优势
通过集成的 2 端口实时交换机而非常适合在具有总线形拓扑结构的网络中使用
单宽模板,带有集成交换机,可节省机架和控制柜中的空间。
通过利用 S5 兼容通讯完成对 SIMATIC S7-400 的集成,从而实现对现有安装进行投资保护。
带PROFINET 现场设备与工业以太网的连接
安全性:
通过面向设备的 IP 地址列表,*更改密码,即可实现保护
STEP 7 中的诊断功能,具有基于 Web 的诊断和 SNMP V2
部件更换*使用编程设备,因为所有信息都存储在 CPU 中。
一种模板、多种应用: 编程器/PC,HMI系统,SIMATIC S5/S7(高**级)
经过TCP/IP的WAN性能,利用电话连接(如ISDN)的远程编程。
通过 NTP 以及路径选择或 SIMATIC 协议进行系统范围的同步
*使用 STEP 7 即可调整系列机器的固有 IP 参数
与 SIMATIC S7-400 CPU 416F-3PN/DP 结合使用时,支持故障安全可编程控制器
通过自由的用户数据报文协议 (UDP) 连接或多点传送功能实现多用户访问。
在可能不带 RFC 1006 的对方系统中使用插槽接口。
设计
CP 443-1 提供了 SIMATIC S7-400 系统设计的全**点:
紧凑型设计;
坚固的塑料外壳,正面有:
用于连接到 100 MBit/s 工业以太网的两个 RJ45 接口,可通过“自动检测/自动协商”功能来自动检测数据传输速率;
RJ45 接口具有工业兼容性,带有附加套管,用于连接到 IE FC RJ45 插头 180 或标准插接线
用于指示出每个交换机端口的运行与通讯状态诊断的 LED
安装容易:
CP 443-1 安装在 S7-400 子机架上,并经过背板总线连接到其它模板 S7-400。
CP 443-1可以不用风扇运行
与 IM 460/461 一起,CP 443-1 也可用于扩展机架内
模块的更换*使用编程设备 (PG)
用于指示出运行与通讯状态的通用 LED 和端口** LED
1、MM440的DP通讯功能简介
MM440变频器既支持和主站的周期性数据通讯,也支持和主站的非周期性数据通讯,即S7-300可以使用功能块SFC14/SFC15读取和修改MM440参数值,调用一次可以读取或者修改一个参数。同时也可以使用功能块SFC58/SFC59或者SFB52/SFB53读取和修改MM440参数值,一次多可以读取或者修改39个参数。
2、MM440周期性数据通讯的报文说明
MM440周期性数据通讯报文有效 数据区域由两部分构成,即PKW区(参数识别ID-数值区)和PZD区(过程数据),见表1。PKW区多占用4个字,即PKE(参数标识符值:占用一个字)、IND(参数的下标:占用一个字)、PWE1和PWE2(参数数值:共占用两个字)。S7-300使用功能块SFC14/SFC15读取和修改参数需要占用4个PKW,即调用一次功能块可以修改一个参数。PKW区的说明见表2。下面分别介绍一下PKW区的四个字。
(1)个字PKE:参数识别标识ID,见表3。
表3
参数识别标记ID(PKE)总是一个16位的值,位0~10(PNU)包括所请求的参数号码,位11(SPM)用于参数变更报告的触发位,位12~15(AK)包括任务识别标记ID(见表4)和应答识别标记ID(见表5)。
表4
西门子S7-200总代理商
表5
(2)*二个字IND:参数的下标
完整的参数号码是由基本参数号码和下标(PNU页号)中的位12-15产生,见表6。因为MM440参数号码没有**过4000,所以在读取和修改参数号为2000到3999时位15-12中必须为1。
表6
(3)*三个字PWE1和*四个字PWE2:参数数值,见表7。
总是以双字(32位)来传送参数值(PWE)。在PPO报文中,仅一个参数值能被传送。由PWE1(高位有效字:*三个字)和PWE2(低位有效字:*四个字)组成一个32位参数值。用PWE2(低位有效字:*四个字)传送一个16位参数值,这种情况下,必须在PROFIBUS-DP主站中,设定PWE1(高位有效字:*三个字)为零。
