西門子CPU模塊6ES7214-1HF40-0XB0

變頻器運行的環境條件

濕度范圍  

空氣的相對濕度 ≤ 95%，無結露。 

海拔高度  

如果變頻器安裝在海拔高度>1000m或>2000 m，其輸出電流和輸入電源電壓降格的要求如下圖

所示：

沖擊和振動   

不允許變頻器掉到地下或遭受突然的撞擊。不允許把變頻器安裝在有可能經常受到振動的地方。 

DIN IEC 68-2-6規定的機械強度如下： 偏移：      0.075mm（10....58 Hz） 加速度     9.8 m/s2 （>58....500 Hz） 

電磁輻射  

不允許把變頻器安裝在接近電磁輻射源的地方。 

大氣污染 

不允許把變頻器安裝在存在大氣污染的環境中，例如，存在灰塵、腐蝕性氣體等的環境中。

您是否需要一種無需多大努力即可滿足特定要求的變頻器？使用西門子的 MICROMASTER 420，這不會成為問題，因為這是一款適用于三相電網且可進行現場總線連接的通用型變頻器。這種變頻器具有模塊化的設計，各種選件可對廣泛的標準功能加以補充。您只需將操作員面板和通訊模塊插入即可，無需使用任何工具。與該系列的其它變頻器一樣，由于采用無螺釘型控制端子，端子連接變得輕而易舉。

由驅動系統執行的每個任務都具有自身的特定要求。因此，需要提供可方便而靈活地加以調整以應對各種挑戰的變頻器解決方案。西門子的模塊化 MICROMASTER 430 變頻器就擁有這種靈活性。它專門用于工業領域內的泵和風機，可執行相似應用中的廣泛任務。與 MICROMASTER 420 相比，這種變頻器能效更高，輸入與輸出更多，并且操作員面板經過優化，可在手動和自動操作模式之間切換。

在變頻器領域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態響應的應用而設計的。這些高級矢量控制系統可確保*的高驅動性能，即使發生突然負載變化時也是如此。由于具有快速響應輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內實現。

主要特性  

? 易于安裝，參數設置和調試 ? 易于調試 ? 牢固的EMC設計 

? 可由IT（中性點不接地）電源供電 ? 對控制信號的響應是快速和可重復的 

? 參數設置的范圍很廣，確保它可對廣泛的應用對象進行配置 ? 電纜連接簡便 ? 具有多個繼電器輸出 

? 具有多個模擬量輸出（0 – 20 mA） 

? 6 個帶隔離的數字輸入，并可切換為 NPN/PNP 接線 ? 2 個模擬輸入： 

? AIN1：0 – 10 V， 0 – 20 mA 和 –10至 +10 V ? AIN2：0 – 10 V， 0 – 20 mA  ? 2個模擬輸入可以作為第7和第8個數字輸入 ? BiCo（二進制互聯連接）技術 ? 模塊化設計，配置非常靈活 

? 脈寬調制的頻率高，因而電動機運行的噪音低 ? 詳細的變頻器狀態信息和全面的信息功能 

? 有多種可選件供用戶選用：用于與 PC通訊的通訊模塊，基本操作面板（BOP-2）和用于進行

現場總線通訊的PROFIBUS 模塊

 ? 用于水泵和風機控制時的特點：

? 電動機的分級控制

? 節能控制方式 

? 手動/自動控制（手動操作/ 自動操作）

? 傳動皮帶故障的檢測（對水泵無水空轉的檢測）

? 旁路

概況 

MICROMASTER 430使用大全 1-3

性能特征 

? V / f 控制 

? 磁通電流控制（FCC），改善了動態響應和電動機的控制特性 ? 多點 V/f 控制特性 

? 快速電流限制（FCL）功能，避免運行中不應有的跳閘 ? 內置的直流注入制動 ? 復合制動功能改善了制動特性 

? 加速/減速斜坡特性具有可編程的平滑功能 ? 起始和結束段帶平滑圓弧 ? 起始和結束段不帶平滑圓弧 

? 具有比例，積分和微分（PID）控制功能的閉環控制 ? 各組參數的設定值可以相互切換 ? 電動機驅動數據組（DDS） ? 命令數據組和設定值信號源(CDS） ? 可變轉矩（VT）運行時的額定參數 ? 自由功能塊 

• S7-1200 與 S7-300 之間的以太網通信方式比較多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式進行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP這兩種協議進行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令編程。S7-300 CPU一側如果使用的是CPU集成的PN接口，連接不在STEP7的NetPro中建立連接，而是使用西門子提供的OPEN IE 的方式來實現。
  本文主要介紹了如何實現在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之間的ISO on TCP通信，包括通信的基本步驟、配置及編程等內容。具體的實現方法有多種，比如在S7-1200中可以使用不帶連接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用帶連接的通信指令（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能塊編程的方式來實現，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向導）的方式來建立OPEN IE的通信

西門子CPU模塊6ES7214-1HF40-0XB0

在變頻器領域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態響應的應用而設計的。這些高級矢量控制系統可確保一致的高驅動性能，即使發生突然負載變化時也是如此。由于具有快速響應輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內實現

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調的交流電源。是由由主電路和控制帶電路組成的。主電路是給異步電動機提供可控電源的電力轉換部分，變頻器的主電路分為兩類，其中電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波部分是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波部分是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的整流部分，吸收在轉變中產生的電壓脈動的平波回路部分，將直流功率變換為交流功率的逆變部分。控制電路是給主電路提供控制信號的回路，它有決定頻率和電壓的運算電路，檢測主電路數值的電壓、電流檢測電路，檢測電動機速度的的速度檢測電路，將運算電路的控制信號放大的驅動電路，以及對逆變器和電動機進行保護的保護電路組成。

