化工儀器網
詳細介紹
西門子G120變頻器總代理商
《銷售態度》：質量保證、誠信服務、及時到位！
《銷售宗旨》：為客戶創造價值是我們永遠追求的目標！
《服務說明》：現貨配送至全國各地含稅（13%）含運費！
《產品質量》：原裝產品，*！
《產品優勢》：專業銷售 薄利多銷 信譽好，口碑好，價格低，貨期短，大量現貨,服務周到！
1.1 概述
無論在帶編碼器矢量控制（VC）和無編碼器矢量控制（SLVC）下，動態優化都是保證控制精度和高動態響應的前提。只有在矢量控制模式（P1300≥20）下，才需要對電機進行動態優化。動態優化包括兩種模式：旋轉測量（包含飽和曲線測量、轉動慣量測量和速度控制器優化）和速度控制器優化（包含轉動慣量測量和速度控制器優化）。
動態識別必須在以下條件下才能完成：
1. 接線正確，并且變頻器和電機沒有絕緣故障；
2. 電機的銘牌參數準確的輸入到變頻器中；
3. 電機在空載狀態下；
4. 電機可以自由旋轉；
5. 靜態識別已經完成。
1.2 相關參數
當執行過旋轉測量以后，不必再執行速度控制器優化。速度控制器優化已經包含在旋轉測量中。如果選擇P1300≥20，并且沒有完成靜態識別，變頻器會報出A07994，提示電機靜態識別未完成。
表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 1動態優化的參數設置
參數號 | 出廠值 | 描述 |
P1900 | 0 | 電機數據檢測及旋轉檢測 |
P1910 | 0 | 電機數據檢測 |
P1960 | 0 | 1（旋轉測量，無編碼器矢量控制下） |
3（速度控制器優化，無編碼器矢量控制下） | ||
2（旋轉測量，帶編碼器矢量控制下） | ||
4（速度控制器優化，帶編碼器矢量控制下） | ||
P1961 | 40% | 檢測飽和曲線時的轉速 |
P1965 | 40% | 檢測轉動慣量時的轉速 |
P1967 | 100% | 速度控制器優化的動態系數 |
注意：在動態優化過程中，電機會頻繁的加速和減速，可以通過設置P1961和P1965限制優化過程中電機的高轉速；
G120（cu2x0x-2x）變頻器執行動態優化過程中，表1-2中的這些參數會被自動測量和設置，以幫助變頻器提高控制精度和動態響應。其中，轉速控制器適配的說明和使用請參看《G120(CU2x0x-2)轉速控制器適配》文檔。
表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 2動態優化測量的參數
參數號 | 描述 | 參數號 | 描述 |
r331 | 實際的電機勵磁電流 | P1464 | 轉速控制器適配轉速下限 |
P341 | 電機轉動慣量 | P1465 | 轉速控制器適配轉速上限 |
P342 | 總轉動慣量與電機轉動慣量比 | P1470 | 無編碼器運行時轉速控制器的P增益 |
P360 | 電機勵磁電感 | P1472 | 無編碼器運行時轉速控制器的積分時間 |
P1460 | 轉速控制器P增益適配轉速下限 | P1496 | 加速度前饋定標 |
P1461 | 轉速控制器P增益適配轉速上限比例系數 | r1968 | 轉速控制器優化的動態系數 |
P1462 | 轉速控制器積分時間適配轉速下限 | r1973 | 檢測出編碼器的脈沖數 |
P1463 | 轉速控制器積分時間適配轉速上限比例系數 |
|
|
1.3 動態優化操作步驟
無編碼器矢量控制動態優化操作步驟
當完成變頻器的快速調試以后，進行如下設置：
1、設置P1900=1，P1910=1，P1960=1；
2、此時屏幕上出現報警代碼A07991和A07980，提示靜態識別和動態優化已經激活；
3、啟動變頻器，靜態識別開始，電機發出蜂鳴聲；
4、靜態識別結束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；
5、再一次啟動變頻器，動態優化開始，電機開始旋轉；
6、動態優化結束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；
7、將P0971=1，執行Copy RAM to ROM.
