西門子6SN1118-0AE11-0AA1

集成

CU310?2 控制單元通過 PM-IF 接口驅動書本型功率模塊。 電機或編碼器模塊 (SMC) 也可以連接到 DRIVE?CLiQ 接口上，以允許在沒有  接口的情況下操作電機。

使用 BOP20 精簡操作面板，可直接在設備上更改參數(shù)。也可在運行期間將 BOP20 精簡操作面板卡裝到 CU310-2 控制單元上，以便執(zhí)行診斷。

CU310?2 控制單元和其他連接的部件通過 STARTER 調試工具進行調試和診斷。CU310?2 控制單元需要裝有 V4.4 版或更高版本的固件的 CF 卡。

CU310?2 PN 控制單元使用 PROFINET IO 和 PROFIdrive V4 配置文件與更別的控制系統(tǒng)通信。

帶有 CU310?2 PN 的 SINAMICS S120 驅動系統(tǒng)假設 PROFINET IO 設備的功能，可執(zhí)行下列功能：

• PROFINET IO 設備

• 100 Mbit/s 全雙工通訊

• 支持實時 PROFINET IO：

• RT（實時）

• IRT（等時同步實時），小發(fā)送時鐘 250 μs

• 通過符合 V4 規(guī)范的 PROFIdrive，將控制 PROFINET IO 設備進行連接

• 標準 TCP/IP 通信用于通過 STARTER 調試工具進行工程組態(tài)，并用于訪問集成的 Web 服務器

• 帶 2 個 RJ45 接口的集成 2 端換機，基于 ERTEC ASIC。因此，可不使用附加外部交換機而配置佳拓撲結構（總線形、星形、樹形）。

若要使用數(shù)字量輸出，必須將 24 V 電源連接至端子 X124。為了運行 CU310 2 控制單元，必須 使用一個含有固件 V4.4或更高版本的 CF 卡。

控制單元 CU310-2 連接示例

用于一個或多個電機模塊和輸入模塊的通訊、開環(huán)和閉環(huán)控制功能在一個 CU320?2 控制單元中執(zhí)行。CU320?2 控制器原則上被設計為多軸工作型式。

CU320?2 DP 控制裝置，安裝有 BOP20 基本操作員面板

CU320?2 DP 控制單元的 CF 卡帶有 安全許可證

CF 卡包含固件和參數(shù)設置。CF 卡插到 CU320?2 控制單元的相應插槽中。

幾個電機模塊的通訊、開環(huán)和閉環(huán)控制功能可在 CU320?2 控制器中執(zhí)行。計算能力取決于所連接電機模塊和系統(tǒng)部件的數(shù)量以及動態(tài)響應。對于 CU320-2 控制單元，需要從第 4 軸開始進行性能擴展。CU320-2 控制單元的利用率可用 SIZER 組態(tài)工具進行計算

將設計好的程序寫入PLC后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現(xiàn)的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通／斷狀態(tài)用PLC上有關的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)。可以根據(jù)功能表圖，在適當?shù)臅r候用開關或按鈕來模擬實際的反饋信號，如限位開關觸點的接通和斷開。對于順序控制程序，調試程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合功能表圖的規(guī)定，即在某一轉換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，即該轉換所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬剑械暮罄m(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被驅動的負載是否發(fā)生相應的變化。
在調試時應充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后應及時修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系*符合要求。

如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實際設定值。在設計和模擬調試程序的同時，可以設計、制作控制臺或控制柜，PLC之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行

西門子6SN1118-0AE11-0AA1

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度高的是4線連接，精度低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。

但是，在系統(tǒng)塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

西門子6SL3040-1MA00-0AA0

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調節(jié)輸入信號和轉換數(shù)值的放大關系，在模塊出廠時已經設置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應關系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制"，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法：

二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號0~20mA？

1、概述
優(yōu)化電機功能可以在項目配置中選擇，配置結束后通過施加使能命令開始優(yōu)化；也可以在項目配置結束后，通過專家參數(shù)方式完成。

> 如有必要需對變頻器*行參數(shù)工廠復位（P0010=30、P0970=1）。

優(yōu)化順序:
1).完成項目配置并依照電機銘牌正確輸入電機額定數(shù)據(jù)及編碼器類型
2).執(zhí)行電機數(shù)據(jù)計算P340
3).電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識P1910
4).依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能調整速度環(huán)參數(shù)（調試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）
5).電機數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)動態(tài)優(yōu)化P1960

