西門子PLCs7200模擬量擴展模塊

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上海晉營自動化科技有限公司

  ：喬 靜
 
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西門子PLC各功能介紹：1.存儲容量　　存儲容量是指用戶程序存儲器的容量。用戶程序存儲器的容量大，可以編制出復雜的程序。一般來說，小型PLC的用戶存儲器容量為幾千字，而大型機的用戶存儲器容量為幾萬字。　　2.I/O點數　　輸入/輸出(I/O)點數是PLC可以接受的輸入信號和輸出信號的總和，是衡量PLC性能的重要指標。I/O點數越多，外部可接的輸入設備和輸出設備就越多，控制規模就越大。　3.掃描速度掃描速度是指PLC執行用戶程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標。一般以掃描1K字用戶程序所需的時間來衡量掃描速度，通常以ms/K字為單位。PLC用戶手冊一般給出執行各條指令所用的時間，可以通過比較各種PLC執行相同的操作所用的時間，來衡量掃描速度的快慢。　　4.指令的功能與數量　　指令功能的強弱、數量的多少也是衡量PLC性能的重要指標。編程指令的功能越強、數量越多，PLC的處理能力和控制能力也越強，用戶編程也越簡單和方便，越容易完成復雜的控制任務。　　5.內部元件的種類與數量　　在編制PLC程序時，需要用到大量的內部元件來存放變量、中間結果、保持數據、定時計數、模塊設置和各種標志位等信息。這些元件的種類與數量越多，表示PLC的存儲和處理各種信息的能力越強。　　6.特殊功能單元　　特殊功能單元種類的多少與功能的強弱是衡量PLC產品的一個重要指標。近年來各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開發，特殊功能單元種類日益增多，功能越來越強，使PLC的控制功能日益擴大。　　7.可擴展能力　　PLC的可擴展能力包括I/O點數的擴展、存儲容量的擴展、聯網功能的擴展、各種功能模塊的擴展等。在選擇PLC時，經常需要考慮PLC的可擴展能力。

西門子PLCs7200模擬量擴展模塊

1、模塊化中型PLC 系統，滿足中、小規模的控制要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
• 簡單實用的分布式結構和通用的網絡能力，使得應用十分靈活
• 無風扇設計的結構，使用戶的維護更加簡便
• 當控制任務增加時，可自由擴展
• 大量的集成功能使它功能非常強勁電 話：（同號）

2、PLC選型匹配較復雜，請客戶務必確認核實好型號參數貨期等問題后在進行采購，

     賣家不承擔因買家選型誤差造成的任何損失。

3、選型提示：目前西門子規定S7-300部分CPU和擴展模塊需要連同前聯接器一同銷售，具體型號以

     西門子規定為準，網上報價均不含前聯接器價格，需要連同銷售的另加前連器價格。

4、特別提示：S7-300系列PLC型號升級換代較快，所以產品圖片為示例圖片，參數屬性為大體概述，

     故僅供參考，具體以西門子選型樣本對應產品參數描述和西門子實物為準。

尊重客戶，理解客戶，持續提供超越客戶期望的產品與服務，做客戶們永遠的伙伴。這是我們一直堅持和倡導的服務理念。 一、每走一步，首先想到的是顧客高度重視顧客意見，讓客戶參與決策，把處理客戶的意見作為使顧客滿意的重要一環。 千方百計留住已有顧客。建立一切以顧客為中心的機制。其中各個機構的設立、服務流程的變革等等，都要以顧客需求為中心，對質量更是要有保障，讓顧客買的放心，用的舒心。

訂貨實例

實例1：

應用：
需要一個驅動器系統用于索道。SINAMICS DC MASTER 用于處理選定的具有 420 V 額定電樞電壓和 1306A 額定電樞電流的 560 kW 直流電機的閉環控制。由于驗收方規定了超出尺寸 25%，并且由于可能出現環境溫度zui高 45℃ 的情況，所以變頻器的額定電流必須進一步降低 5%。因此選擇了額定供電電流2000 A 的設備。變頻器具有能源回收的能力，要連接 400V 線路供電。需要一個 PROFINET 接口用于接入更高等級的控制。

解決方案：
對于此應用應該選擇 2000A、400V AC 的四象限變頻器。用于感測速度的增量編碼器（安裝在電機上）直接在SINAMICS DC MASTER 的 CUD 中進行評估，無需任何其他選配件。

必須選擇以下選配件，以實現 PROFINET 連接：
G00 （高級 CUD 左）
G20 （PROFINET 通訊板 CBE20 左）

訂購數據如下：
6RA8095-4DV62-0AA0-Z
G00+G20

實例2：

應用：
一臺開卷機上的切紙器需要更新——但是必須保留現有的電機。電源部分需要從現有690 V 電源供電。技術控制要實現在更高等級的PCS7 系統中。客戶規定了用 PROFIBUS 作為控制和設定值接口。要在驅動器機柜的機柜門上對以下測量值和狀態顯示進行可視化，以便供維護和維修人員快速方便的進行診斷：電樞電流、電樞電壓、速度、勵磁電流、狀態信息 - 運行和故障。

