全部自動化領域。
由初發展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場，停止生產，而S7系列PLC發展成為了西門子自動化的控制核心，而TDC沿用SIMADYN D技術內核，是對S7系列產品的進一步升級，它是西門子自動化，功能強的可編程控制器。
西門子S7-1200 緊湊型PLC在當前的市場中有著廣泛的應用，作為經常與SINAMICS G120系列變頻器共同使用的PLC，其USS通信協議的使用一直在市場上有著非常廣泛的應用。本文將主要介紹如何使用USS通信協議來實現S7-1200與G120變頻器的通信。
1．控制系統原理和接線圖
下圖是本例中所使用的原理和接線圖。
圖1:控制系統原理和接線圖
2．硬件需求
S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU：
1）S7-1211C CPU。
2）S7-1212C CPU。
3）S7-1214C CPU。
這三種類型的CPU都可以使用USS通信協議通過通信模塊CM1241 RS485來實現S7-1200與G120變頻器的通信。
本例中使用的PLC硬件為：
1）PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例中使用的G120變頻器硬件為：
1） SINAMICS G120 PM240 （6SL3244-0BA20-1BA0）
2） SINAMICS G120 CU240S（6SL3224-0BE13-7UA0）
3） SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)
4） 操作面板 ( XAU221-001469)
5） USS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)
3．軟件需求
1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4．組態
我們通過下述的實際操作來介紹如何在Step7 Basic V10.5 中組態S7-1214C 和G120變頻器的USS通信。
4. 1 PLC 硬件組態
首先在Step7 Basic V10.5中建立一個項目，如圖1所示。
圖2： 新建S7 1200項目
在硬件配置中，添加CPU1214C和通信模塊CM1241 RS485模塊，如圖2所示。
圖3： S7 1200硬件配置
在CPU的屬性中，設置以太網的IP地址，建立PG與PLC的連接，如下圖所示。
圖4： S7 1200 IP地址的設置
4. 2 G120參數設置
變頻器的參數設置如下表所示。
| 序號 | 功能 | 參數 | 設定值 |
| 1 | 工廠設置復位 | P0010 | 30 |
| 2 | 工廠設置復位 | P970 | 1 |
| 3 | 快速啟動設置 | P0010 | 1 |
| 4 | 電機額定電壓 | P0304 | 380V |
| 5 | 電機額定功率 | P0307 | 5.5KW |
| 6 | 電機額定頻率 | P0310 | 50Hz |
| 7 | 電機額定轉速 | P0311 | 1350r/min |
| 8 | USS命令源 | P0700 | 5 |
| 9 | 頻率設定源 | P01000 | 5 |
| 10 | 小電機頻率 | P1080 | 0.0Hz |
| 11 | 電機頻率 | P1081 | 50.0Hz |
| 12 | 啟動斜坡時間 | P1120 | 10.0S |
| 13 | 延遲斜坡時間 | P1121 | 10.0S |
| 14 | 結束快速啟動設置 | P3900 | 1 |
| 15 | 激活模式 | P0003 | 3 |
| 16 | 參考頻率 | P2000 | 50.0Hz |
| 17 | USS數據傳輸速度 | P2010 | 9 |
| 18 | USS從站地址 | P2011 | 1 |
| 19 | USS PZD長度 | P2012 | 2 |
| 20 | USS PKW長度 | P2013 | 4 |
| 21 | 通信監控 | P2014 | 0 |
| 22 | 在E2PROM 保存數據 | P0971 | 1 |
| 23 | 激活模式 | P0003 | 3 |
| 24 | 激活參數模式 | P0010 | 30 |
| 25 | 從G120中傳輸參數到BOP | P0802 | 1 |
表1 ：G120變頻器的參數設置
注意：表1中的17，18，19，20 這四項參數值的設置必須使PLC的參數值與變頻器的參數值相一致。而19，20這兩個參數值必須設置成如表1中的值，否則有可能變頻器與S7-1200通信有如下問題：可能不能讀出從變頻器反饋回來的參數值。
5．USS通信原理與編程的實現
5. 1 S7 1200 PLC與G120 通過USS通信的基本原理
S7 1200提供了專用的USS庫進行USS通信，如下圖所示：
圖5： S7 1200 專用的USS庫
USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過這個功能快來完成的。必須在主 OB中調用，不能在循環中斷OB中調用。
USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設置通信的接口參數。可在主OB或中斷OB中調用。
USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取變頻器的參數。必須在主 OB中調用，不能在循環中斷OB中調用。
USS_WPM功能塊是通過USS通信設置變頻器的參數。必須在主 OB中調用，不能在循環中斷OB中調用。
這些專用功能塊與變頻器之間的控制關系如下圖所示：
圖6： USS 通信功能塊與變頻器的控制關系
USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數據塊實現與USS_PORT功能塊的數據接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與變頻器之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與變頻器的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。
每個S7-1200 CPU多可帶3個通信模塊，而每個CM1241 RS485通信模塊多支持16個變頻器。因此用戶在一個S7-1200 CPU中多可建立3個USS網絡，而每個USS網絡多支持16個變頻器，總共多支持48個USS變頻器。
5. 2 S7 1200 PLC進行USS通信的編程
1．USS通信接口參數功能塊的編程
USS通信接口參數功能塊的編程如下圖所示。
圖7： USS通信接口參數功能塊的編程
USS_PORT功能塊用來處理USS網絡上的通信，它是S71200 CPU與變頻器的通信借口。每個CM1241 RS485模塊有且必須有一個USS_PORT功能塊。
PORT：指的是通過個通信模塊進行USS通信。
BAUD：指的是和變頻器進行通行的速率。 變頻器的參數P2010種進行設置。
USS_DB：指的是和變頻器通信時的USS數據塊。每個通信模塊多可以有16個USS數據塊，每個CPU多可以有48個USS數據塊，具體的通信情況要和現場實際情況相聯系。每個變頻器與S7-1200進行通信的數據塊是的。
ERROR：輸出錯誤。
STATUS：掃描或初始化的狀態。
S7-1200 PLC與變頻器的通信是與它本身的掃描周期不同步的，在完成一次與變頻器的通信事件之前，S7-1200通常完成了多個掃描。
USS_PORT通信的時間間隔是S7-1200與變頻器通信所需要的時間，不同的通信波特率對應的不同的USS_PORT通信間隔時間。下圖列出了不同的波特率對應的USS_PORT小通信間隔時間。
圖8：不同的波特率對應的USS_PORT小通信間隔時間
USS_PORT在發生通信錯誤時，通常進行3次嘗試來完成通信事件，那么S7-1200與變頻器通信的時間就是USS_PORT發生通信超時的時間間隔。例如：如果通信波特率是57600，那么USS_PORT與變頻器通信的時間間隔應當大于小的調用時間間隔，即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 協議庫默認的通信錯誤超時嘗試次數是2次。
基于以上的USS_PORT通信時間的處理，我們建議在循環中斷OB塊中調用USS_PORT通信功能塊。在建立循環中斷OB塊時，我們可以設置循環中斷OB塊的掃描時間，以滿足通信的要求。循環中斷OB塊的掃描時間的設置如下圖所示：
圖9：循環中斷OB塊的掃描時間的設置
2．USS_DRV功能塊的編程
USS_DRV功能塊的編程如下圖所示。
圖10： USS_DRV功能塊的編程
USS_DRV功能塊用來與變頻器進行交換數據，從而讀取變頻器的狀態以及控制變頻器的運行。每個變頻器使用的一個USS_DRV功能塊，但是同一個CM1241 RS485模塊的USS網絡的所有變頻器（多16個）都使用同一個USS_DRV_DB。
USS_DRV_DB：指定變頻器進行USS通信的數據塊。
RUN： 指定DB塊的變頻器啟動指令。
OFF2： 緊急停止，自由停車。 該位為0時停車。
OFF3： 快速停車，帶制動停車。 該位為0時停車。
F_ACK： 變頻器故障確認。
DIR ： 變頻器控制電機的轉向。
SPEED_SP： 變頻器的速度設定值。
ERROR： 程序輸出錯誤。
RUN_EN： 變頻器運行狀態指示。
D_DIR： 變頻器運行方向狀態指示。
INHIBIT： 變頻器是否被禁止的狀態指示。
FAULT： 變頻器故障。
SPEED： 變頻器的反饋的實際速度值。
DRIVE： 變頻器的USS站地址。變頻器參數P2011設置。
PZD_LEN： 變頻器的循環過程字。 變頻器參數P2012設置。
注意：變頻器的PKW的長度在這里是特殊需要注意的，在使用USS通信時必須是4，如果改成3或者127都將不能讀取反饋回來的過程值。
3．USS_RPM功能塊的編程
USS_RPM功能塊的編程 如下圖所示。
圖11：USS_RPM功能塊的編程
USS_RPM功能塊用于通過USS通信從變頻器讀取參數。
REQ： 讀取參數請求。
DRIVE： 變頻器的USS站地址。
PARAM： 變頻器的參數代碼。
INDEX： 變頻器的參數索引代碼
USS_DB： 指定變頻器進行USS通信的數據塊。
DONE： 讀取參數完成。
ERROR： 讀取參數錯誤。
STATUS： 讀取參數狀態代碼。
