西門子6SE6400-0BP00-0AA0

MICROMASTER 4 基礎操作面板(BOP)

西門子MM440變頻器

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。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

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• 起保停電路及點動控制電路

• 在自動控制電路中，起動按鈕SB2，停止按鈕SB1和交流接觸器KM組成了起動、保持、停止（簡稱起保停電路）典型控制電路。圖1-24是一個常用的較簡單的控制電路。

• 起動時，合上隔離開關QS。引入三相電源，按下起動按鈕SB2，接觸器KM的線圈通電，接觸器的主觸頭閉合，電動機接通電源直接起動運轉。同時與SB2并聯的常開輔助觸頭KM也閉合，使接觸器線圈經兩條路通電，這樣，當SB2復位時，KM的線圈仍可通過KM觸頭繼續通電，從而保持電動機的連續運行。這種依靠按接觸器自身常開輔助觸頭而使其線圈保持通電的功能稱為自保或自鎖，這一對起自鎖作用的觸要使電動機停止運轉，只要按下停止按鈕SB1，將控制電路斷開，接觸器KM斷電釋放，KM的常開主觸頭將三相電源切斷，電動機停止運轉。當按鈕SB1松開而恢復閉合時，接觸器線圈已不能再依靠自鎖觸頭通電了，因為原來閉合的觸頭早已隨著接觸器的斷電而斷開了。

• 起保停電路實現了電動機的連續運行控制。但有些生產機械要求按鈕按下時，電動機運轉，松開按鈕時，電動機就停止，這就是點動控制。如圖1-25圖a所示。圖b、c是實現點動與連續運行的電路。頭稱作自鎖觸頭。

• 可編程控制器PLC的應用特點與結構

• 可編程序邏輯控制器起源于60年代，簡稱PLC（Programmable  Logic  Controller）。目前，已經廣泛應用于冶金、礦業、機械等領域。其特點是：

• 1、編程方便易學           

• 2、運行穩定可靠 

• 3、使用維護方便

• 4、對環境要求低

• 用可編程序控制器實施控制，如上圖，其實質是按照一定的算法進行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現。入出變換、物理實現可以說是PLC實施控制的兩個基本點。而人出變換實際上就是信息處理，信息處理當今較常用的是微處理機技術，物理實現則要求PLC的輸入應當排除干擾信號適應于工業現場。輸出應放大到工業控制的水平，能為實際控制系統方便使用。這就要求I/O電路專門設計。根據PLC實施控制的基本點的分析，PLC采用了典型的計算機結構，主要是由CPU、RAM、ROM和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。

• *處理機是PLC的大腦，如下圖它由*處理器（CPU）和存儲器等組成 

• 

西門子6SE6440-2UE31-5DA1變頻器代理商西門子6SE6440-2UE31-5DA1變頻器代理商

• 結構緊湊，可使用更小的機柜

• 通過推入式安裝，更容易對機柜進行冷卻

• 開箱即可使用，無需其它選件

• 在內置的精簡型操作員面板 (BOP) 上執行基本操作

• 使用一條電纜將 SINAMICS V20 與終端處的 USS 和 MODBUS RTU 相連

• 便于集成到現有系統中

• 便于集成到小型自動化系統中

• 通過標準庫和連接宏，調試更方便

• 可使用動態制動來提高制動性能

• 功率 ≥ 7.5 kW 的變頻器具有一個集成制動斬波器。 在此情況下，可以直接連接制動電阻器。 動態能量以熱量形式在制動電阻器中散發，占空比可在 5 % 和 100 % 之間調節。