客戶解釋說，他在現有的變頻器上總是遇到與電機電樞電路過壓相關的問題 - 其結果是導致了當電機進入弱磁范圍時，在紙幅上會有張力波動。由于控制電壓供電不穩定，過去經常會有故障，這對可用性造成了不良影響。

解決方案：
由于現有電機的數據和客戶在加速和制動斜坡、輥筒重量和zui大直徑方面的規定，所以選擇了一個額定供電電壓 690V、額定電流 1500A 的四象限變頻器。當紙幅斷開時可以利用該裝置的動態過載能力對驅動器進行制動。

使用電流設定值接口進行技術控制實現在了更高級控制上。因此，對于這個特殊應用，標準 CUD 就足夠了，因為它已經有一個集成的 Profibus 接口了。

當進入弱磁范圍時電樞過呀的問題已經通過選擇二象限勵磁電源部分選件解決了。通過使用一個反電壓主動降低了電流，勵磁電流實際值現在可以符合勵磁電流設定值了 - 即使遇到陡峭的加速斜坡 - 因此在電樞電路中避免了過壓。紙幅上的張力波動也因此而沒有了。

選擇選配件“用于連接 24V 直流的電子裝置電源”意味著驅動器系統可以集成到包含了 SITOP組件的價格有利、低維護需求的直流 UPS 系統中。

實際值和狀態顯示方面的要求通過在驅動器機柜門上安裝 AOP30 高級操作面板得到了解決。

由于工作在具有高比例H₂S 的腐蝕性氣體環境中，所以選擇了涂層 PCB 和鍍鎳銅母線。

在造紙行業，設備的可用性極其重要。因此，選擇了選件“記憶卡左”使維修和維護人員可以在發生故障時縮短維修時間。軟件和其他語言的AOP 文本會保存在此記憶卡中。此外，參數值也可以保存在這里，并且為離線長時間跟蹤記錄預留了存儲卡空間。

針對這個特殊應用，必須選擇以下選配件：
L05 （用于連接 24V 直流的電子裝置電源）
L11 （2 象限勵磁電源部分）
M08 （涂層 PCB板）
M10 （鍍鎳銅母線）
S01（存儲卡左）

此外，還需要以下附件：
高級操作面板AOP30 (6SL3055-0AA00-4CA)
RS485 線，3m 長

訂購數據如下：
6RA8093-4KV62-0AA0-Z
L05+L11+M08+M10+S01
和
6SL3055-0AA00-4CA
以及
6RY1807-0AP00

選件說明

G00 
高級 CUD 左

高級 CUD 除了具有標準 CUD 的接口和功能還帶有兩個 DRIVE-CLiQ 接口和一個選件槽。使用高級 CUD 還可以提供插入附加 CUD（標準或高級）的機會，從而提高計算性能和端子的數量。這可以用于例如實現附加的技術功能。

通過使用高級 CUD（其位于左側槽上取代標準 CUD ），SINAMICS SMC30、TM15、TM31 和 CBE20 組件可以連接到 SINAMICS DC MASTER 上。有關 SINMICS 組件的詳細信息請查看“附件和輔助組件”部分。

G10 
標準 CUD 右

選擇選項 G10 有可能進一步提高 SINAMICS DC MASTER 的技術工藝性能。通過在電子盤右側槽上的附加標準 CUD，用戶輕松擁有了額外的計算性能，從而在考慮閉環控制性能時可以滿足甚至zui苛刻的要求。選擇了選配件 G10 時需要同時選擇選配件G00。只有當高級 CUD 插在左側槽上時，才能擴展到兩部控制裝置。

G11 
高級 CUD 右

利用選項 G11，用戶可以應對閉環控制性能相關的zui高要求，并可以使用豐富的接口。利用該選件，除了左側槽上的高級 CUD，還可以在右側槽上安裝一個附加高級 CUD。這樣一來就把 SINAMICS DC MASTER 的接口數量增加了一倍。選擇了選配件 G11 時需要同時選擇選配件G00。只有當高級 CUD 插在左側槽上時，才能擴展到兩部控制裝置。

G20 
通訊板 CBE20 左

CBE20 通訊板可以用于通過高級 CUD 連接 PROFINET IO 網絡。

然后 SINAMICS DC MASTER 在感測到 PROFINET 時會假定具有 PROFINET IO 設備的功能，并提供以下功能：

• PROFINET IO 設備
• 100 Mbit/s 全雙工
• 支持實時 PROFINET IO：
• RT（實時）
• 通過 PROFIENT IO 裝置根據 PROFIdrive, 規范 V4.1連接到控制系統。
• 除了 PROFIBUS（標準），PROFINET 也可以用于與 STARTER 試運行工具配合完成工程工作。
• 帶 4 個 RJ45 接口的集成 4 端口交換機，基于 PROFINET ASIC ERTEC400。因此，可不使用附加外部交換機而配置*拓撲結構（總線形、星形、樹形）。
• SINAMICS Link 功能可以用于搭配選件 S01 和 S02 使用。

