西門(mén)子30千瓦變頻器
 | 6SE6430-2UD33-0DA0 MICROMASTER 430 無(wú)濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 二次矩 30kW 過(guò)載 110% 60S,140% 3S 520x 275x 245(高x寬x深) 防護(hù)等級(jí) IP20 環(huán)境溫度 -10+40°C 無(wú) AOP/BOP |
ET200Pro系列產(chǎn)品做為西門(mén)子分布式IO系列產(chǎn)品中的一種,具有高IP67的防護(hù)等級(jí),成為特殊行業(yè)應(yīng)用的主要產(chǎn)品之一。同時(shí),ET200Pro還提供了故障安全模板:F-DI/F-DO以及電機(jī)啟動(dòng)器(MotorStarter)、故障安全型變頻器(F-FC)等,滿(mǎn)足了行業(yè)中的故障安全應(yīng)用的需求。本文將主要介紹ET200Pr*安全型變頻器的調(diào)試和使用的方法。
1 ET200Pr*安全系統(tǒng)介紹
與ET200S系統(tǒng)類(lèi)似,ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。
1) 故障安全型輸入/輸出模板(F-DI/F-DO)
ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M,ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2)電機(jī)啟動(dòng)器(MotorStarter)
ET200Pro的電機(jī)啟動(dòng)器模板(MotorStarter)中,提供了一些特殊的模板,比如F-RSM和ASM-400,電機(jī)啟動(dòng)器模板(MotorStarter)如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達(dá)到SIL3(Cat.4)的安全等級(jí)(圖1)。
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圖1 故障安全型電機(jī)啟動(dòng)器(MotorStarter)系統(tǒng)配置(Cat.4)
具體配置列表請(qǐng)參照手冊(cè):SIMATIC ET 200pro Motor starters
3)故障安全型變頻器(F-FC)
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統(tǒng)中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz,連接3相交流電機(jī),大1.1KW,溫度允許的情況下,可以連接1.5KW電機(jī)。
該變頻器可以通過(guò)PROFIBUS/PROFINET的接口模板進(jìn)行連接調(diào)試,也可以使用光纖轉(zhuǎn)串口的電纜進(jìn)行連接。
ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機(jī)啟動(dòng)模塊中的特殊模塊一起使用來(lái)對(duì)其關(guān)斷信號(hào)進(jìn)行評(píng)估,因而系統(tǒng)中需要F-Switch 或F-RSM(圖2)。
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圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置
其中主要的模板包括:
③接口模板
可以連接變頻器模板的接口模板包括:
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型變頻器(F-FC)
⑥終端模塊
2 ET200Pro F-FC的調(diào)試方法
ET200Pro F-FC的組態(tài)可以通過(guò)Step7軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但變頻器模板的調(diào)試工具需要用到DriveES(或者Starter、MotionScout)等軟件。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch,則需要MotorStarter ES軟件來(lái)設(shè)置相關(guān)Switch的參數(shù)。
2.1 Step7的組態(tài)
(1)新建一個(gè)S7 300站,這里選擇CPU 317F-2 PN/DP做為F主機(jī),IM154-4 PN HF Cu V6.0做為F設(shè)備。(圖3)
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圖3 新建S7 300站
硬件組態(tài)中,添加F-RSM;由于ET200Pro F-FC沒(méi)有Profisafe報(bào)文,因而只能添加標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文F-FC 1.1/1.5KW Standard telegram1。(圖4)
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圖4 添加硬件
分別雙擊兩個(gè)模板,打開(kāi)屬性框,將診斷選項(xiàng)使能。
(2)雙擊CPU,設(shè)置CPU的參數(shù)。
選擇F 參數(shù),為故障安全程序設(shè)置密碼(圖5),防止有未經(jīng)授權(quán)的人修改F程序。
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圖5 設(shè)置F程序的密碼
選擇“Protection”,設(shè)定CPU程序的訪(fǎng)問(wèn)保護(hù)密碼,同時(shí)將“CPU contains safety program”激活(圖6)。
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圖6 保護(hù)選項(xiàng)
