西门子NCU数控主板6FC5357-0BB31-0AE0

　电动机使用变频器的作用就是为了调速，并启动电流。为了产生可变的电压和，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter"(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定和一定电压的逆变电源。对于逆变为可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变逆变器，要对波形进行整理，可以输出的正弦波，叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或的主要装置叫“inverter"，故该产品本身就被命名为“inverter"，即：变频器。

　　数字量输入模块可记录设备中的 24 V DC 或 230 V AC ，并将它们传送到控制器。可以连接开关以及 2 线制、3 线制或 4 线制接近开关。

　　35 mm 宽的输入模块具有可设定的参数和诊断功能，因此可根据相应要求进行灵活。

　　25 mm 宽的低成本模块没有可设定的参数或诊断功能，可极为方便地集成到工程中。建议将它们在只需要很少输入通道的位置使用，或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。

　　根据需要，可在一个站中并排使用两种模块。由于具有统一特性并采用共同的附件，处理十分方便。

　　提供了以下宽度为 35 mm 的数字量输入模块：

　　DI 16x24VDC HF；

　　16 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC ；一个电压组；输入 0.05 ... 20 ms；输入类型 3 (IEC 61131)；可设置诊断和硬件中断

　　DI 32x24VDC HF;

　　32 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC ；两个电压组；输入 0.05 ... 20 ms；输入类型 3 (IEC 61131)；可设置诊断和硬件中断

　　DI 16x24VDC SRC BA;

　　模拟量模块读写指令 这类指令有2毯RD3A （FNC176）和WR3A （FNC177），其功能是对FXON-3A模拟量模块输入值读取和对模块写入数字值。如图3-90所示，[m1.]为特殊模块号K0～K7，[m2.]为模拟量输入通道K1或K2，[D.]为保存读取的数据，[S.]为写入模拟量模块的数字值。指令均为16位操作，占7个程序步。

　　通常情况下，要实现HMI设备与V20变频器的通讯，需要一个支持USS通讯或MODBUS通讯的PLC，比如S7-200系列PLC。其通讯电缆连接如图1所示。PLC的一个通讯端口与屏连接，可以采用PPI协议通讯。PLC的另一个通讯端口与V20的RS485通讯端口连接，采用MODBUS协议通讯，PLC上编写MODBUS主站程序，V20为从站。

　　图1 屏通过PLC与V20变频器通讯

　　如果只需要对V2O变频器做简单的运行控制和变量，那么上述配置中PLC的作用仅为数据中转。这种情况下，屏直接和V20变频器通讯，不仅能够实现监控功能，而且可以少用一个PLC，节省成本。采用西门子的ART LINE系列屏能够实现与V20变频器直接通讯的功能。通讯电缆连接如图2所示。ART LINE屏作为MODBUS主站，V20为从站。

　　图2 屏直接与V20变频器通讯

　　2. 硬件设备及其安装

　　下面用一个实例来介绍Smart Line屏与一台V20变频器通过MODBUS通讯的实现。该例子中用到的主要硬件设备如表1所示，屏组态为WinCC Flexible 2008 SP4 China。

　　表1 示例主要硬件设备

　　硬件安装步骤如下：

　　1）将变频器、电机、屏固定在安装工位上。

　　2）连接变频器到电机的动力电缆和接地电缆。

　　3）连接供电电源到变频器的动力电缆和接地电缆。

　　4）连接变频器和屏的RS485通讯电缆。屏RS485的9针接口与 V20端子对应关系：3对应P+，8对应N-。

　　5）连接24V直流电源的交流进线电缆和到屏的直流供电电缆。

　　3. V20变频器参数设置

　　V20变频器要采用MODBUS通讯，可以做如下设置：

　　1）变频器恢复出厂参数：

　　P0010=30

　　P0970=21

　　2）变频器快速调试，选择Cn011-MODBUS通讯连接宏：

　　a)设置电网和功率单位

　　b)输入电机铭牌参数

　　c)选择连接宏Cn011-MODBUS通讯

　　d)选择应用宏AP000

　　Cn011连接宏对应参数如表2所示。

　　表2 Cn011对应参数设置

　　3）修改MODBUS通讯参数，其它参数为Cn011连接宏默认参数：

　　P2014[0]=0 不监控报文间隔时间，否则可能会报F72故障

　　P2021[0]=3 MODBUS设备地址为3（与屏组态中设置的从站地址*）

　　MM440变频器的特点图下：

　　440变频器由32位微处理器控制，变频器的功率元件采用IGBT，是全新一代多功能变频器。它采用高性能矢量控制技术，能提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备*的过载能力。

　　其控制功能主要有:

　　线性V/f控制，平方V/f控制，可编程多点设定V/f控制，磁通电流控制，无测速矢量控制;参数结构，;数字量输进6个，模拟量输进2个，模拟量输出2个，继电器输出3个;的I/O端子板，方便;采用B技术，实现I/O端口连接;内置PID控制器，参数自整定;集成RS-485接口;具有15个固定，4个跳转，可编程;可实现主从控制及力矩控制;在电源消失或故障时具有自动再起动功能;灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的特性;快速电流(FCL)，防止运行中不应有的跳闸;有直流制动和复合制动，进步制动性能。

　　主要保护功能有:

　　过载能力为200％额定负载电流,

　　时间3s和150％额定负载电流，时间60s;

　　过电压，欠电压保护;

　　变频器和电机过热保护;

　　接地故障保护，短路保护;

　　闭锁电机保护，防止失速保护;

　　采用PIN编号实现参数联锁。

　　三．控制构成

　　主控由霍尼威尔的PKS和变频器组成，变频器的两地转换、开停、故障、复位等集中机进行操纵和监控。