西門子變頻器6SE6440-2UD41-6GB1

西門子MM440（MICROMASTER440）主要用來控制三相交流電動機的速度，它有多種型號可供客戶選擇。在恒定轉矩模式下，功率范圍從120W到200kW可供選擇；在可變轉矩模式下，功率可達250kW。西門子MM440有很多參數可以設置，這就為電動機控制提供了量身定制的變頻驅動裝置。西門子MM440具有矢量控制，V/f控制，PID閉環控制；并且自身具有保護功能，包括過熱保護，短路保護，過電壓/欠電壓保護等。

MICROMASTER 440 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 160kW 過載 136% 57S，160% 3S 二次矩 200kW 1533x 326x 545（高x寬x深） 防護等級 IP20 環境溫度 0-40°C 無 AOP/BOP

不同于以往的通訊模式，生產者/消費者模式允許網絡上的不同節點同時存取同一個源的數據。在生產者/消費者模式下，數據被分配一個的標識，根據具體的標識，網絡上多個不同的節點可以接收到來自同一發送者的數據，其結果是，數據的傳輸更為經濟，每個數據源一次性把數據發送到網絡，其它節點選擇性的收取這些數據，不浪費帶寬，提高了系統生產率，通訊效率提高，數據只須產生一次，不管有多少個節點需要接收這個數據。數據經過同樣的時間傳送到不同的節點，可以實現通訊的同步。

這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC2、PLC的基本結構PLC實質是一種于工業控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，如圖所示：a. 單元(CPU)單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內

。等所有的用戶程序執行完畢之后，后將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。為了進一步提高PLC的可*性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統，或采用三CPU的表決式系統。這樣，即使某個CPU出現故障，整個系統仍能正常運行。b、存儲器存放系統軟件的存儲器稱為系統程序存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。

C、電源 PLC的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可*得電源系統是無法正常工作的，因此PLC的商對電源的設計和也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。3、PLC的工作原理一. 后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。(一) 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變

。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(二) 用戶程序執行階段在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

(三) 輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。比較下二個程序的異同：這兩段程序執行的結果*一樣，但在PLC中執行的過程卻不一樣。※ 程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新；※ 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執行的結果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別

僅具有一個 CPU 的自動化系統（AS 單站）可安裝在 UR1 機架（18 個插槽）或 UR2 機架（9 個插槽）上。

由兩個電氣隔離的冗余子系統組成的自動化站（AS 冗余站）可以安裝在一個帶分段背板總線的 UR2-H 緊湊型機架上，或安裝在兩個單獨的機架上（UR1 或 UR2）。通過兩個機架的這種設計，可物理分離冗余子系統，如通過一個防火隔板并間隔 10 km。由于采用了電氣隔離，系統不會受到 EMC 干擾。

冗余電源

如果有兩個為系統供電的單獨電源，則可使用冗余電源來提高自動化系統的可用性（2 個電源為一個 AS 單站供電，或 1 個或 2 個電源為 AS 冗余站的每個子系統供電）。

通過工業以太網 (IE) 工廠總線進行通信

每個標準自動化系統都通過 CP 443-1 通信模塊連接到工業以太網工廠總線。

如果集成在高可用性的安全自動化系統中 CPU 的 PN/IE 接口沒有用于 PROFINET IO，則可使用該接口來連接到工業以太網工廠總線。否則，1H/F 系統（AS 單站）和 2H/FH 系統的兩個子系統（AS 冗余站）將可以分別通過一個 CP 443-1 通信模塊來連接到工廠總線。

通過 PROFIBUS DP 實現的 I/O 連接

分布式過程 I/O 可以直接或通過下層現場總線（PROFIBUS PA 或 基金會現場總線 H1）集成到 PROFIBUS DP 段。

帶有分布式過程 I/O 的多個 PROFIBUS DP 網段可在標準自動化系統、1H/F 系統（AS 單站）或 2H/FH 系統（AS 冗余站）上運行。下表概括介紹了可組態的 PROFIBUS DP 接口的數目和類型

西門子變頻器6SE6440-2UD41-6GB1

1 *條件

1.1 硬件

•  S7-300/400 CPU和CP343-1/CP443-1

•  普通以太網卡/CP1613

•  CP5611/CP5613

1.2 軟件

•  1.2.1 Step7 V5.3/V5.4

•  1.2.2 WinAC RTX V4.1/2005

•  1.2.3 SIMATIC Net 2003/2005/2006

•  1.2.4 WinCC V6.0/6.2

本實例中采用了Step7 V5.4 SP3.1，WinAC RTX 2005(4.2) SP1 HF3，Simatic Net 2006(V6.4)和WinCC V6.2 SP2。

2 硬件組態

2.1 在SIMATIC Manager中新建一個項目，分別插入SIMATIC PC Station和SIMATIC 300 Station。如圖1

圖1

2.2 在SIMATIC PC Station中，分別插入WinCC Application，WinLC RTX，CP5613和IE General。如圖2

圖2

•  CP5613 作為WinLC RTX的DP接口。

•  IE General作為WinCC Application和WinLC RTX的以太網接口。

2.3 在SIMATIC 300 Station中，分別插入PS，CPU和CP343-1。如圖3

圖3

3 網絡組態和編程

3.1 在NetPro中為WinLC RTX建立與SIMATIC 300 Station的連接。如圖4

圖4

•  Connection Partner選擇SIMATIC 300 Station的CPU。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.2 在Properties-S7 connection中，為Local Connection End Point選擇One-way，即單邊通訊。如圖5

圖5

3.3在NetPro中為WinLC RTX建立與WinCC Application的連接。如圖6

圖6

•  Connection Partner選擇SIMATIC PC Station的WinCC Application。

•  Connection Type選擇S7 connection。

3.4在Properties-S7 connection中，為Communication Path的Interface選擇PLC internal。如圖7

圖7

3.5 在NetPro中編譯存盤。