CBE20 插在位于左側槽上的高級 CUD 的選件槽上。左側槽上必須有一個高級 CUD，以便能夠使用選件 G20。這可以使用選配件 G00 選擇。

電纜按米出售。

有關接頭和電纜的詳細信息，請參見產品目錄 IK PI。

G21 
通訊板 CBE20 右

利用選件 G21，插在右側槽上的高級CUD（也就是選件G11）可以通過 CBE20 進行擴展。有關 CBE20 功能、選擇和訂購數據的詳細信息見選配件 G20 部分。

L04 
電樞使用 10 到 50 V 的極低電壓供電

利用選件 L04，SINAMICS DC MASTER 可以重新配備用于運行在 10 到 50 V AC 超低電壓下。這特別是在電化學應用、控制電磁閥、使用變頻器為特殊電機或直流發電機電動機組提供勵磁時經常遇到。

該選件只能選擇用于額定供電電壓zui高 575V 的設備。

L05 
用于連接 24V 直流的電子裝置電源

利用選件 L05，用戶有可能為 SINAMICS DC MASTER 配備用于連接 24V 直流的電子裝置電源，而不是標準的電子裝置電源。該選件使用戶可以將此設備連接都價格有利的 24V UPS 系統上。

該選件不能選擇用于控制模塊，因為控制模塊標準情況下使用連接 24V 直流的電子裝置電源。

輸入電壓范圍：18 到 30 V，
電流消耗：5A，24V 時

L10 
沒有勵磁電源部分

在某些應用中，可能需要獨立調整勵磁電源部分。對于這種特殊情況，用戶可以訂購選件 L10，其中 SINAMICS DC MASTER 沒有配備標準的集成勵磁電源部分。這允許他們針對勵磁電源部分實現獨立的解決方案。

該選件不能訂購用于額定直流電流 15 到 30A 的裝置。

L11 
2 象限勵磁電源部分

對于要求高速勵磁電流變化的應用，通過選件 L11，SINAMICS DC MASTER 可以配備具有更低有功電流的二象限磁場。此外，該勵磁電源部分集成了磁場過壓保護裝置。

該選件不能訂購用于額定直流電流 15 到 30A 的裝置。

L15 
用于感測環境和入口溫度的外部傳感器

選件 L15 是位于裝置外的一個傳感器，用于測量環境和入口溫度。例如，這可以用于簡單的監視機柜溫度，或者找出哪個進氣口的過濾器堵塞了。

該選件只能用于額定直流電流 1500 到 3000A 的裝置。

L21 
用于單相連接的風扇

額定直流電流400 和 1200A 的裝置可以選配帶有單相連接的風扇。這使該風扇可以比三相風扇更快速的進行更換，因為不用檢查旋轉方向。

小于 400A 的裝置是自通風的，或者集成了 24V 直流風扇。額定值超過 1200A 裝置需要三相連接的風扇，因為功耗更高。

額定供電電壓：230 V 1 AC  10% (50 和 60 Hz)

L85 
85A 勵磁電源部分

利用選件 L85，用戶可以為 SINAMICS DC MASTER 配備 85A 的額定直流勵磁電流。

該選件只能訂購用于額定直流電流 1500 到 3000A 的裝置。

M08 
涂層 PCB 板

為了提高更高污染等級和更惡劣氣候下的可靠性，可以通過選項 M08訂購雙面都有涂層的 SINAMICS DC MASTER PCB板。

M10 
鍍鎳銅母線

訂購了選項 M10 時，SINAMICS DC MASTER 會配備鍍鎳銅母線。這可以提高在腐蝕性氣體環境中的可靠性等級。

該選件不能用于額定直流電流 15 到 30A 的裝置。

S01 
存儲卡左

利用選件 S01，用戶可以一塊獲得用于插在左側槽上的標準 CUD 或高級 CUD 的存儲卡。

該存儲卡可以提供以下選項：

• 可以將其他語言下載到高級操作面板 AOP30 上。在使用兩塊 CUD 時，必須訂購選配件 S01 和 S02。
• 進行離線的長時間跟蹤。
• 把 DCC 功能塊庫下載到驅動器上。
• 更新軟件。

SINAMICS Link 功能需要設備始終插有該存儲卡。

S02 
存儲卡右

利用選件 S02，用戶可以獲得一塊用于插在右側槽上的標準 CUD 或高級 CUD 上的存儲卡。

該存儲卡可以提供以下選項：

• 可以將其他語言下載到高級操作面板 AOP30 上。在使用兩塊 CUD 時，必須訂購選配件 S01 和 S02。
• 進行離線的長時間跟蹤。
• 把 DCC 功能塊庫下載到驅動器上。
• 更新軟件。