表7
位0到15(PWE2):用于16位参数的参数值或用于32位参数的低位部分。
位16到31(PWE1):用于等于零的1位参数或用于32位参数的高位部分。
3、MM440非周期性数据通讯的报文说明
MM440支持非周期通讯方式,即扩展的PROFIBUS DP(DPV1)功能,一次多可以传送240个字节,传输数据块的内容应遵照 PROFIdrive Profile, version 4.0(with data block 47 (DS47))非周期参数通道结构。它包括参数请求和参数应答两部分。
开关量输入,
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器,如水流开关、风速开关、压差开关等,将高/低电平(相当于开关)两种状态输入到控制器,控制器将其转换为数字量1或0,进而对其进行逻辑分析和计算,这种控制器通道即为DI通道。
DO(Digital Output)开关量输出,
亦称数字量输出,它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平,通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作,也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
AI(Analogy Input)模拟量输入,
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等,这些物理量由相应的传感器感应测得,往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。
AO(Analogy Output)模拟量输出,
模拟量输出的信号是电压(如0~5V、0~10V间的电压)或电流(如0~10mA间的电流),其输出电压或电流的大小由控制软件决定。
工作制 S5 40%注: S5工作制 包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。电梯配重的计算,配重是一种平衡体,其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均塔载的乘客)的质量相等。当起动电动机时,它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力。其余的重力由配重来平衡。按照国家标,出现电梯里面坐满40%-50%额定载荷的人的概率大,这样经济的情况下应该是对重的重量等于轿厢的重量加上它额定载荷40%-50%的重量好。减去轿厢重量的有效配重占额定载荷的比例也叫电梯的平衡系数。本样机中的动平衡系数约为45%,且悬挂方式为2/1,则:正常运行时的大扭矩M按照**载10%来计算, M = (1.1-ψ) × QD1g/2r = (1.1-0.45) × 1150 × 0.4 × 9.8/4 = 732N式中,曳引比 r="2," Q为轿厢载重量,D1为曳引轮直径,D1=400mm, ψ为平衡系数,ψ=0.45。2、 电力拖动系统方案曳引机驱动系统的要求:1、驱动永磁同步电机,实现闭环矢量控制。2、西德电梯永磁同步电机的编码器为海德汉 ERN 1387,增量式编码器 SIN/COS (1 Vpp) 。3、要求变频器带Encoder Simulation TTL差分 5V 输出信号,此信号输出到电梯控制主板监控电梯实际速度。4、为保证电梯乘坐舒适性,速度环比例积分根据实际速度切换。5、变频器脉宽调制频率需要8KHz,达到降低电机运行噪音的目的。基于西门子S120可以提供以下两个方案,方案1:S120 CU320-2DP+CUA31+PM340+TM41+SMC20方案2:S120 CU310-2DP+SMC20+PM340+编码器信号转换器方案1中,西门子提供了整个电力拖动系统,S120为了实现变频器TTL模拟信号的输出,选择了TM41选件,且需要选配CU320-2DP做为变频器的控制单元。