帶編碼器矢量控制動態優化操作步驟
當完成變頻器的快速調試以后，進行如下設置：
1、設置P1900=1，P1910=1，P1960=2；
2、此時屏幕上出現報警代碼A07991和A07980，提示靜態識別和動態優化已經激活；
3、啟動變頻器，靜態識別開始，電機發出蜂鳴聲；
4、靜態識別結束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；
5、再一次啟動變頻器，動態優化開始，電機開始旋轉；
6、動態優化結束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；
7、將P0971=1，執行Copy RAM to ROM.
S7-200模擬量模塊系列
模擬信號是指在一定范圍內連續的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關設置，模塊規范接線，指示燈狀態等信息。
本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：
1.AI 模擬量輸入模塊?
2.AO模擬量輸出模塊?
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見問題分析
首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內容請參見下文詳細說明：
西門子G120變頻器總代理商
AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊：
如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規范接線，盡量依據模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊：
首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：
注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊：
8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。
注：當第6、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。
B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：
如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC：
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯到旁邊的實際接線通道上。?
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，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》->系統塊-模擬量濾波。
但是，在系統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。
（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輸入信號和轉換數值的放大關系，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的數值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數學關系，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。
S7-200模擬量模塊選型提示之EM231和224XP
S7-200可以連接的模擬量信號分為電壓、電流和溫度信號。電壓范圍為：0-10V或0-5V等，電流范圍為：0-20mA或4-20mA。可以使用的模擬量輸入模塊的型號為：EM231和EM235。您可以結合被測模擬量信號的范圍和模擬量模塊的特點來進行選型，常見的選型問題如下
Q1： EM231的8通道模塊(訂貨號：6ES7 231-0HF22-0XA0)是否可同時接入8路電流信號？
A1：不可以。對于8通道的EM231而言，其前6個通道只能接入電壓信號，不能接入電流信號。此模塊只有后兩個通道才可以接入電流信號。并且當后兩個通道使用電流信號時，前6個通道的電壓測量范圍必須是0-5V，而不能使用0-10V的信號。
所以，當您需要接入8路電流信號時，只能使用兩個EM231的4通道的模塊（訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）
Q2：S7-200 CPU 224XP集成模擬量輸入是否可以連接電流信號？
A2：不推薦這樣連接。224XP集成的模擬量輸入可以連接-10V～+10V的電壓信號。對于電流信號而言是不能直接接入的。在某些情況下，有的客戶會使用電阻進行轉換，將電流變為電壓進行監控。但是，這種方案是不推薦的。主要是由于以下因素導致：
（1）如果使用普通電阻，在使用中由于其阻值會隨著溫度的變化而變化，故測量的精度無法保證。
（2）如果使用精密電阻，當電阻短路時也可能導致傳感器的輸出短路，如果沒有相應的保護，很容易導致設備損壞。
基于以上因素，不建議使用224XP集成的模擬量輸入點連接電流信號。而應該使用EM231（如訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）模塊。
Q3：CN的模擬量模塊和非CN的模擬量模塊能否混用？
A3：可以。實際使用中，二者在性能和操作上沒有任何差異。
Q4：S7-200測量0-20mA和4-20mA的電流信號時需要選擇不同的模塊嗎？設置上有差異嗎？
A4：不需要選擇不同的模塊。選擇同一種模塊，如EM231（訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）即可實現。對于S7-200模擬量模塊而言，量程設定是通過撥碼開關來實現的，對于4-20mA和0-20mA兩種量程，其撥碼設置是*一樣的。二者的區別是4-20mA對應的數字量范圍是6400-32000。而0-20mA對應的數字量范圍是0-32000。
化工儀器網