SINAMICS Link 功能需要設備始終插有該存儲卡。

為了能夠使用選件 S02，需要一個標準的 CUD 右（選件 G10），或者一個高級 CUD 右（選件 G11）。

電路圖

控制裝置

連接圖，具有典型接口的標準 CUD/高級 CUD

直流變頻器

連接圖，直流變頻器，400 到 3000A，400V 或 230V 電子裝置電源，帶風扇

端子和連接器分配

綜述

端子和連接器概況

電源部分

端子類型，用于 15A 和 30A 裝置的電源接頭

端子類型，用于 60A 或更高電流規格的裝置的電源接頭

該裝置設計用于符合 DIN VDE 0160?106 6.5.2.1 款規定的*性線路供電連接。

具體的導線截面積必須根據的規定來確定，如根據 DIN VDE 0276?1000。

電源接頭分配

端子	功能	技術數據
1U1 1V1 1W1	線路輸入電樞電源部分	見“技術規范”（額定電樞供電電壓）
	保護導線 PE
1C1 (1D1) 1D1 (1C1)	電機連接電樞電路	見“技術規范”（額定直流電壓）

勵磁電路

端子類型，勵磁電路連接

勵磁電路的接口分配

電子裝置電源

端子類型，電子裝置供電

用于電子裝置電源的接線端分配

端子 XP1	連接	功能	技術數據
5U1 5W1 5N1		400V 供電	380 V (-25 %) … 480 V (+10 %) 2 AC; In = 1 A （-35 %，1 分鐘） 帶有 F200 、F201 的內部保險，在模塊 C98043-A7105或 -A7106 上 *的外部保護裝置zui大 6A，特性 C
或
5U1 5W1 5N1		230 V 供電	190 V (-25 %) … 240 V (+10 %) 1 AC; In = 2 A （-35 %，1 分鐘） 帶有 F200 、F201 的內部保險，在模塊 C98043-A7105或 -A7106 上 *的外部保護裝置zui大 6A，特性 C
模塊 C98043?A7105 電源接口 400 到 600 V 或 C98043?A7106 電源接口 690 到 950 V

注：
在供電電壓跌落到容限范圍之外時，電子裝置的供電電壓、勵磁電路線路供電連接和裝置風扇連接必須使用變壓器調整到允許值。對于額定線路供電電壓超過 480V 的情況，您有必要使用隔離變壓器。

電樞電路（索引號 i00）和勵磁電路（索引號 i01）的額定供電電壓必須在 p50078 中設置。

風機

端子類型，大于 400A 帶有強制通風功能的裝置的風扇連接

連接線的絕緣必須達到它們可以解除端子外殼。

風扇連接的端子分配

端子	功能	技術數據
4U1 4V1 4W1	400 … 460 V 供電	400 … 460 V 3 AC 如需了解其他數據，請參考“技術規范”
	保護導線 PE
或
4U1 4N1	230 V 供電	230 V 1 AC 如需了解其他數據，請參考“技術規范”

開環和閉環控制部分

端子類型，開環和閉環控制部分

接口板 C98043-A7125 上的端子

分配，端子 X177

更多信息

自由函數塊

應用，特性

要控制多種應用中的驅動系統需要邏輯運算，它把多種狀態（例如訪問控制、工廠狀態）與控制信號鏈接起來。伴隨著邏輯運算，一些算術運算和存儲元件在驅動系統中變得越來越重要了。

此功能可以作為 SINAMICS DC MASTER 的“自由函數塊”（FBLOCKS）獲得，并可以在控制裝置（CUD）中激活。詳細說明見“自由函數塊”功能手冊（見“服務和文件”部分）。

組態和使用

自由函數塊在參數等級上進行組態。

組態需要以下參數：

• 輸入參數（例如輸入 I0 至I3，用于 AND 函數塊）
• 輸出參數（例如輸出 Y，用于數字轉換開關）
• 可調參數（例如用于脈沖發生器 MFP 的脈沖持續時間）
• 運行時間組（這包括了取樣時間；自由函數塊不計算在工廠設置內）
• 運行時間組內的運行序列

每個輸入、輸出和設置變量分配一個參數。可以通過高級操作面板 AOP30 或 STARTER 試運行軟件訪問它們。自由函數塊可以在 BICO 級上互聯。自由函數塊不支持數據集相關性。

塊范圍

下表給出了現有自由函數塊的范圍。各函數塊的特殊技術特性可以從功能手冊第三章的函數塊框圖中查到。

驅動控制圖 (DCC)

“驅動控制圖”功能（DCC）用于更復雜的應用。

DCC 使您可以通過圖形方式組態所需的功能，然后把它下載到驅動器里。它有可以效的擴展可用函數塊的范圍。

在在線運行模式下，信號值可以在 DCC 圖中 STARTER/SCOUT 中進行監視。

電源部分和冷卻

SINAMICS DC MASTER 變頻器以其緊湊、節省空間的設計而與眾不同。電子裝置模塊（用戶可以利用選件定制多種組合）安裝在托架上，可以旋轉出來。由于可以方便的接近各組件，使該技術具有非常好的維護友好性。