保存編譯后,我們可以看到在Step7的Block下,出現(xiàn)了一些相關(guān)F系統(tǒng)的功能塊,但由于ET200Pro F-FC沒(méi)有Profisafe的報(bào)文,因而這里實(shí)際上并沒(méi)有關(guān)于ET200Pro F-FC的F系統(tǒng)塊,這也是ET200Pro F-FC與ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之處,因而ET200Pro F-FC的安全功能是通過(guò)F-RSM或F-Switch來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
至于如何建立Step7的F程序,這里不再詳細(xì)介紹,請(qǐng)參考相關(guān)手冊(cè)。
2.2 F-FC的調(diào)試
ET200Pro F-FC的調(diào)試需要用到Drive的一些軟件。通過(guò)Step7界面,雙擊變頻器模板,則可以打開(kāi)相應(yīng)的調(diào)試軟件的界面。
(1) 雙擊打開(kāi)調(diào)試界面,選擇“在線(xiàn)”。
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圖7 選擇在線(xiàn)連接到F-FC
如果無(wú)法在線(xiàn)操作,則檢查“Option”菜單下的“Set PG/PC interface”的設(shè)置,選擇合適的接口用于連接F-FC。
(2) 選擇“上載”,將系統(tǒng)配置自動(dòng)上傳到PG。
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圖8 上傳參數(shù)
在“Functions”下選擇“Safety Integrated”進(jìn)行安全功能的設(shè)置。注意這個(gè)選項(xiàng)只有在“在線(xiàn)”的模式下才可以操作。
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圖9 選擇安全功能設(shè)置
(3) 打開(kāi)設(shè)定界面,可以看到ET200Pro F-FC提供3種安全功能:
STO、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的內(nèi)部,有兩條F功能總線(xiàn)“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”??梢酝ㄟ^(guò)“Enables”選擇這兩條安全總線(xiàn)回路中的安全功能。如圖10所示,由于F-RSM只提供一個(gè)安全回路開(kāi)關(guān)(F0),故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS(F0)。如果系統(tǒng)中使用了F-Switch,則可以設(shè)置兩個(gè)安全功能回路。
西門(mén)子30千瓦變頻器
圖10 選擇安全功能
(4) 分別設(shè)定安全功能的參數(shù)
STO:安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷。該功能激活后,變頻器內(nèi)部的電源被切斷,電機(jī)進(jìn)入自由停車(chē)狀態(tài)。(圖11)
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圖11 STO的參數(shù)設(shè)置界面
這里的設(shè)置都是關(guān)于安全回路測(cè)試的:當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí),是否進(jìn)行回路測(cè)試,用來(lái)保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,以及及時(shí)檢查系統(tǒng)錯(cuò)誤。T=8小時(shí)的設(shè)置也是保證系統(tǒng)的自檢測(cè)的時(shí)間。
SS1:安全停車(chē)指令1。當(dāng)SS1被激活時(shí),系統(tǒng)按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行停車(chē)。否則進(jìn)入故障狀態(tài),并終進(jìn)入STO。
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圖12 SS1的參數(shù)設(shè)置界面
Standstill:截止頻率。當(dāng)停車(chē)過(guò)程中,頻率達(dá)到該設(shè)定值時(shí),進(jìn)入STO狀態(tài)。
Tr:停車(chē)時(shí)間設(shè)定;
Tv: 延時(shí)監(jiān)控時(shí)間。超出該設(shè)定值,變頻器進(jìn)入故障狀態(tài),同時(shí)馬上進(jìn)入STO狀態(tài)。
SLS:安全限速。安全限速有4種模式,分別對(duì)應(yīng)4種安全限速的動(dòng)作。這里需要定義安全限速的設(shè)定值“Setpoint”,上限值“Upper limit”和選擇模式。
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圖13 SLS的參數(shù)設(shè)置界面
參數(shù)設(shè)定和修改都需要“Accept settings”才能生效。這里需要輸入密碼和進(jìn)行驗(yàn)證。
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圖14 參數(shù)修改和生效
2.3 F-RSM的調(diào)試
ET200Pro F-FC的F功能需要通過(guò)F-RSM或者F-Switch來(lái)實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)圖15),因而需要對(duì)F-RSM進(jìn)行設(shè)置。
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圖15 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖
(1)F-RSM的連線(xiàn)
