S单传培训西门子S变频器应用

（二）输出辊道正反转应用实验内容：通过S120变频器来控制辊道的正反转，实现辊道的正反转和快慢速。

实验目的：掌握通过端子实现正反转，端子实现快慢速的方法。

实验工具：S120变频器+BOP20+CU320-2DP+PROFIBUS-DP模块。

1 控制要求：（1）通过2个DI端子实现辊道的正反转；（2）通过DO端子实现运行、故障、准备好等显示；（3）通过2个端子实现快慢速给定；（4）速度和电流通过PROFIBUS-DP通讯反馈给PLC。

（5）通过制动单元+制动电阻的方式，实现快速停车。

（6）通过DI端子实现远程故障复位。

2 负载特性：（1）可以朝两个方向转动；（2）启动时间/停车时间短；（3）停车方式采用减速停车方式；（4）启动响应要快。

3 控制原理图DI0(辊道启动/停止：1=启动，0=停止），DI1 （辊道方向：0=正向，1=反向）参数，负载的类型，电机优化的方法。

对于电机控制方式来说，不同的变频器是不一样的。

对于西门子变频器S120来说：A 变频器系统的拓扑结构：控制单元+功率模块控制单元采用CU320-2DP。

B 电机的控制方式：P1300C 电机的类型：P300D 电机的铭牌数据：P304 、P305、P307、P308、P310、P311E 负载的类型P500：通过STARTER软件，组态变频器、电机、编码器等，完成基本设置和电机优化。

Control structure:控制方式P1300: [0] U/f control with linear characteristicPower unit:Component name: Motor_Module_2Component type: AC-Power ModuleOrder no.: 6SL3210-1SE22-5UxxRated power: 11 kWRated current: 25 APower unit supplementary data:No filter/chokeAdapter module: CUA31Drive setting:Standard（P100=0）: IEC motor (50Hz, SI units)Connection voltage（P210）: 400 VPower unit application（P205）: [0] Load duty cycle with high overload for vector drives （含重载的矢量驱动变频器）Motor:Motor name: Motor_6电机类型（P300）: [1] Induction motor (rotating)Motor data:p304[0]: Rated motor voltage 380 Vrms（电机额定电压P304）p305[0]: Rated motor current 9*9.00 Arms（电机额定电流P305）p307[0]: Rated motor power 9*4.00kW（电机额定功率P307）p308[0]: Rated motor power factor 0.830（电机功率因数P308）p310[0]: Rated motor frequency 50.00 Hz（电机额定频率P310）p311[0]: Rated motor speed 1460.0 rpm（电机额定转速P311）p335[0]: Motor cooling type [0] Non-ventilatedCalculation of the Motor/Controller Data（P340）:No calculationP340=Motor holding brake:（P1215=0）Motor holding brake（P1215）: Not available（在电机优化前，不要使用抱闸功能，若有，在电机优化完毕后，再加上。

）Encoder:No encoder configured.Drive functions:Technological application（工艺应用P500）: [0] 标准驱动（矢量）Motor identification（P1900）: [0] Inhibited（注：通过设置P340、P1900、P1960完成电机优化）。

P1900=?（做静态辨识）Process data exchange (drive):设置PROFIBUS通讯PROFIdrive telegram（P922）: [999] Free telegram configuration with BICOImportant parameters:P922=（设置PROFIBUS-DP通讯：PPO4）Current limit: 13.50 Arms（电机最大电流P640）Minimum speed: 0.000 rpm（电机最小转速P1080）Maximum speed: 1500.000 rpm（电机最大转速P1082）Ramp-up time: 10.000 s（加速时间P1120）Ramp-down time: 10.000 s（减速时间P1121）Ramp-down time w. OFF 3 3.000 s（快停时间P1135）（2）电机启动/停止/方向（通过“控制字”）；对于S120变频器来说，电机的启动命令和停止命令，还是方向命令，都是通过“控制字”来完成的。

有两个控制字：A 功能图2501（控制字，顺序控制）B 功能图2546（控制字，故障/报警）第15位的默认值是1，一般不用更改。

除非有需要。

）参考START软件由于有两种方式，我们先说第一种：无论是DI0还是DI1，都能启动变频，所以，P840=“DI0 or DI1的结果”在S120变频器里，有两个内部功能块。

“与操作”和“或操作”。

结合CU320-2输入/输出端子（功能图2120）因此，就有P2816.000=r722.0（DI0），P2816.001=r722.1（DI1），P840=r2817.0 根据实际要求，辊道的停止方式采用第1种（减速停车）。