插入式端子用于連接外部信號（數字量輸入/輸出、模擬量輸入輸出、脈沖發生器等等）。設備軟件保存在一個閃存 EPROM 中，可以通過從 SINAMICS DC MASTER 串口下載的方式方便的進行交換。

電源部分：電樞和勵磁電路

電樞電路實現為三相橋式電路：

• 對于用于二象限運行的裝置，采用全控三相橋式電路 B6C
• 對于用于四象限運行的裝置，采用全控三相橋式電路 (B6) A (B6) C。

勵磁電路實現為半控單相橋式電路 B2HZ。

如果設備具有 15A 到 1200A 額定直流電流，電樞和勵磁的電源部分包括電氣隔離晶閘管模塊，這就意味著散熱片是懸空的。對于電流zui高 30A 的裝置，電樞和勵磁電源部分實現成印刷電路板，上面焊接緊湊型模塊。

對于額定電流 ≥ 1 500A 裝置，電樞的電源部分使用碟式晶閘管，散熱片有電壓電位。對于電流在 1500 到 3000A 之間的裝置，晶閘管相實現為插入式模塊，因此可以快速更換。

由于針對電樞和勵磁部分的線路供電電壓感測是電氣隔離的，所以檢查電機絕緣的工作得到了有效簡化。

冷卻

具有125A 以下額定直流電流的裝置設計使用自然風冷卻，額定電流高于 210A 的裝置設計使用強制風冷卻（風扇）。風扇始終水平安裝在頂部，這樣一來它們就可以快速的更換，無需斷開電源連接。

參數化設備

BOP20 基本操作員面板

BOP20 基本操作員面板

所有的裝置都標配了 SINAMICS 系列的 BOP20 基本操作員面板。

基本操作員面板可以為用戶提供通訊、以及操作控制和監視的基本功能。

使用 BOP20，可以獲得故障通知、讀取參數設置和診斷信息（例如報警和故障信息）。

BOP20 基本操作員面板采用背光照明，帶有兩行的顯示區域和 6 個按鍵。

BOP20 使用 CUD 控制裝置供電并與之通訊，這通過集成在 BOP20 背面的連接器實現。

AOP30 高級操作員面板

AOP30 高級操作員面板是 SINAMICS DC MASTER 變頻器的選配輸入/輸出設備。它可以獨立訂購。有關 AOP30 的其它信息，請參考“附件和輔助組件”部分。

基于 PC 的參數化

STARTER 工具可用于進行基于 PC 的調試和診斷。更多詳細信息，請參考“工具和工程”部分。

閉環控制和開環驅動器控制

閉環和開環驅動器控制對于電樞供電和可變速直流驅動器領域來說是*的。

使用 BICO 技術，使閉環和開環控制結構可以簡單的調整適應特定應用的要求，以及用于替代應用上（例如同步電機的勵磁設備）。

閉環控制zui重要的功能包括：

• 設定值處理（包括數字設定值、點動、電動電位器）
• 斜坡函數發生器
• 速度控制器實際值處理
• 速度控制器
• 轉矩和電樞電流控制
• 閉環電樞電流控制
• 電樞選通裝置
• 閉環 EMF 控制
• 閉環勵磁電流控制
• 勵磁選通裝置

BICO 技術

BICO 技術（二進制連接器技術）使信號通路（以及因此的控制器結構）可以通過參數限定。

操作模式：
閉環控制的所有重要點都可以通過連接器訪問。
連接器是映射給顯示屏參數的測量點。

重要的連接器包括：

• 模擬量輸入和輸出
• 接口輸入（例如 PROFIBUS）
• 實際值感測輸入（例如速度、電樞電流、電樞電壓）
• 斜坡函數發生器、速度控制器、電樞電流控制器、電樞選通裝置、EMF 控制器、勵磁電流控制器、勵磁選通裝置的輸入和輸出
• 一般量，如運行狀態、電機溫度上升、晶閘管溫度上升

閉環和開環控制的所有重要二進制信號都可以通過二進制訪問。
Binector 是針對二進制信號的測量點，它映射到顯示參數上。

重要的二進制包括：

• 數字量輸入的狀態
• 控制字，狀態字
• 控制器狀態、極限、故障

開環和閉環控制的所有重要輸入都可以使用 BICO 選擇參數互聯這意味著通過設置相應的 BICO 選擇參數，可以在任何連接器或開關連接器之間建立連接。

重要的輸入包括：

• 設定值輸入、輔助設定值輸入
• 斜坡函數發生器輸入
• 速度控制器輸入
• 電樞電流控制器輸入
• 電樞選通裝置輸入
• 速度設定值限制（在斜坡函數發生器之前和之后）
• 轉矩限制
• 電樞電流限制
• 二進制和模擬輸出的信號源

數據集

許多開環和閉環控制參數取決于特殊的數據集。這意味著它們有多個可以設置各種值的指標。所有的數據集相關參數都可以使用二進制控制信號同時切換到另一個數據集。

有兩組數據集相關參數：

• DDS 參數：
  與驅動數據集 (DDS) 相關的參數。驅動器數據集包含了豐富的與開環和閉環驅動器控制相關的可調參數。
• CDS 參數：
  與命令數據集（CDS）相關的參數。許多 BICO 選擇參數在命令數據集中都是組合的。這些參數用于互聯驅動器的信號源。