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圖16 F-RSM組件
其內(nèi)部原理圖為:
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圖17 F-RSM的原理圖
F-RSM內(nèi)部為一個(gè)3TK2841的安全繼電器,其中輸入端子為IN1/IN2,可以用于連接急停按鈕;IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端,當(dāng)選擇“自動(dòng)啟動(dòng)”時(shí),該端子可以不接。
輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子,內(nèi)部busbar總線(xiàn)將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號(hào)。
a.IN1可以連接一個(gè)單通道或者雙通道的“急停”信號(hào),其端子接線(xiàn)方式為:
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圖18 IN1的連接
b.“Start”信號(hào)的接線(xiàn)方式: c. “OUT”信號(hào)的接線(xiàn):
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圖19 啟動(dòng)信號(hào)的連接 圖20 輸出信號(hào)的連接
單通道以及雙通道的選擇,自動(dòng)啟動(dòng)與手動(dòng)啟動(dòng)的選擇是通過(guò)切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的:
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圖21 選擇開(kāi)關(guān)的模式設(shè)置
(2) 激活安全功能
當(dāng)急停信號(hào)為“1”時(shí),系統(tǒng)正常工作,此時(shí)“F0”狀態(tài)為“1”。當(dāng)急停被按下時(shí),表示系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況,應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)相應(yīng)的安全功能,此時(shí)“F0”變?yōu)?ldquo;0”,此時(shí),應(yīng)通過(guò)busbar將F0信號(hào)傳送至F-FC,變頻器激活相應(yīng)的安全功能。
注意:系統(tǒng)中的F-RSM的供電是通過(guò)電源端子提供的,因而在連接接口模板的電源端子時(shí),應(yīng)當(dāng)連接兩路電源(DC 24V),否則F-RSM內(nèi)部的3TK2841處于失電狀態(tài),從其運(yùn)行燈的狀態(tài)可以判斷該路電源是否有連接(圖22)。
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圖22 電源的連接
問(wèn)題:
MM4系列變頻器AOP面板柜門(mén)組件如何安裝及操作?
解答:
1、柜門(mén)組件外形圖:
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2、機(jī)柜開(kāi)孔尺寸圖:
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3、AOP柜門(mén)組件與MM4系列變頻器接線(xiàn):
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4、AOP柜門(mén)組件與MM4接線(xiàn)說(shuō)明:
(1)AOP柜門(mén)組件與MM440、MM430的連接:
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(2)AOP柜門(mén)組件與MM420的連接:
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(3)AOP柜門(mén)組件與變頻器連接注意事項(xiàng):
a、通訊電纜必須用雙絞屏蔽電纜,屏蔽層必須接地。
b、DC24V電源正負(fù)不能接錯(cuò)。
c、AOP柜門(mén)組件的PE線(xiàn)必須與變頻器的PE線(xiàn)可靠連接。
d、AOP柜門(mén)組件連接多臺(tái)變頻器時(shí),需要連接終端電阻。
5、操作說(shuō)明:
(1)P鍵――為確認(rèn)鍵
(2)Fn鍵――為取消操作
(3)同時(shí)按?。墟I和Fn鍵為快速返回初始頁(yè)面。
(4)AOP柜門(mén)組件和變頻器正確連接,上電后進(jìn)行初始化。當(dāng)連接多臺(tái)變頻器時(shí),相應(yīng) 站點(diǎn)的位置變成方框提示,沒(méi)有聯(lián)接的站號(hào)為空白。如圖示,*行從左邊起0#站-15#站,第二行為16#站-30#站,后一位是廣播位。
(5)如果選擇廣播的方式,需要將光標(biāo)移動(dòng)到B的位置,然后進(jìn)行操作。(廣播方式可以同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的變頻器啟動(dòng)、停止操作,修改運(yùn)行速度。
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(6)如果對(duì)某一臺(tái)變頻器進(jìn)行操作,需要將光標(biāo)通過(guò)上下箭頭移動(dòng)到相應(yīng)站點(diǎn),然后才能進(jìn)行操作。
(7)AOP柜門(mén)組件通過(guò)RS485端子連接一臺(tái)變頻器參數(shù)設(shè)置:
P0700=5,P1000=1
(8)AOP柜門(mén)組件通過(guò)RS232接口連接一臺(tái)變頻器參數(shù)設(shè)置:
P0700=4,P1000=1
(9)AOP直接插到變頻器本體上,變頻器參數(shù)設(shè)置:
P0700=4,P1000=1