電機優(yōu)化條件：電機冷態(tài)，抱閘沒有閉合、有效措施確保機械系統(tǒng)無危險

2、優(yōu)化過程

a.電機數(shù)據(jù)計算
P340是基于電機銘牌數(shù)據(jù)的計算（定/轉子阻抗感抗等）該過程不必使能變頻器。計算結束后P340自動恢復為0。

b.電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識
P1910用于電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識，該過程需要使能變頻器。辨識過程中
1. 變頻器有輸出電壓，輸出電流，
2. 電機可能轉動大210?

P1910 = -3 接受識別結果
P1910 = -2 辨識過程中，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報故障F07933，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機接線并重新執(zhí)行辨識過程。
P1910 = -1數(shù)據(jù)辨識但不接受
P1910 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識
P1910 = 1 數(shù)據(jù)辨識并接受辨識結果

P1910=1 將計算：定子冷態(tài)阻抗P350、轉子冷態(tài)阻抗P354、定子漏感P356、轉子漏感P358、主電感P360。

電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識步驟：
i. 設P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨識結束后P1910自動恢復為0

速度環(huán)動態(tài)特性的優(yōu)化:
依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能優(yōu)化速度P1460/P1470、P1662/P1472（調試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）

c.電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識
電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識由P1959 + P1960配合使用

出廠默認值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受識別結果
P1960 = -2 辨識過程中，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報故障F07933，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機接線并重新執(zhí)行辨識過程。
P1960 = -1數(shù)據(jù)辨識但不接受
P1960 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識
P1960 = 1 數(shù)據(jù)辨識并接受辨識結果

電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識，需要使能變頻器。辨識過程將完成：
? 計算磁化曲線
? 計算系統(tǒng)轉動慣量與電機轉動慣量比例（P342）等

動態(tài)辨識步驟：

1. 電機空載以精確計算電機動態(tài)數(shù)據(jù)（如電機的轉動慣量等）。

2. 電機帶載優(yōu)化，帶載后系統(tǒng)總的轉動慣量等發(fā)生變化需執(zhí)行p1959=4, P1960=1以完成動態(tài)優(yōu)化。

3. 如果項目配置時選擇了擴展的給定通道（Extended Setpoint）斜坡函數(shù)發(fā)生器有效，建議在做空載優(yōu)化時通過設置P1958=0 取消（P1958僅在電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識時有效），同時不要使用旋轉方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。

4. 若電機帶載后需要測試系統(tǒng)轉動慣量，則需根據(jù)負載及機械設備的實際情況設定斜坡上升下降時間P1958≠0，然后執(zhí)行P1960=1、P1958=4，優(yōu)化過程中只有電流及速度限幅有效。

5. 選擇優(yōu)化項目

• 設P1960+P1959

• 使能 ON/OFF1

電機辨識過程中電機會加速至大轉速，優(yōu)化過程中只有大電流P640和大轉速P1082有效，辨識結束后P1960自動恢復為0。

注：若機械系統(tǒng)沒有條件執(zhí)行電機空載優(yōu)化，可直接進行帶載優(yōu)化，此時必須考慮機械條件限制如：
機械負載慣性
機械強度
運動速度
位移的限制等
對于前三種情況（機械負載慣性、機械強度、運動速度）可適當調整P1958、P640、P1082，通過使用斜坡上升/下降時間、速度限制、電流限制來減少機械承受的壓力做輔助保護。
對于第四種情況（機械位置有限制）則好不做動態(tài)優(yōu)化或可通過P1959.14和P1959.15做限位。

優(yōu)化完成后必須存儲參數(shù)到CF卡上：
可通過STARTER調試軟件執(zhí)行 copy RAM to ROM或設定參數(shù)P971=1、P977=1

S120驅動第三方伺服電機必要的電機數(shù)據(jù)：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356