VALUE： 所讀取的參數的值。
注意：進行讀取參數功能塊編程時，各個數據的數據類型一定要正確對應。如果需要設置變量讀取參數時，注意該參數變量的初始值不能為0，否則容易產生通信錯誤。
4．USS_WPM功能塊的編程
USS_WPM功能塊的編程如下圖所示。
圖12：USS_WPM功能塊的編程
USS_WPM 功能塊用于通過USS通信設置變頻器的參數。
REQ： 讀取參數請求。
DRIVE： 變頻器的USS站地址。
PARAM： 變頻器的參數代碼。
INDEX： 變頻器的參數索引代碼。
EEPROM：把參數存儲到變頻器的EEPROM。
VALUE： 設置參數的值。
USS_DB： 指定變頻器進行USS通信的數據塊。
DONE： 讀取參數完成。
ERROR： 讀取參數錯誤狀態。
STATUS： 讀取參數狀態代碼。
注意：對寫入參數功能塊編程時，各個數據的數據類型一定要正確對應。如果需要設置變量進行寫入參數值時，注意該參數變量的初始值不能為0，否則容易產生通信錯誤。
5. 3 S7 1200 PLC進行USS通信的調試
S7-1200 PLC 通過CM1241 RS485模塊與變頻器進行USS通信時，需要注意如下幾點：
在S7-1200 PLC 與變頻器的USS通信的實際使用過程中，需要根據網絡的現場情況，對問題進行具體的解決。
2產品分類編輯
可編程控制器是由現代化生產的需要而產生的，可編程序控制器的分
西門子PLCS7-200系列
類也必然要符合現代化生產的需求。
一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結構特點去分類。
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6ES7211-1BE40-0xB0西門子介紹
SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC，能中等性能要求的應用。各種單獨西門子PLC之S7家族的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶用戶接口的工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作內，人機對話的編程要求大大。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷連續的功能是否正常、記錄錯誤和特殊事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的和修改；S7-300 PLC設有操作選擇開關，操作選擇開關像鑰匙一樣可以，當鑰匙時，就不能改變操作，這樣就可防止或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線；串行通信處理器用來連接點到點的通信；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制。
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6ES7211-1BE40-0xB0西門子介紹
S7-300 有兩種類型：
型
溫度范圍從0到60°C
條件擴展型
溫度范圍從-25°C到 +60°C，更強的耐受振動和污染特性。
用在擴展條件的特殊模塊可以單獨訂貨。
簡單的結構使得S7-300靈活而易于
DIN導軌安裝
只需簡單地將模塊鉤在 DIN的安裝導軌上，轉動到位，然后用螺栓鎖緊。
集成的背板總線
背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機殼的背后。
更換模塊簡單并且不會弄錯
更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經接線的前連接器。
在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。
對于模塊可以使用螺釘型接線端子或簧型接線端子
TOP連接
采用一個帶螺釘或連接的1至3線進行預接線。或者
直接在模塊上進行接線。
確定的安裝深度
所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內，并有端蓋保護,
因此所有的模塊都有相同的安裝深度。
沒有槽位的
模塊和通訊處理模塊可以不受地插到任何一個槽上，自行組態。
如果用戶的自控任務需要多于8個模塊或通訊處理器模塊時，
則可以擴展 s7-300機架(CPU314以上)
在4個機架上多可安裝 32個模塊
多3個擴展機架(ER) 可以接到機架(CR) 上，每個機架(CR/ER)可以8個模塊。
通過接口模塊連接
- 每個機架上(CR/ER)都有它自己的接口模塊。它總是插在CPU旁邊的槽內，
負責與其他擴展機架自動地進行通訊。
- 通過IM365擴展，可擴展1個機架，長1米，電源也是由此擴展提供。
- 通過IM/361擴展，可擴展3個機架，機架(CR)到擴展機架(ER)及
擴展機架之間的距離為10米。
每個機架可以距離其他機架很遠進行安裝，兩個機架間(主機架與擴展
機架，擴展機架與擴展機架)的距離長為10 米。