相对于方案1,方案2的优点是曳引机驱动变频器结构简单,在实现拖动功能的同时,大大节省了曳引同步电机驱动的成本。选用了可靠的第三方编码器转换器,变频器只负责驱动永磁同步电机实现闭环矢量速度控制,TTL差分5号通过编码器信号转换器直接输出到电梯控制主板,调试简单。3、电力拖动系统选型因为在电梯提升系统中,用于电梯的永磁无齿同步曳引机根据电梯行业经验直接提供负载重量和运行线速度。关于变频器,需要对应同步电机功率的选择重载功率,客户通过计算提供了变频器功率和制动电阻功率。但是为了达到降低电机运行噪音的目,变频器的脉宽调制频率需要增加到8KHz,因此需要考虑实际变频器因脉宽调制频率增大而造成的输出电流降容。当变频器的脉宽调制频率需要增加到8KHz时,变频器允许的持续输出电流降容到额定的70%。PM340模块型功率模块的降额特性曲线客户主要选择第三方制动电阻,在S120功率单元PM340有对制动电阻阻值的要求,即客户选择的制动单元阻值不能小于PM340功率单元允许的小阻值要求,如果选择的制动单元阻值小于功率单元允许的阻值,会导致PM340内置的制动单元损坏。4、第三方永磁同步电机的调试及优化磁较位置识别:S120驱动永磁同步电机需要进行磁较位置识别功能来确定同步电机的电气磁较位置,在磁场定向控制中需要该位置。所以对于带未校准编码器的电机,只需要进行一次性磁较位置识别,相比较客户原先使用施耐德ATV71L, 因为ATV71L不能接入编码器C, D信号,每次变频器上电次运行会自动执行磁较位置识别,从而引起电梯产生较大的震动,降低了电梯的舒适性,而本样机中S120驱动沈阳蓝光永磁同步电机,编码器为海德汉ERN1387, 带有C,D 信号,所以只需在电梯调试时执行一次磁较位置识别,之后运行不会出现ATV71L的情况,保证了电梯运行的舒适性。磁较位置识别主要步骤:1.通过 p1980 选择一个识别方法2.设置 p1990 = 1,启动一次性磁较位置识别实际的磁较位置识别过程,电机至少旋转360゜实际磁较位置识别方法应满足以下补充条件:转速设定值 = 0 或静止状态电机能够自由旋转,垂直负载脱开抱闸设置: 电机抱闸参数设置P1215=3: 电机抱闸同顺序控制,通过 BICO 连接。P1216 电机抱闸打开时间,抱闸通电后(打开抱闸),转速/ 速度设定值在该时间内保持为零,之后使能转速/ 速度设定值。P1217 电机抱闸闭合时间, 在执行 OFF1 或 OFF3、给抱闸断电(闭合抱闸)后,驱动在该时间仍处于闭环控制中,转速/速度设定值为零,在该时间届满后删除脉冲。如果设置的闭合时间比实际闭合时间短,则可能会使负载滑落;而如果闭合时间设得太大,控制闭环会施加反作用在抱闸上,缩短抱闸使用寿命。
1、 电机参数及配重的选择 电梯曳引机选用江苏西德电梯有限公司生产的无齿轮永磁同步电梯曳引机。 主要电机参数:曳引轮直径 400mm 额定电流 25.7A 额定速度 1.5m/s 额定功率 11.5Kw 额定负载 1150Kg 额定扭矩 765N 额定电压 380V 悬挂方式 2/1 额定频率 24Hz 工作制 S5 40%注: S5工作制 包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。电梯配重的计算,配重是一种平衡体,其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均塔载的乘客)的质量相等。当起动电动机时,它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降的动力。其余的重力由配重来平衡。按照国家标,出现电梯里面坐满40%-50%额定载荷的人的概率大
