西门子变频器与PLC通讯

1、西门子变频器概述西门子变频器概述实验台所用部件介绍实验台所用部件介绍vBOP操作过程操作过程v项目一：项目一： MM420模拟量与数字模拟量与数字I/O控制控制v项目二：项目二： MM420的的PROFIBUS网络控制网络控制小结小结其它其它西门子变频器项目培训西门子变频器项目培训 西门子变频器概述西门子变频器概述西门子标准传动：西门子标准传动：型号型号特点特点应用场合应用场合备注备注MM410紧凑型、迷你型紧凑型、迷你型三相电动机的调速三相电动机的调速200、LOGOMM420通用型、基本型通用型、基本型调速，网络控制调速，网络控制200/300/400MM430风机水泵专用型风机水泵专用型

2、节能节能MM440矢量型、功能型矢量型、功能型高精度调速、力矩高精度调速、力矩张力控制等张力控制等SIMOVERT MASTERDRIVES工程型变频器：矢量型工程型变频器：矢量型VC和运动控制型和运动控制型MCSINAMICS系列变频器：变频器新家族，模块化结构；系列变频器：变频器新家族，模块化结构；G系列用于标准传动系列用于标准传动G110/G120/G130/G150；S系列满足高的伺服控制要求系列满足高的伺服控制要求S120/S150；高压系列；高压系列GM150/SM150。 状态显示屏（状态显示屏（SDP）基本操作板（基本操作板（BOP） 实验台所用部件介绍实验台所用部件介绍v总电

3、源空气开关；总电源钥匙开关；总电源空气开关；总电源钥匙开关；v变频器变频器MM420；变频器电源开关；变频器电源开关；v直流稳压电源开关；直流电源直流稳压电源开关；直流电源010（可调）；直流（可调）；直流电压表（内接指示）；电压表（内接指示）；v直流可调恒流源；直流电流表（外接输入）；直流可调恒流源；直流电流表（外接输入）；vI/O模块扩展盒；模块扩展盒；vS7 300 PLC（CPU 313C-2DP）；）；PC（STEP 7）vPROFIBUS电缆（紫色）；电缆（紫色）；vPC Adapter USB下载电缆（黑色）。下载电缆（黑色）。 BOP操作过程操作过程项目一项目一MM420模拟量

4、与数字模拟量与数字I/O控制控制v项目要求：采用表项目要求：采用表1设备，以设备，以010V信号调节电动机信号调节电动机转速，自锁式按钮开关控制电动机的转速，自锁式按钮开关控制电动机的“起起/停停”、“正正/反转反转”和变频器的和变频器的“故障复位故障复位”，并将变频器，并将变频器的输出频率信号以的输出频率信号以020mA电流信号显示出来。完电流信号显示出来。完成用成用BOP实现变频器的参数设置，电气接线，电动实现变频器的参数设置，电气接线，电动机的正常控制运转。机的正常控制运转。表表1 示例设备规格参数示例设备规格参数名名 称称型型 号号规规 格格 参参 数数变频器变频器MICROMASTE

5、R 420（B）1.50KW；输入：；输入：1AC，220V，14.4A；输出：；输出：3AC，7.4A，0-650Hz；含基本操作面板（；含基本操作面板（BOP）和）和PROFIBUS模块模块电动机电动机YS63240.25KW；380V/50Hz；1.0A；额定转速；额定转速1400r/min1、机械安装、电气接线（实验台已完成）、机械安装、电气接线（实验台已完成）2、安装、安装BOP面板面板 拆掉变频器原有拆掉变频器原有SDP面板，换上面板，换上BOP面板，确认合上主电面板，确认合上主电源空气开关源空气开关QS，打开实验台钥匙开关，打开变频器电源。，打开实验台钥匙开关，打开变频器电源。3

6、、用、用BOP复位为出厂时变频器的缺省设置值。复位为出厂时变频器的缺省设置值。 如表如表5所示。设置完成后，开始复位，所示。设置完成后，开始复位，BOP出现出现“P-”字样，复位大约字样，复位大约需要需要1分钟。这样就保证了变频器的参数均回到工厂默认值。分钟。这样就保证了变频器的参数均回到工厂默认值。参参 数数 号号出厂缺省值出厂缺省值设设 置置 值值说说 明明P0010030出厂缺省值出厂缺省值P097001参数复位参数复位表表5 复位为出厂时变频器的缺省设置值复位为出厂时变频器的缺省设置值4、用、用BOP设置电动机参数。设置电动机参数。为了使电动机与变频器相匹配，需设置电动机参数。电动机采

7、用为了使电动机与变频器相匹配，需设置电动机参数。电动机采用上海银达防爆电机厂一分厂型号为上海银达防爆电机厂一分厂型号为YS6324三相异步电动机。电动机三相异步电动机。电动机参数设置如表参数设置如表6所示。所示。表表6 设置电动机参数表设置电动机参数表 参 数 号缺省值设 置 值说 明P000311用户访问级为标准级用户访问级为标准级P001001开始快速调试开始快速调试P010000选择工作地区，功率以选择工作地区，功率以KW表示，频率表示，频率50HzP0304230380根据铭牌设定电动机额定电压（根据铭牌设定电动机额定电压（V）P03057.41.00根据铭牌设定电动机额定电流（根据铭