易于使用

• 無需電源就能加載參數
  使用精簡型操作員面板 (BOP) 界面，或者使用參數裝載器且在不使用電源的情況下，方便地在各變頻器之間傳送參數設置。

  • 需要較少

  • 調試時間較短

  • 產品經過預設參數后交付給客戶

• 集成應用與連接宏
  以簡化 I/O 組態并進行相應設置

  • 培訓和調試時間縮短

  • 集成和經過優化的應用程序設置

  • 可以選擇簡單的連接和應用宏，而不是組態長而復雜的參數列表

  • 可以避免由錯誤的參數設置引起的錯誤

• 通過“保持運行模式”
  實現無中斷運行這種功能可在電網不穩定時自動進行調整，從而提高生產率。

  • 在電網狀況不佳的情況下實現穩定運行

  • 通過防止生產線中斷提高生產率

  • 通過靈活的故障/報警定義，調整與應用相關的響應

• 電壓范圍寬，具有*的冷卻設計，涂覆印刷電路板設計提高了變頻器在惡劣環境中的耐用性

  • 在電網電壓波動時也能運行

  • 電網電壓的可靠運行： 
    200 V ~ 240 V 1 AC (-10 %/+10 %)
    380 V ~ 480 V 3 AC (-15%/ +10 %)

  • 工作環境溫度高達 60 °C

輕松節約成本

運行能耗降低

• 適用于 V/f、V2/f 的 ECO 模式
  適用于 V/f、V2/f 的集成 ECO 模式可自動調整磁通以節省電能。 能耗可用 kWh、CO2 甚至本國貨幣來顯示。

  • 低動態負載循環中的電能節約

  • 如果設定值發生改變，則自動禁用 ECO 模式

  • 告知終用戶已節約的實際能量

• 直流耦合
  采用具有相同額定功率的 SINAMICS V20 變頻器的應用可共用一條公共直流總線以重復使用再生能量。

  • 在使用耦合電機的應用中產生并節約能量

  • 多臺變頻器能夠以方式共享資源

  • 降低對能耗制動和外部組件的需求

待機期間的能耗降低

• 休眠模式
  變頻器和電機僅在機器設備需要的時候才運行。 當頻率需求或來自傳感器的反饋下降到特定閾值以下時，會自動激活休眠模式。

  • 利用智能休眠節約能量

  • 電機壽命延長

  • 低轉速下的泵磨損降低

  • 針對泵/風機應用對 PLC 編程的時間縮短

MM440矢量型產品介紹
功能強大，多面手，應用廣泛 
 ----MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有*的靈活性。 

主要特征 
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 
矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制； 
高過載能力，內置制動單元； 
三組參數切換功能。 

控制功能 
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式； 
標準參數結構，標準調試軟件； 
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個； 
獨立I/O端子板，方便維護； 
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接； 
內置PID控制器，參數自整定； 
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊； 
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程； 
可實現主/從控制及力矩控制方式； 
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能； 
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性； 
快速電流限（FCL），防止運行中不應有的跳閘； 
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。 

保護功能 
過載能力為200％額定負載電流，持續時間3秒和150％額定負載電流，持續時間60秒； 
過電壓、欠電壓保護； 
變頻器、電機過熱保護； 
接地故障保護，短路保護； 
閉鎖電機保護，防止失速保護； 
采用PIN編號實現參數連鎖。

如何通過PC Adapter 調試MM4和G120變頻器？

利用STARTER軟件通過PC Adapter（PROFIBUS通訊）可以調試MM4和G120變頻器，但是PC Adapter 電纜需要由MPI/DP接口提供DC 24V供電才能正常工作，MPI/DP接口見圖1。

圖1

MM4系列變頻器PROFIBUS通訊模板的接口不提供DC 24V輸出，G120系列變頻器CU240S控制單元PROFIBUS接口可以提供DC 24V輸出，但是容量有限，不能支持PC Adapter 正常工作。如果將PC Adapter 直接插在變頻器的PROFIBUS接口上，STARTER軟件無法與變頻器通訊。可采用圖2所示的連接方式連接，將PC Adapter電纜接口通過帶編程口的總線連接器連接到CPU集成的DP接口上，PC Adapter就可以通過CPU集成的DP接口供電，并通過PROFIBUS電纜與變頻器通信。

圖2

1) 帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號6GK1 500-0FC10
注意：使用CP342-5作為主站時不支持此連接方式，該模塊 DP接口不提供DC 24V電源。