通過對多個命令參數及進行參數化并在它們之間進行切換，驅動器可以使用不同的預組態信號源工作。

優化運行

SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置交付時具有出廠設置。通過選擇自動優化運行支持控制器設置。使用專門的關鍵數字選擇。

以下的控制器功能可以使用自動優化運行設置：

• 電流控制器優化運行，用于設置電流控制和預控制（電樞和勵磁電路）。
• 速度控制器優化運行，用于設置速度控制器特性；摩擦和對速度控制器預控制的進行慣性補償的時刻會被自動記錄。
• EMF 相關的弱磁控制的勵磁特性的自動記錄，和用于弱磁運行的 EMF 控制器的自動優化。
• 此外，所有在自動優化運行期間進行的參數設置都可以通過操作面板修改。

監視和診斷

顯示運行值

變頻器的運行狀態使用參數顯示。有幾百個信號可以通過參數顯示，或者選擇送給顯示設備上的輸出。可以顯示的測量值舉例：設定值、實際值、數字量輸入/輸出的狀態值、線路供電電壓、工頻、觸發角度、模擬端子的輸入/輸出、控制器輸出和輸出、極限值。

跟蹤功能

通過選擇跟蹤功能，可保存多達 8 個測量數量。測量量和故障信息的出現可以作為觸發條件參數化。通過選擇觸發器延時，還可以記錄（跟蹤）事件之前和之后的情況。測量值保存的取樣時間可以參數化。

測量值可以通過串口使用 STARTER 試運行工具輸出。

故障信息

每個故障信息都會一個編號。此外，事件的運行時間會與故障信息一起保存。這使用戶可以快速找出故障原因。通過使用選配的 AOP30 高級操作面板，故障信息可以實時的打上時間戳。然后，AOP30 故障清單中會顯示事件發生的日期和事件，而不會顯示運行時間。出于診斷目的，的 8 個故障信息保存時帶有故障編號、故障值和運行時間。

在出現故障時

• 數字量輸出功能“故障”設為“LOW”（用戶可分配功能），
• 驅動器關斷（控制器抑制，輸入電流 I = 0，脈沖抑制，斷開繼電器“線路接觸器 CLOSE”）及
• 使用故障號顯示 F，“故障”指示燈點亮。

故障信息會通過操作面板或二進制用戶可分配端子或串口通知工作人員。發出故障信息后，會進入“打開抑制”狀態。通過 OFF 命令可以卻小“打開抑制”。

自動重新啟動：在一個可參數化設置為 0 到 10s 的時間值內可以自動重啟。如果該時間值設置為 0，故障信息會立刻輸出（對于電源故障），而不會重啟。針對以下故障信息，可以選擇重啟：相位失鎖（勵磁或電樞），欠壓、過壓、電子裝置電源故障、在并聯的 SINAMICS DC MASTER 中出現欠壓條件。

故障信息可區分以下幾組：

• 電力系統故障：相位故障、勵磁電路故障、欠壓、過壓、線路頻率 < 45 或 > 65 Hz
• 接口故障：CUD 接口或用于連接輔助模塊的接口故障
• 驅動器故障：
  控制器監控，用于轉速控制器、
  電流控制器、EMF 控制器、
  勵磁電流控制器已作出響應，
  驅動器失速，
  無轉子電流
• 電子裝置電機過載保護(I²t 電機監控已響應）
• 轉速計監視和超速信號
• 調試故障
• 電子裝置模塊上的故障
• 晶閘管檢查發出的故障信息：此故障信息只有當使用合適的參數激活了晶閘管檢查功能時才會出現。在這種情況下，會檢查晶閘管是否可以被阻斷或者是否可以被觸發。
• 電機傳感器系統發出的故障信息：
  電刷長度、軸承狀況、氣流、電機溫度監視
• 通過二進制用戶可配置端子發出的外部故障信息

該故障信息可以使用參數分別禁止。有些故障信息在出廠時已經禁止了，可以使用此參數激活。

報警

報警信息顯示有特殊狀態，但是它們不會導致驅動器關斷。出現報警不一定必須發出通知，只要報警原因消失，它們就會自動復位。

在出現一個或多個報警時

• 二進制數出功能“報警”必須設置到 LOW（用戶可分配功能），而
• 報警通過閃爍“故障”LED 顯示。

報警可區分為以下幾組：

• 電機過熱：電機的計算值 I²t 已達到 *。
• 電機傳感器系統發出的故障：電刷長度、軸承狀況、電機風扇、電機溫度的監視
• 驅動器報警：驅動器已失速，可能無電樞電流
• 通過二進制用戶可配置端子發出的外部故障
• 輔助模塊發出的報警

