西門子PLC模塊6ES7515-2FM02-0AB0詳細說明

S7 入門級控制器，帶有靈活擴展選件

　　可通過以下方式擴展：

　　1 個信號板 (SB)、電池板 (BB) 或通信板 (CB)

　　8 信號模塊 (SM)

　　多 3 個通信模塊 (CM)

　　設計

　　緊湊型 CPU 1214C 具有：

　　3 種設備類型，帶有不同的電源和控制電壓

　　集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

　　集成的 24 V 編碼器/負載電流源：

　　用于直接連接傳感器和編碼器。400 mA 的輸出電流也可用作負載電源

　　14 點集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））

　　10 點集成數(shù)字量輸出，24 V 直流或繼電器

　　2 點集成模擬量輸入，0 至 10 V

　　2 點脈沖輸出 (PTO)，頻率高達 100 kHz

　　脈沖寬度調制輸出 (PWM)，頻率高達 100 kHz

　　集成以太網接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

　　6 個快速計數(shù)器（3 個頻率為 100 kHz；3 個頻率為 30 kHz），帶有可參數(shù)化的使能和復位輸入，可以同時用作帶有 2 點單獨輸入的加減計數(shù)器，或用于連接增量型編碼器

　　通過附加通訊接口擴展，例如，RS485 或 RS232

　　通過信號板使用模擬或數(shù)字信號直接在 CPU 上擴展（保持 CPU 安裝尺寸）

　　通過信號模塊使用各種模擬量和數(shù)字量輸入和輸出信號擴展

　　可選存儲器擴展（SIMATIC 存儲卡）

　　PID 控制器，具有自動調諧功能

　　集成實時時鐘

　　中斷輸入：

　　對過程信號的上升沿或下降沿作出極為快速的響應

　　所有模塊上均為可拆卸的端子

　　仿真器（可選）：

　　用于仿真集成輸入和測試用戶程序

豐富的指令集:

　　運算種類眾多，便于編程：

　　基本操作,如二進制邏輯運算、結果賦值、存儲、計數(shù)、產生時間、裝載、傳輸、比較、移位、循環(huán)移位、產生補碼、調用子程序（帶局部變量）

　　集成通信命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive"（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）

　　使用簡便的功能，如脈沖寬度調制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉功能、環(huán)路功能和代碼轉換

　　數(shù)學函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

　　計數(shù):

　　用戶友好的計數(shù)功能配以集成的計數(shù)器和高速計數(shù)器指令給用戶開辟了新的應用領域。

　　中斷處理：

　　邊沿觸發(fā)中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對過程中斷作出極快的響應。

　　時間觸發(fā)中斷。

　　當達到設定值或計數(shù)器方向改變時，可觸發(fā)計數(shù)器中斷。

　　通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設備如打印機或條碼閱讀器交換信息。

　　口令保護

　　測試和診斷功能：

　　易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷。

　　在測試和診斷過程中“強制"輸入和輸出：

　　可不在循環(huán)周期內獨立設置輸入和輸出，例如可以檢測用戶程序。

　　按照 PLCopen 對簡單運動進行的運動控制

西門子PLC模塊6ES7515-2FM02-0AB0詳細說明

2參數(shù)設置編輯

　　西門子變頻器（圖2）變頻器的設定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個別參數(shù)設置不當，導致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

　　控制方式：即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。

　　低運行頻率：即電機運行的小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉速下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發(fā)熱。

　　高運行頻率：一般的變頻器大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。

　　載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關的。

　　電機參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、大頻率，這些參數(shù)可以從電機銘牌中直接得到。

　　跳頻：在某個頻率點上，有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。

　　3控制參數(shù)編輯

　　變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數(shù)有幾千個，只有系統(tǒng)地、合適地、準確地設置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。[1]

　　變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉矩特性根據(jù)下列關系式決定：

　　p= t n/ 9550

　　式中：p——電動機功率(kw)

　　t——轉矩(n. m)

　　n——轉速(r/ min)

　　轉矩t與轉速n的關系根據(jù)負載種類大體可分為3種[2]。

　　(1)即使速度變化轉矩也不大變化的恒轉矩負載，此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。

　　(2)隨著轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。

　　(3)轉速越高，轉矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、機床主軸、卷取機等。

　　變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設為0，變頻器工作于線性

　　v/f控制方式，將使調速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。

　　將p1300設為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線性關系，則低速時電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數(shù)保持在適當?shù)姆秶鷥取?/p>

　　可以進一步通過設置參數(shù)使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問題。適用于大起動轉矩的調速對象。

　　變頻器v/f控制方式驅動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉速會發(fā)生振蕩，嚴重時系統(tǒng)無法運行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉矩慣量較小時更為嚴重。可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點，在v/f曲線上設置跳轉點及跳轉頻帶寬度，當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉點，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。

　　有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。

　　參數(shù)p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式。

　　參數(shù)p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。這種控制方式是目前國際上*的控制方式，其他方式是模擬直流電動機的參數(shù)，進行保角變換而進行調節(jié)控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制，控制簡單，度高。