1. 電流消耗:

• 對大外形尺寸E的MICROMASTER 4變頻器，額定電流消耗為350mA，對外形尺寸F到GX，額定電流消耗為400mA。BOP 或 AOP 控制面板中的所有的數字輸入(處于開通狀態) 的損耗， 都包含在額定電流損耗里。   

• 如果安裝了編碼器模塊，則附加100mA的電流損耗。為了補償電壓波動和上電瞬間可能出現的浪涌現象，需要多考慮50%的電流損耗。

• 因此電流消耗應該在350mA(較理想情況下)到750mA(不利的情況下)之間。

2. MICROMASTER 的內部連接

• PROFIBUS模塊的供電端子(–) 與MICROMASTER 4的隔離0V端子處于同電位，直接相連

  • 對MICROMASTER 420來說, 為端子9

  • 對 MICROMASTER 430和MICROMASTER 440來說, 為端子28

• (+) 端子通過一個阻塞二級管連接到隔離24V端子上

  • 對MICROMASTER 420來說, 為端子8

  • 對MICROMASTER 430 和 MICROMASTER 440來說, 為端子9

3. 故障和報警

• A0503 = 欠壓報警

  • 通常，控制電源取自變頻器的直流母線，電源電壓也是通過直流母線檢測的。當變頻器斷電時，而控制電源取自外部24V，這時直流母線是沒有電壓的，因此會報A0503。

  • 變頻器電源斷開，而DP模塊（Profibus模塊）通過外部24V供電，在這種情況下，會報A0503。

  • 可忽略該報警。

• F0003 = 欠壓故障 & F0060 = Asic 超時故障

  • 對于固件版本高于1.05的MICROMASTER 420：
    由于變頻器沒有電源, 控制單元與功率單元之間不能完成通訊，會出現F0060而不是F0003。只讀參數可能顯示錯誤，比如，r0037，變頻器的溫度。

  • 對固件版本1.05及以下的MICROMASTER 420和版本1.17及以下的MICROMASTER 440：
    即使實際上*，偶爾也會報以下故障：
    F0001 = 過流
    F0002 = 過壓
    F0003 = 欠壓
    F0004 = 變頻器過熱
    F0005 = 變頻器I2/t過載
    F0022 = 組件故障
    F0060 = Asic超時  

  • 一旦重新上電，這些故障即可以復位，比如同過Profibus控制字的位7。對于500 – 600 V MICROMASTER 440來說，故障 F0002 可以馬上被復位。

  • 驅動運行時，DP模塊 (PROFIBUS模塊)通過外部24V供電，而未連接電源(200到600V AC)。在這種情況下，變頻器會報F0003并停機。

  • 變頻器的電源斷開, DP 模塊(PROFIBUS 模塊) 通過外部24V供電，給上運行命令。

4. I/O 功能

• MICROMASTER 420

  • 使用外部24V供電時，所有版本MM420的輸入輸出都有效。

• MICROMASTER 430/ MICROMASTER 440

  • 固件版本2.02以上的MM430和固件版本2.08以上的MM440，除了外形尺寸Fx**) 和Gx**)的模擬量輸入與輸出以外，所有的數字與模擬量輸入輸出都是有效的。

  • 固件版本2.02以下的MM430和固件版本2.08以下的MM440，對于繼電器輸出和模擬輸入輸出，有一些限條件。數字輸入仍然有效。

  • 固件版本2.02以上的MM430和固件版本2.08以上的MM440，如果一個電動機PTC連接到端子14和15，P0601=1，當變頻器電源斷開時，不會出現F0011和F0015。

  • 固件版本2.02以下的MM430和固件版本2.08以下的MM440，在這種情況下，會報F0015(PTC開路/短路)，再次電源合閘后，該故障可以重新復位。

早提供PROFIBUS模塊時，MM4的固件版本如下:

• MICROMASTER 420: 固件版本1.05;

• MICROMASTER 430: --------------------;

• MICROMASTER 440: 固件版本1.16*).