这样经济的情况下应该是对重的重量等于轿厢的重量加上它额定载荷40%-50%的重量好。减去轿厢重量的有效配重占额定载荷的比例也叫电梯的平衡系数。本样机中的动平衡系数约为45%,且悬挂方式为2/1,则:正常运行时的大扭矩M按照**载10%来计算, M = (1.1-ψ) × QD1g/2r = (1.1-0.45) × 1150 × 0.4 × 9.8/4 = 732N式中,曳引比 r="2," Q为轿厢载重量,D1为曳引轮直径,D1=400mm, ψ为平衡系数,ψ=0.45。2、 电力拖动系统方案曳引机驱动系统的要求:1、驱动永磁同步电机,实现闭环矢量控制。2、西德电梯永磁同步电机的编码器为海德汉 ERN 1387,增量式编码器 SIN/COS (1 Vpp) 。3、要求变频器带Encoder Simulation TTL差分 5V 输出信号,此信号输出到电梯控制主板监控电梯实际速度。4、为保证电梯乘坐舒适性,速度环比例积分根据实际速度切换。5、变频器脉宽调制频率需要8KHz,达到降低电机运行噪音的目的。基于西门子S120可以提供以下两个方案,方案1:S120 CU320-2DP+CUA31+PM340+TM41+SMC20方案2:S120 CU310-2DP+SMC20+PM340+编码器信号转换器方案1中,西门子提供了整个电力拖动系统,S120为了实现变频器TTL模拟信号的输出,选择了TM41选件,且需要选配CU320-2DP做为变频器的控制单元。相对于方案1,方案2的优点是曳引机驱动变频器结构简单
在实现拖动功能的同时,大大节省了曳引同步电机驱动的成本。选用了可靠的第三方编码器转换器,变频器只负责驱动永磁同步电机实现闭环矢量速度控制,TTL差分5号通过编码器信号转换器直接输出到电梯控制主板,调试简单。3、电力拖动系统选型因为在电梯提升系统中,用于电梯的永磁无齿同步曳引机根据电梯行业经验直接提供负载重量和运行线速度。关于变频器,需要对应同步电机功率的选择重载功率,客户通过计算提供了变频器功率和制动电阻功率。但是为了达到降低电机运行噪音的目,变频器的脉宽调制频率需要增加到8KHz,因此需要考虑实际变频器因脉宽调制频率增大而造成的输出电流降容。当变频器的脉宽调制频率需要增加到8KHz时,变频器允许的持续输出电流降容到额定的70%。PM340模块型功率模块的降额特性曲线客户主要选择第三方制动电阻,在S120功率单元PM340有对制动电阻阻值的要求,即客户选择的制动单元阻值不能小于PM340功率单元允许的小阻值要求,如果选择的制动单元阻值小于功率单元允许的阻值,会导致PM340内置的制动单元损坏。4、第三方永磁同步电机的调试及优化磁较位置识别:S120驱动永磁同步电机需要进行磁较位置识别功能来确定同步电机的电气磁较位置,在磁场定向控制中需要该位置。所以对于带未校准编码器的电机,只需要进行一次性磁较位置识别,相比较客户原先使用施耐德ATV71L, 因为ATV71L不能接入编码器C
D信号,每次变频器上电次运行会自动执行磁较位置识别,从而引起电梯产生较大的震动,降低了电梯的舒适性,而本样机中S120驱动沈阳蓝光永磁同步电机,编码器为海德汉ERN1387, 带有C,D 信号,所以只需在电梯调试时执行一次磁较位置识别,之后运行不会出现ATV71L的情况,保证了电梯运行的舒适性。磁较位置识别主要步骤:1.通过 p1980 选择一个识别方法2.设置 p1990 = 1,启动一次性磁较位置识别实际的磁较位置识别过程,电机至少旋转360゜实际磁较位置识别方法应满足以下补充条件:转速设定值 = 0 或静止状态电机能够自由旋转,垂直负载脱开抱闸设置: 电机抱闸参数设置P1215=3: 电机抱闸同顺序控制,通过 BICO 连接。P1216 电机抱闸打开时间,抱闸通电后(打开抱闸),转速/ 速度设定值在该时间内保持为零,之后使能转速/ 速度设定值。P1217 电机抱闸闭合时间, 在执行 OFF1 或 OFF3、给抱闸断电(闭合抱闸)后,驱动在该时间仍处于闭环控制中,转速/速度设定值为零,在该时间届满后删除脉冲。如果设置的闭合时间比实际闭合时间短,则可能会使负载滑落;而如果闭合时间设得太大,控制闭环会施加反作用在抱闸上,缩短抱闸使用寿命。