“控制字”的第1位和第2位都是1。

第2种辊道启动只通过DI0实现，因此P840=r722.0就可以了。

方向的命令：对于S120来讲，电机的运行方向是由速度给定的正负决定的。

（因此结合速度给定的功能图来说明功能图（3040）方向限制和换向，电机方向是如何给定的）CU320-2输入/输出端子（功能图2120）变频器是怎样完成启动过程的呢也就是说，发出启动命令后，变频器是怎样执行的呢这就要监视变频器的状态了（通过“状态字”来实现）。

一般来说，当变频器给定启动命令后，不能启动，需要看下当前的变频器状态。

（3）电机速度给定以及给定的限幅速度给定的来源有很多。

可以是来自“操作面板BOP20”或“AI”（比如本例中的TM31的AI1 ）或“变频器的内部固定速度”或“通过端子的多段速”或“PROfiBUS-DP通讯”等。

速度给定的目的是什么从变频器CPU运算的角度看，将我们需要的速度通过人机接口经过选择、速度给定限幅、给定方向后作为“斜坡发生函数”的输入，然后经过“斜坡函数的运算（加减速时间）”，其输出作为“速度控制器（PID）的给定一个过程，进而达到控制电机的速度的目的。

我们通过功能图来了解“速度给定值”是如何一步步，最终作为“速度控制器”的输入的功能图（3030）主设定值/附加设定值。

功能图（3040）方向限制和换向。

功能图（3050）跳转频带和转速控制。

功能图（3060）简单斜坡函数发生器。

（功能图（3070）扩展斜坡函数发生器）。

功能图（3080）斜坡函数发生器选择。

看功能图的顺序是：3030------〉3040-----〉3050-----〉3060-----〉3080-----〉6030（到速度控制器）功能图3030 功能图3040 功能图3050 功能图3060 功能图3080速度（0 - 16384对应0-100%参考转速）;电流（0 - 16384对应参考电流）。

通过视频来讲解S120的PROFIBUS-DP通讯。

步骤和关键点如下:A 由于PROFIBUS-DP通讯,只用于从变频器读取数据,因此“控制字”的第10位可以不为1。

B 需要对变频器进行PROFIBUS-DP进行通讯组态。

一是设定PROFIBUS-DP地址，从CU320-2DP上进行硬件设置，断电重启后，地址生效，可以通过P918参数察看（注意：P918在控制单元里才能找到）；二是组态通讯报文，即P922参数，通过P922参数来进行设置通讯报文，对于S120变频器来说，每个设备都有通讯报文，比如变频器、CU320，因此，它们有个通讯设置的对应关系。

这个关系要和STEP7里硬件组态的顺序要一致。

C 对于采用“PROfibus-DP”通讯，有“周期循环通讯方式”和“非周期通讯方式”，因此在STEP7里，使用的通讯块也不一样。

通常情况下，我们采用“周期循环通讯”，即通过SFC14和SFC15来实现。

由于本例中，只读取程序，因此。

我们只是用“读数据块”就可以，即SFC15。

D 配置完通讯组态后，还要对通讯的内容进行具体设置。

通常通讯内容如下:从本例来说，只需读取三个字的内容：状态字、速度（频率）、电流即可。

对于上面的数据，有两种方法：A P922=[352]SIEMENS telegram352,PZD-6/6，表示写6个字，读6个字；B P922=[999] Free telegram configuration with BICO，也可以表示写6个字，读6个字。

那么哪一种最好呢第2种比较好，对于本例来说，只是从变频器读数据。

假设采用第1种，那么变频器就会把启/停命令、方向命令，速度命令全部默认为通讯，这样就把以前通过端子设置的命令给覆盖了。

所以使用第2种。

为了与变频器对应，在STEP7里面进行硬件组态时，应组态为SIEMENS telegram352,PZD-6/6。

（在STEP7硬件里的设置）。

（7）从速度设定值出来，就到了“控制方式”了，控制方式不一样，电机的控制模型也就不一样。

对于辊道来说，就成了下图。

对于V/F控制方式来说，也有好几种，选取合适的V方式。

（8）设定传动运行时的频率、电流和转矩的限幅值。

（9）设置电机保护参数。

（可以编程的）6 总结详细的参数设定，生成参数表格。

7 上电调试整个变频系统，对参数进一步优化和调整。

（1）检查变频器元器件型号正确，外观没有损坏。

（2）确保整个主回路和控制回路的线路准确无误。

杜绝接地、接线错误、接线不良、短路等情况发生。