現在大多數的變頻器基本都采用交直交方式(VVVF變頻或矢量控制)，將工頻交流電源通過整流器轉換為直流電源，再把直流電源轉換成近似于正弦波可控的交流電以供給電動機。

三相交流電經過VD1～VD6整流后，正極經過RL，RL在這里是防止電流忽然變大。經過RL電流趨于穩定，晶閘管觸點會導通。之后直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2上，這兩個電容的作用是讓直流電波形變得更加平滑。之所以是兩個電容是由于一個電容的耐壓有限，所以用兩個電容串聯起來使用。均壓電阻R1、R2是讓CF1和CF2上的電壓一樣，兩個電容的容量不同的話，分壓就會不同，所以各并聯了一個均壓電阻。而中間的放電回路作用則是釋放掉感性負載啟動或停止時的反電勢，用來保護逆變管V1～V6和整流管VD1～VD6。直流母線電壓加到V1～V6六個IGBT上，基極由控制電路控制。控制電路控制某三個管子的導通給電機繞組內提供電流，產生磁場使電機運轉。

作為企業一名采購員，有必要在選購自動化產品MM4變頻器選型時應需要注意那些事項，只有在了解MM4變頻器選型八個原則才能為企業選購更好MM4變頻器。

一、以實際電機電流值作為變頻器選擇的根據。在選擇MM4變頻器應充分考慮變頻器的輸出高次諧波比較高，高次諧波會使電動機的功率因數和效率變壞。所以在選擇電動機和變頻器時，應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。

二、根據負載特性選擇變頻器。如負載為恒轉矩負載需選siemensMM4變頻器，如果是負載為風機、泵類負載需選擇MM430變頻器。

三、需要長電纜變頻器運行的，應采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。

四、對于一些高環境溫度、高開關頻率（尤其是在樓宇自控等對噪音限制較高的應用場所使用時需注意）、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。如果變頻器的供電電源是自備電源，加上進線電抗器。

五、運用變頻器驅動齒輪減速電動機時，運用范圍遭到齒輪轉變有些光滑方法的制約。光滑油光滑時，在低速范圍內沒有約束；在超越額外轉速以上的高速范圍內，有可能發生光滑油用光的風險。因而，不要超越高轉速容許值。

六、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時，大多是使用已有的電動機。繞線電動機與通常的鼠籠電動機比較，繞線電動機繞組的阻抗小。因而，容易發生因為紋波電流而導致的過電流跳閘表象，所以應挑選比通常容量稍大的變頻器。通常繞線電動機多用于飛輪力矩GD2較大的場合，在設定加減速時間時應多注重。

七、變頻器驅動同步電動機時，與工頻電源比較，會下降輸出容量10%～20%，變頻器的接連輸出電流要大于同步電動機額外電流與同步牽入電流的標幺值的乘積 。

八、關于壓縮機、振動機等轉矩動搖大的負載和油壓泵等有峰值負載狀況下，若是依照電動機的額外電流或功率值挑選變頻器的話，有可能發生因峰值電流使過電流維護舉措表象。因而，應知道工頻運轉狀況，挑選比其大電流更大的額外輸出電流的變頻器。

該軟件不僅可以作為單獨的 PC 應用程序運行，也可通過 Drive ES Basic 集成到兼容 TIA 的 SIMATIC STEP 7 中，或集成到 SCOUT 工程軟件中應用于 SIMOTION。但是，在這兩種情況下它 的基本功能和操作都保持不變。 除了 SINAMICS 驅動系統， STARTER 還支持 MICROMASTER 4 設備。 項目向導程序可以指導用戶在項目樹形圖中創建驅動。 面向解決方案的對話框可以引導初學者，統一的圖形顯示使驅動 參數的設置簡單易懂。

初始調試是由向導程序引導的，它用于完成驅動中所有的基本設 置。因此，只需在驅動配置過程中設置幾個驅動參數便可啟動和 運行電機。 單獨的設置可以采用圖形化的參數設置屏幕完成，其中還清晰顯 示了驅動的工作方式

西門子CPU模塊6ES7214-1AF40-0XB0參數詳細

MM 440 通信端口

圖 1. MM 440 的端子

在 MM 440 前面板上的通信端口是 RS 485 端口。與 USS 通信有關的前面板端子有：

表 1. MM 440 的 USS 通信相關端子

因 MM 440 通信口是端子連接，故 PROFIBUS 電纜不需要網絡插頭，而是剝出線頭直接壓在端子上。如果還要連接下一個驅動裝置，則兩條電纜的同色芯線可以壓在同一個端子內。

PROFIBUS 電纜的紅色芯線應當壓入端子 29；綠色芯線應當連接到端子 30。

一個示例接線圖如下：

圖 2. S7-200 與 MM 440 的 USS 通信接線

圖中：

1. 屏蔽/保護接地母排，或可靠的多點接地。此連接對抑制干擾有重要意義。

2. PROFIBUS 網絡插頭，內置偏置和終端電阻。

3. MM 440 端的偏置和終端電阻，隨包裝提供。

4. 通信口的等電位連接。可以保護通信口不致因共模電壓差損壞或通信中斷。M 未必需要和 PE 連接。

5. 雙絞屏蔽電纜（PROFIBUS）電纜，因是高速通信，電纜的屏蔽層須雙端接地（接 PE）