8、牌设定电动机额定电流（A）P03071.50.25根据铭牌设定电动机额定功率（根据铭牌设定电动机额定功率（KW）P03105050电动机的额定频率（电动机的额定频率（Hz）P031114251400电动机的额定速度（电动机的额定速度（r/min）P390001结束快速调试，结束快速调试，BOP显示屏出现显示屏出现“P-”字样字样几秒钟，进行电动机计算和复位为工厂几秒钟，进行电动机计算和复位为工厂设置值。变频器自动进入设置值。变频器自动进入“运行准备就运行准备就绪绪”状态，状态，P0010=0。5、安装、安装SDP关闭变频器电源，拆掉关闭变频器电源，拆掉BOP面板，换上面板，换上SDP面板，打开

9、变频器电源。面板，打开变频器电源。6、电气接线、电气接线SB1SB1SB2SB2SB3SB3MM420MM420QS5 57 76 68 89 9U U V V W WM3220V220VDIN1DIN2DIN3自锁式按钮自锁式按钮起动/停车起动/停车反向反向故障复位故障复位1 13 32 24 4010V V24V7、起动调试、起动调试直流稳压电源直流稳压电源“电源开关电源开关”打开，直流电压表打开，直流电压表“内接指示内接指示”，电压调节，电压调节旋钮旋转至比较小的位置，约旋钮旋转至比较小的位置，约2V左右。将电机三相输入线接入变频器输出左右。将电机三相输入线接入变频器输出“U、V、W”，

10、按下，按下I/O模块扩展按钮模块扩展按钮1（接变频器（接变频器5端子）电机运转，调节端子）电机运转，调节电压（电压（010V）电机将变速运行；按下按钮）电机将变速运行；按下按钮2（接变频器（接变频器6端子），电机将反端子），电机将反向运行；按钮向运行；按钮1弹出，电机停止；按下按钮弹出，电机停止；按下按钮3（接变频器（接变频器7端子）为故障复位。端子）为故障复位。表表7 用用SDP调试变频器运行状态指示调试变频器运行状态指示 表表8 用用SDP进行操作的缺省设置进行操作的缺省设置LED指示灯状态指示灯状态变频器运行状态变频器运行状态绿色指示灯绿色指示灯黄色指示灯黄色指示灯OFFOFF电源未接通

11、电源未接通ONON运行准备就绪，等待投入运行运行准备就绪，等待投入运行ONOFF变频器正在运行变频器正在运行数字输入数字输入端子号端子号参数的设置值参数的设置值缺省的操作缺省的操作DIN15P0701 = “1”运行运行/停止停止DIN 26P0702 = “12”反向运行反向运行DIN 37P0703 = “9”故障确认故障确认模拟输入模拟输入3/4P0700 = “0”频率设定值频率设定值模拟输出模拟输出12/13P0771 = “21”输出频率输出频率1/2模拟输入电源模拟输入电源注意事项注意事项v变频器参数按电机铭牌设置变频器参数按电机铭牌设置注意事项注意事项v输入变频器的电动机铭牌数

12、据必须与电动机的接线输入变频器的电动机铭牌数据必须与电动机的接线（三角形或星形）相一致。即如果电动机采取三角（三角形或星形）相一致。即如果电动机采取三角形接线，就必须输入三角形接线铭牌数据。形接线，就必须输入三角形接线铭牌数据。 项目二项目二MM420变频器的变频器的PROFIBUS网络控制网络控制 v项目要求：采用西门子项目要求：采用西门子313C-2DP型号的型号的PLC通过通过PROFIBUS现场总线与智能从站现场总线与智能从站MM420变频器实现变频器实现通讯，通讯，PLC和变频器的和变频器的PROFIBUS地址分别为地址分别为2和和4，发送发送“起起/停停”、“正正/反转反转”和和“

13、速度设定值速度设定值”等等指令，变频器运行速度参数返回给指令，变频器运行速度参数返回给PLC。通过。通过STEP 7在线监控。完成变频器参数设置、电气接线、在线监控。完成变频器参数设置、电气接线、PLC编程监控。编程监控。 1、机械安装、电气接线（实验台已完成）、机械安装、电气接线（实验台已完成） 2、安装、安装BOP面板面板 3、用、用BOP复位为出厂时变频器的缺省设置值复位为出厂时变频器的缺省设置值 4、用、用BOP设置电动机参数设置电动机参数 参参 数数 号号出厂缺省值出厂缺省值设设 置置 值值说说 明明P000311用户访问级为标准级用户访问级为标准级P001001开始快速调试开始快速

