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6SL3210-1PE12-3UL1西门子功率模块 PM240-2 未过滤 带集成式制动斩波器 380-480V
西门子变频器在中国市场的使用*早是在钢铁行业，然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场，但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展，西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P，这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场，目前仍有少量的使用，而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器*为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC变频器，也提供了在造纸，化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器，在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率，市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420，MM440.6SE70系列。
参数设置
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变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。
运行频率：即电机运行的*小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。
运行频率：一般的变频器频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。
控制参数
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变频器日常使用中出现的一些问题，很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个，只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。 [1]
变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：
p= t n/ 9550
式中：p——电动机功率(kw)
t——转矩(n. m)
n——转速(r/ min)
转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。
(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性
v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置
西门子S7-1500通过Profinet网络控制西门子变频器功率模块6SL3210-1PE12-3UL1起停及调速
1、PROFINET 通讯功能概述
SINAMICS G120 的控制单元 CU250S-2PN 支持基于 PROFINET 的周期过程数 据交换和变频器参数访问。
周期过程数据交换—PROFINET IO 控制器可以将控制字和主给定值等过程 数据周期性的发送至变频器，并从变频器周期性的读取状态字和实际转速等 过程数据。
变频器参数访问—提供 PROFINET IO 控制器访问变频器参数的接口，有两 种方式能够访问变频器的参数：
1. 周期性通讯的 PKW 通道（参数数据区）：通过 PKW 通道 PROFINET IO 控制器可以读写变频器参数，每次只能读或写一个参数，PKW 通道 的长度固定为 4 个字。
2. 非周期通讯：PROFINET IO 控制器通过非循环通讯访问变频器数据记录 区，每次可以读或写多个参数。
本文通过示例介绍 S7-1500 与 G120 CU250S-2PN 的 PROFINET PZD 通信，
以组态标准报文 1 为例介绍通过 S7-1500 如何控制变频器的起停、调速以及读 取变频器状态和电机实际转速。
2.3 硬件组态
创建 S7-1500 项目，打开 TIA PORTAL 软件：
1）选择创建新项目；
2）输入项目名称；
3）点击“创建”按钮。
图 2-1 创建 S7-1500 项目
添加 S7-1516-3PN/DP，创建项目：
1）打开项目视图，点击"添加新设备"，弹出添加新设备对话框；
2）设备树中选择 S7-1500->CPU->CPU 1516-3PN/DP->6ES7 516-3AN00-0AB0；
3）选择 CPU 版本号；
4）点击“添加”按钮。
图 2-2 添加 S7-1500 CPU1516-3PN/DP
添加 G120 站：
1）点击设备和网络进入网络视图页面；
2）将硬件目录中“其它现场设备 -> PROFINET IO -> 驱动器 -> Siemens AG -> SINAMICS -> SINAMICS G120 CU250S-2 PN Vector V4.6”模块拖拽到网络视图空白处；
3）点击蓝色提示“未分配”以插入站点，选择主站“PLC_2.PROFINET 接口_1”， 完成与 IO 控制器网络连接。
图 2-3 添加 G120 从站
组态 S7-1500 的 Device Name 和分配 IP 地址：
1）点击 CPU1516-3PN/DP，设置其 Device Name 为“plc1500”；
2）分配 IP 地址
图 2-4 设置 CPU1516-3PN/DP 的 Device Name 和分配 IP 地址
组态 G120 的 Device Name 和分配 IP 地址：
1）点击 G120，设置其 Device Name 为“g120pn”；
2）分配 IP 地址。
图 2-5 设置 G120 的 Device Name 和分配 IP 地址
完成上面的操作后，硬件组态中 S7-1500 和 G120 的 IP 地址和 Device Name 就已经设置好了。现在组态 G120 的报文：
1）将硬件目录中“Standard telegram1，PZD-2/2 ”模块拖拽到“设备概览”视图 的插槽中，系统自动分配了输入输出，本示例中分配的输入地址 IW0、IW2，输出 QW0、QW2；
2）编译项目。
图 2-6 组态与 CU250S-2 PN 通信报文
下载硬件配置：
1）鼠标单击“PLC_2”选项；
2）点击“下载到设备”按钮；
3）选择 PG/PC 接口类型，PG/PC 接口，子网的链接；
4）点击“下载”按钮。