5）電源模塊帶APFC，減小對電網的，適應電網的波動。2電路設計 采用集中供電方案可避免分散供電的缺點，但要求電源的可靠性更高，否則電源一旦失效會造成整屏的黑屏，而不是部分黑屏。電源可靠性的積極的辦法為變換效率，量，同時選用可靠性高的線路與器件。2．1AC/DC電路設計 的AC/DC全波整流電路采用的是整流＋電容濾波電路。這種電路是一種非線件和儲能元件的組合，輸入交流電壓的波形是正弦的，但輸入電流的波形發生了嚴重的畸變，呈脈沖狀。由此產生的諧波電流對電網有危害作用，使電源輸入功率因素下降。在本設計中整流電路部分采用有源功率因數校正電路(AP
靈活布置
機架(CR/ER)可以根據布局需要，水平或垂直安裝。
功能
---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和幫助用戶進行編程、啟動和
高速的指令處理
0.6~0.1ms的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。
浮點數運算
用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算
方便用戶的參數賦值
一個帶用戶接口的工具給所有模塊進行參數賦值，這樣就節省了入門和培訓的費用。
書本型BLM主開關合閘的同時，通過其輔助觸點的閉合使能BLM； 通過開關量或報文（通訊）控制P840參數，啟動BLM； 經過P862中設置的延時時間后，BICO參數r863.1置位，可將此參數連接至 CU上的一個DO點，用來控制主回路接觸器合分閘； 主接觸器的輔助觸點可接至CU的DI點，作為合閘的反饋信號； 合閘后，電流流過預充電電阻，預充電過程持續約1秒鐘，完成后，內部邏輯控制旁路接觸器吸合，電流從主回路流入。 裝機裝柜型BLM主開關合閘的同時，通過其輔助觸點閉合使能BLM； 通過開關量或者通訊報文控制P840參數啟動BLM； 經過P862中設置的延時時間后，BICO參數r863.1置位，可將此參數連接至 CU上的一個DO點，用來控制主回路接觸器合分閘；或者，也可以直接采用X9端子排上的5、6號端子（內部邏輯控制點常開觸點）來控制主回路接觸器線圈； 主接觸器的輔助觸點可接至CU的DI點，作為合閘的反饋信號； 合閘后，裝置通過相角控制完成直流回路預充電，這個過程持續約1至2秒鐘。
稍微將模板向上提一點再按，當聽到咔吧一聲時，表示模板已安裝就位，否則請檢查模板是否已安裝好；PLC循環處理過程。不能擴展出與CPU通訊口功能一樣的通訊口。西門子變頻器應該是進入市場較早的一個品牌，所以有些老的產品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用戶在使用。采用PIN編號實現參數連鎖；第9章PLC在變頻器調速系統中的應用例262．SIEMENS8MC測量系統故障的維修（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點西門子是洋流發電市場的*之一。標準參數結構，標準調試軟件；西門子PLC上面的SF燈紅亮時表示系統故障，是英文（SYSTEMFAULT)的縮寫。保存的項目文。 這是一種對瀏覽者騰樺少，但卻較為有效果的網絡形式，31，模擬量濾波有什么效果，SIMATICS7-1200系列的問世，標志著西門子在原有產品系列基礎上拓展了產品版圖，代表了未來小型可編程控制器的發展方向。 西門子PLC模塊SM332廠家。
斜坡升壓軟啟動 由于這種啟動方式不具備電流閉環控制, PLC僅輸出調整晶閘管導通角信號, 該信號對應時間按一定的斜率增加。S7-200系列PLC內部提供豐富的定時器功能, 可以利用階梯上升曲線的方式模擬斜坡曲線, 亦可利用PLC提供的積分功能, 使輸出信號按一定斜率輸出。這兩種方式均可實現斜坡信號輸出和斜率調整, 但相對積分器方式而言,階梯模擬方式可操作性強。 5.2斜坡恒流軟啟動 這種啟動方式屬于閉環控制, 主要的調節參數為電機啟動電流。在控制器的算法上可采用模糊控制,模糊控制器設計為雙輸入單輸出。控制器通過模擬輸入通道檢測電機的啟動電流, 計算出啟動電流與設定值的偏差E和在偏差變化率EC作為模糊控制器的輸入; 模糊控制器依據E和EC, 根據模糊控制規則經計算后得出輸出值, 此輸出值經PLC的D/A轉換后輸出控制晶閘管導通。PLC實現模糊控制時, 可先將模糊控制規則轉化為數據表存放在PLC存儲區, 這樣就可大大減少控制中的計算量, PLC僅通過偏差E和偏差變化率EC就可很快的得出輸出值, 提高控制的時性。S7- 200系列PLC提供的指針訪問方式, 可以方便的在數據表中查找到輸出值。
SINAMICS產品系列的優勢概覽：額定功率范圍寬：0.12kW～85MW提供低壓型和中壓型以及直流型高度的靈活性和組合性輕松連接到SIMATIC控制系統，并且可無縫集成到自動化架構和全集成自動化系統中更別的標準安全集成理念通用的硬 這簡化了工程設計、調試和診斷過程。TIA博途是全集成自動化的核心。開放式的系統架構覆蓋整個生產過程，意味著所有自動化組件可在彼此之間地互動。這主要是通過一致的數據管理、通用標準和統一的軟硬件接口來實現的。 標準：PROFINETPROFINET在全集成自動化領域發揮著核心作用。層級間快速而安全的數據交換，其靈活性、性和優越性能為生產率并進而提升競爭力創造了更佳的前提條件。系統化地，更加節能憑借專注于特定應用的速度控制以及可回饋高達65%動能量，該系列變頻器能夠大幅節約能源。