輸入和輸出功能

模擬量輸入（用戶可分配輸入）

在轉換成數字值之后，模擬量輸入的量可以通過參數靈活的調整用于放縮、濾波、信號選擇和偏置輸出。該值可以用作連接器。因為模擬量輸入可以有效的作為主設定值，也可以作為一個輔助設定值或極限值的數值量。

模擬量輸出

可選擇的模擬輸出可用于輸出模擬信號。模擬信號可以作為雙極信號或值輸出。在這種情況下，放縮、偏置、極性和濾波時間可以參數化。所需的輸出量通過輸入連接器編號在介入點選擇。例如，可以輸出實際速度值、斜坡函數發生器輸出、電流設定值、線路供電電壓等等。

二進制輸入

• 打開/關斷（OFF 1）
  該端子功能是 ANDed，帶有串口的控制位。對于端子打開/關斷上的 H 信號，主接觸器會通過內部時序控制關閉。如果在允許運行端子上有一個 H 信號，控制器會啟用。驅動器加速到具有速度設定值的運行速度。對于端子打開/關斷上的 L 信號，驅動器通過斜坡發生器降速n < n_min；在制動控制延時時間過去后，控制器被抑制，I = 0時主接觸打開。在這之后，在主接觸器脫扣的可調時間之后，勵磁電流降到靜止勵磁電流（這可以參數化）。例如，靜止勵磁可以被用于電機的放冷凝加熱；要實現這一點，需要輸入大約額定勵磁電流的 30% 作為靜止勵磁。電磁電流達到 * 額定勵磁電流時，電機風扇必須運行。否則，勵磁繞組將會過載。
• 允許運行
  該功能是 ANDed，帶有串口的控制位。控制器使用允許運行端子上的 H 信號啟用。對于 L 信號，控制器被抑制并且I = 0 時，脈沖被抑制。允許運行信號具有較高的優先級；這意味著若信號（L 信號）在運行時撤銷，則會導致I = 0，因此驅動器會減速。

數字量輸入（用戶可分配輸入）：
其它數字量輸入端子可用于用戶分配的功能。在這種情況下，可以給每個用戶可分配端子分配開關連接器編號，編號可以用于控制功能。

數字量輸入功能舉例：

• 電壓斷開 (OFF 2)：對于 OFF 2（L 信號），控制器會立刻被抑制，電樞電路中電流下降，在 I = 0 時主接觸器打開。驅動器失控降速。
• 快速停止 (OFF 3)：對于快速停止（L 信號），速度控制器輸入上的速度設定值會被設置成 0，驅動器隨用于快速停止的電流限制制動，這可以參數化。在 n < n_min 上制動控制延時時間過去之后，會輸入I = 0，主接觸器打開。
• 點動：當點動功能受控時，點動功能可用于打開/關斷端子上的 L 信號、允許運行 端子上的 H 信號。在這種情況下，主接觸器會被關閉，驅動器加速到參數限定的點動設定值。當點動信號撤銷時，驅動器會降速到 n < n_min；這之后，控制器會被抑制，主接觸器在可參數化的時間值（0 到 60s）之后打開。此外，它也可以被選擇用于是否激活斜坡函數發生器，或者使用下坡上升時間=斜坡下降時間=0。

二進制輸出

用戶可分配發出信號功能可以用在二進制數出端子上（開路發射極輸出）任何開關量（可以通過相關的用戶可分配參數選擇）都可以輸出給每個端子。輸出信號的極性和可調延時時間（0 到 10s）可以使用參數選擇。

二進制輸出功能舉例：

• 故障：出現故障信息時，有一個 L 信號輸出。
• n < n_min：由于速度低于 n_min，有一個 L 信號輸出。該信號被用作例如一個零速度信號。
• 用于機械制動器的打開命令：可以使用此信號控制電機制動。

當使用“打開”功能打開驅動器，并輸入“允許運行”信號時，會輸出一個 H 信號來打開制動器，在這種情況下，內部控制器啟用會延時一個參數化時間值（等待機械制動器打開）。當使用“關斷”功能或“快速停止”關斷驅動器時，會輸出一個 L 信號在達到n < n_min速度時關閉驅動器。同時，內部控制器啟用會延長一個參數化時間值（等待機械制動器關閉）：當輸入 I = 0 時，脈沖會被抑制，主接觸器打開。

使用“閉合制動器”信號（L 信號，在二進制用戶可分配輸出上）可以選擇其它運行模式。這樣一來，當存在“內部控制器抑制”（驅動器處于無電流狀態）時，驅動器不會等待狀態n < n_min，但是制動器已經在速度超過 n_min 被控制了（運行制動器）。

當出現故障信息、電壓斷開或允許運行信號（端子允許運行）在運行中被撤銷時，會出現內部控制抑制。

安全停機（E-STOP）

E-STOP 功能可用于在 15ms 內打開用于控制主接觸器的繼電器觸點，這與半導體組件和 CUD 的校正功能無關。如果 CUD 運行正常，通過控制輸入 I = 0 可以確保主接觸器切換到無電流狀態。當 E-STOP 輸入后驅動器會立刻降速。