 *)       在提供PROFIBUS模塊后,  MM440 的固件版本很快升級到了1.17.

**)     對于FX和GX尺寸的變頻器，為了獲得可靠的控制電源，應該通過端子X9供電，而不是通過總線模塊供電。          
  
注意:
    X9 / 1保絲的配置，大為4A 6SE6440-2UE27-5CA1

對于SINAMICS G120，要設置正反轉運行可以參考'功能手冊: SINAMICS G120, SINAMICS G120D, SIMATIC ET200S FC, SIMATIC ET200pro FC“ 7.1章 '2節/3節 控制部分'.

MM4/SINAMICS G120的正反轉運行命令同以前的MICROMASTER產品相比較是否*？

對于MM4來說，正反轉運行命令的設定方法是設定參數P0700=2、P0701＝1和P0702＝2。然而，設定了以上參數后，在 發出反向運行命令之前，必須要先讓正在右轉的變頻器停下來（見下圖）。 

例如，如果停機前給正在正轉的變頻器發送一個反轉信號，則反轉信號被忽略。而對于MM3和以前的MICROMASTER產品，發出反轉 信號后會直接讓變頻器反轉而不需要停機。

對于一些在運行中就需要反向的應用，*使用反向命令。這樣不斷開運行命令就可以改變方向，工廠設置值是數字輸入1為正轉（P0701 =1）和數字輸入2為反轉（P0702=12）。需要注意的是反轉命令本身不能使變頻器起動，所以必須要同時使用數字輸入1（運行命令）。如果PLC軟件 已經設置了不同方向的分斷信號，那么這就帶來了一定困難。 可選擇的方法是，數字輸入1和數字輸入2設置為默認設定（運行和反向），可在外部加一個二極管，二極管的陽極連接到數字輸入2，陰極連接到到數字輸入1。 當向數字輸入2發送“反轉”信號后，則數字輸入1接收到運行信號，數字輸入2接收到反轉信號，那么變頻器反轉運行。當向數字輸入1發送“正轉” 信號后，變頻器則按要求的方向運轉。

對于一些機器，如果要替換機器內部的MM3（或者更早的）變頻器，因為它們是不需要停車就能切換正轉和反轉的，那么就建議使用以上方法。

設定以下參數可得到相似的功能，它使用了內部二進制互聯功能（即BiCo功能）。它不必停車就可以通過正轉和反轉命令來起動變頻器和改變方向。例如，本例 中設定值是模擬量，但是其他設定也可以。

P0003 = 3 (參數級別為專家級)

P0700 = 2 (命令源為端子/二進制互聯)
P0701 = 99 (二進制互聯)
P0702 = 99 (二進制互聯)
P0703 = 99 (二進制互聯)

P1000 = 23 (見注意1)
P1001 = 0.0 Hz 
P1002 = 0.0 Hz
P1016 = 2 (固定頻率1＋運行命令)
P1017 = 2 (固定頻率2＋運行命令)
P1020 = 722.0 (數字輸入1) (固定頻率1的源)
P1021 = 722.1 (數字輸入2) (固定頻率2的源)
P1113 = 722.1 (數字輸入2) (反向運行的源)

注意

1. 對于MM4來說，通常同時加兩個分開的運行命令是不可能的。然而，固定頻率設置是可以的。在上面的例子中，每個數字輸入設置為帶 起動命令的固定頻率，數字輸入2也是反向源。通過這種方法來使能運行命令，固定頻率必須是一個設定源。然而，通過設定每個固定頻率為0Hz和使用模擬量設 定作為附加給定（P1000=23），那么固定頻率本身不影響總的設定值。

2. 如果同時加兩個信號，那么反向信號將激活，因此變頻器將反方向運行。

這些設定方法適用于MM420變頻器的所有版本，也包括新發布的1.20版本。以上設定方法也適用于版本為1.1x和2.0x的 MM440變頻器，而版本為2.1x及以上的MM440與MM3和更早MICROMASTER變頻器一樣有相同的功能。