14、调试P010000选择工作地区，功率以选择工作地区，功率以KW表示，频率表示，频率50HzP0304230380根据铭牌设定电动机额定电压（根据铭牌设定电动机额定电压（V）P03057.41.00根据铭牌设定电动机额定电流（根据铭牌设定电动机额定电流（A）P03071.50.25根据铭牌设定电动机额定功率（根据铭牌设定电动机额定功率（KW）P03105050电动机的额定频率（电动机的额定频率（Hz）P031114251400电动机的额定速度（电动机的额定速度（r/min）P070026选择命令源为选择命令源为COM链路的通讯板（链路的通讯板（CB）设置）设置P100026频率设定值的选择为通过

15、频率设定值的选择为通过COM链路的链路的CB设定设定P390001结束快速调试，结束快速调试，BOP显示屏出现显示屏出现“P-”字样几秒钟，进字样几秒钟，进行电动机计算和复位为工厂设置值。变频器自动进入行电动机计算和复位为工厂设置值。变频器自动进入“运行准备就绪运行准备就绪”状态，状态，P0010=0。P000312用户访问级为扩展级用户访问级为扩展级P091834指定指定CB（通讯板）地址。本例变频器指定（通讯板）地址。本例变频器指定3。可设定的地。可设定的地址址1125。注意：。注意：Profibus模板模板DIP需设定全需设定全05、电气接线、电气接线 、数据流向数据流向6、PLC项目建

16、立项目建立1 1）新建一个项目）新建一个项目 2 2）右键插入一个）右键插入一个300300站点站点3 3）硬件组态，插入）硬件组态，插入CPU 313C-2DPCPU 313C-2DP，PROFIBUSPROFIBUS地址地址2 2 4 4）新建）新建PROFIBUSPROFIBUS网络网络 5 5）PROFIBUS DP/SIMOVERT/MICROMASTER 4PROFIBUS DP/SIMOVERT/MICROMASTER 4，挂接从站，挂接从站6 6）从站（）从站（MM420MM420）PROFIBUS DPPROFIBUS DP地址地址4 4 7 7）插入与变频器传输数据格式，）

17、插入与变频器传输数据格式，PPO 1PPO 1型式型式 8 8）建立符号表、变量表，编程调试）建立符号表、变量表，编程调试 对于本例：对于本例：PLC(主站主站)MM440：STWPQW264，HSWPQW266PLC(主站主站)MM440：ZSWPIW264， HIWPIW266停止停止47E正转正转47F反转反转C7FE0F1F1位位00ON(斜坡上升斜坡上升)/OFF1(斜坡下降斜坡下降)0否否1是是111位位01OFF2：按惯性自由停车：按惯性自由停车0是是1否否111位位02OFF3：快速停车：快速停车0是是1否否111位位03脉冲使能脉冲使能0否否1是是717171位位04斜坡函数

18、发生器（斜坡函数发生器（RFG）使能）使能0否否1是是111位位05RFG开始开始0否否1是是111位位06设定值使能设定值使能0否否1是是000位位07故障确认故障确认0否否1是是4040C0位位08正向点动正向点动0否否1是是000位位09反向点动反向点动0否否1是是111位位10由由PLC进行控制进行控制0否否1是是001位位11设定值反向设定值反向0否否1是是000000位位12保留保留000位位13用电动电位计（用电动电位计（MOP）升速）升速0否否1是是000位位14用用MOP降速降速0否否1是是000位位15本机本机/远程控制远程控制变频器的控制字（变频器的控制字（STW） 7、

19、起动调试、起动调试通常按默认设定再编程就可以控制、监测变频器了。通常按默认设定再编程就可以控制、监测变频器了。在线，用变量表设定速度设定值在线，用变量表设定速度设定值MW12（016384）设定起动控制字设定起动控制字MW10（47E47FC7F） 停止停止正转正转反转反转变频器按设定方式运转，并且可以看到速度反馈值变频器按设定方式运转，并且可以看到速度反馈值MW14的变化。的变化。 HSW：PZD任务报文的第任务报文的第2个字是主设定值（个字是主设定值（HSW）。这就是主频率设定）。这就是主频率设定值，是由主设定值信号源提供的，（参看参数值，是由主设定值信号源提供的，（参看参数P1000）。

20、数值是以十六进）。数值是以十六进制数的形式发送，即制数的形式发送，即4000H（16384）规格化为由）规格化为由P2000设定的频率（比如设定的频率（比如本例为默认值本例为默认值50Hz），那么），那么2000H即规格化为即规格化为25Hz，负数则反向。，负数则反向。小结小结v原理首先要明白原理首先要明白v电机铭牌仔细看电机铭牌仔细看v接线千万须谨慎接线千万须谨慎v参数设置是关键参数设置是关键v模拟控制最常见模拟控制最常见v网络控制是趋向网络控制是趋向v使用维护靠经验使用维护靠经验分类、选型、应用、安装、维护分类、选型、应用、安装、维护 v电流首先要满足：电流首先要满足：INIMNv选择原则须评估选择原则须评估v容量选择容量选择v（）风机、水泵：按说明书的配用电动机容量选择。（）风机、水泵：按说明书的配用电动机容量选择。v（）恒转矩与