MICROMASTER 4(MM430/MM440),SINAMICS G120/G120D(CU240):把測量得到的或計算得到的溫度值與一個固定溫度值作比較

當測量得到的（通過KTY84）或者計算得到的（根據電機溫度模型）電機溫度超過一個溫度*，需要輸出一個特定的響應。

如何把測量或者計算得到的溫度與一個固定的溫度值作比較？

示例

例如，如果電機溫度超過80℃的限，就置位一個數字量輸出來激活水冷系統。

解決方案

要實現這些，固定溫度值（例如80℃）必須轉化為一個百分數。

電機溫度必須已經達到這個固定的溫度值（可以使用電位器調整），接在端子14和15上。

步驟1

如果PID控制器沒有被占用和激活，那么可以使用PID控制器把這個固定溫度值轉化為一個百分數（如圖1）。

設置以下參數實現：

P2264=r0035.0//電機溫度值r0035.0作為PID反饋的實際值

r2266=需要讀取的值//經過濾波的PID實際值 =一個百分數顯示的固定溫度值
 

圖1－把固定溫度值轉化為一個百分數

例如，20°C轉化為0.12%，80°C轉化為0.49%。

然后必須把參數P2889設置為r2266得到的值。

用百分數顯示的溫度值還可以通過下面的公式計算：

步驟2

比較器可以用來比較電機溫度值和固定溫度值：

2800 = 1 // 激活自由功能塊
2802.12 = 1 // 激活比較器1 (CMP 1)
2885.0 = r0035.0 // 電機溫度值r0035.0作為比較器1的*個輸入
2885.1 = P2889 // 固定值P2889作為比較器1的第二個輸入

圖2－電機溫度值和固定溫度值比較

731.0 = r2886 // 比較器1的輸出連接到一個數字輸出

注意

P2200（使能PID控制器）和P2803（使能快速自由功能塊）彼此互鎖，不能同時使用。

PID和FFB在一個數據組中不能同時使用。

溫度的測量和計算精度取決于變頻器和溫度傳感器的類型。

在CU240 固件3.0版本中使用自由功能塊FFB會出現問題。

MM4變頻器在現場使用中，有時會?出現報警A911或者A502，檢查進線電壓和直流母線電壓均正常。造成報警的原因分析如下：
MM4變頻器在運行時會檢測直流母線的電壓值，當直流母線過高或者過低時，變頻器會產生相應的報警或故障代碼。如圖1所示：

圖1 MM4變頻器直流母線電壓檢測

如圖在直流母線電壓大于r1242的值時，如果Vdmax控制器已使能會出現A0911報警，如果Vdmax控制器沒有使能，會出現A0502報警。
r1242的值與參數P1254的設置有關，當P1254=0時：                         

而當P1254=1時，變頻器在啟動過程中會根據進線電壓自動計算確定r1242的值。
如果P1254=1，在現場使用中可能遇到這種情況：在啟動變頻器時，電網的電壓比較低（例如電網上接有大的負載時），此時 變頻器根據當前進線電壓計算出一個較低的閾值（r1242），而在正常運行中，電網電壓恢復正常電壓值（例如電網上大的負載停止工作），此時直流母線電壓可能會超過r1242的閾值，出現報警A0911或A0502。而此時，如果測量進線電壓或直流母線電壓均正常。
在這種情況下可以設置P1254=0，禁止變頻器電壓的自動檢測，可以解決此類問題。

西門MM440變頻器：

西門子中國一級代理商產品遠銷：

1．華北地區：北京、天津、河北、內蒙古（3個市，2個省）。
2．東北地區：遼寧、吉林、黑龍江、大連，齊齊哈爾（3個省、2市）。
3．華東地區：上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、（7個省）。
4．華中地區：河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、深圳（7個省、市）。
?5．西南地區：重慶、四川、貴州、云南、藏區（5個省、市）。
6．西北地區：陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、山西、（6個省、區）

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