E-STOP 復位后，驅動器會進入“打開抑制”運行狀態。這必須通過“關閉”功能確認，例如通過打開 打開/關斷 端子。

注：
E-STOP 功能并非 EN 60204-1 意義上的 EMERGENCY OFF（緊急停止）功能。

串行接口

每個 CUD 都有以下串口：

• 標準 CUD 和高級 CUD 上的串口，使用 USS 協議符合 RS232 或 RS485 標準，用于連接選件 AOP30 高級操作面板或用于通過 PC 連接 STARTER。
• 標準 CUD 和高級 CUD 端子上的串口，RS485 二線或四線，用于點對點連接
• 標準 CUD 和高級 CUD 上標配了 PROFIBUS-DP
• PROFINET，通過高級 CUD（選件）上的 CBE20 通訊板
• DRIVE-CLiQ ，在高級 CUD（選件）上，用于連接選配的 SINAMICS 組件 SMC30、TM15 和 TM31

物理接口

• RS232：± 5V 接口，用于點對點連接
• RS485：3.3V 共模接口，抗干擾，還可用于連接有zui多 31 個組件的母線的連接

USS 協議

開放式西門子協議，可以簡單編程，例如在第三方系統的 PC 上，所有主接口都可以使用。作為從設備運行的驅動器連接到主設備上。驅動器使用從設備編號選擇。

通過 USS 協議可以進行一下數據的交換：

• PKW 數據，用于讀寫參數
• PZD 數據（過程數據），如控制字、設定值、狀態字、實際值

發送數據（實際值）通過在參數內輸入連接器編號選擇，接收數據（設定值）會表示連接器編號，它可以在任何接入點起作用。

點對點協議

點對點協議用于設備互聯。在這種運行模式下，數據通過串口進行交換，例如建立設定值級聯。通過使用四芯線的串口，可以從上一設備接收數據，然后進行處理（例如相乘），然后傳輸給下一設備。實現此目的只使用了一個串口。

變頻器之間可以交換以下數據：

• 發送控制字和實際值
• 接收狀態字和設定值

在這種情況下，在發送和接收方向上zui多可以傳輸 5 個數據字。數據通過連接器編號和介入點進行交換。

串口可以同時運行。可以通過*個接口建立于自動化系統（USS 協議）的連接，用于進行控制、診斷和輸入主設定值。第二個接口用于通過點對點協議實現設定值級聯功能。

控制端子排

CUD 上的端子

• 參考電壓 P10，10mA 負載額定值，
  參考電壓 N10，10mA 負載額定值
• 2 路模擬量輸入，通過差分放大器，
  分辨率 ± 14 位
  0 ... ± 10 V, 0 ... ± 20 mA, 4 ... 20 mA
• 1 路模擬量輸入，通過差分放大器，
  分辨率 ± 14 位
  0 ... ± 10 V
• 4 路模擬量輸入，通過差分放大器，
  分辨率 ± 11 位
  0 ... ± 10 V
• 一路模擬量輸入，用于通過 PT100、PTC 或 KTY84 連接溫度傳感器
• 2 路模擬量輸出，參考地，0 至 ± 10 V, ± 15 位分辨率，zui高 2mA
• 脈沖編碼器評估，針對 5 或 24V 編碼器，2 軌道及 0 標志，zui高頻率 300kHz
• P15 電源，200mA，針對脈沖編碼器
• 4 路數字量輸入，參考地，2 帶有可選功能
• 4 路數字量輸入/輸出，參考地，輸出帶有開路發射極 P24，100mA 額定負載
• 4 路二進制輸出，參考地，開路發射極 P24，100mA 額定負載
• 一個串口，RS485 二線或四線，zui大速度 187.5 kBaud
• P24 電源，用于控制數字量輸入
• 設備“數字”地端子（例如：用于連接二進制輸出的負載）
• 設備“模擬”地端子（例如：用于連接模擬量輸入的參考電位）
• 連接 AOP30 的連接器
• 連接一個 RS232 串口和 5V 電源的連接器，300mA（例如：連接脈沖編碼器）

選通模塊上的端子

• 模擬轉速計 8 到 270 V，用于zui高速
• E-STOP

連接電機的接口

電機溫度監視

可以連接 PTC 熱敏電阻或線性溫度傳感器（KTY84-130）。標準 CUD 和高級 CUD 選件上都配備了一個輸入用于此目的。可以對 PTC 熱敏電阻的報警和故障信息進行參數化。使用 KTY84-130 時，必須輸入一個報警門限和一個掛斷（脫扣）門限。極限值的輸入和顯示使用 ℃單位。

此外，可以通過高級 CUD（選配）評估熱敏開關。當熱敏開關響應時（這是一個二進制開關信號），可以輸出參數化的報警或故障信息。評估通過一個二進制用戶可分配輸入實現。

電刷長度監視

電刷長度使用浮空微型開關監視；會評估zui短電刷。如果電刷壽命已經過期，則微型開關打開；報警或故障信息可以參數化。評估通過一個二進制用戶可分配輸入實現。

監視電機風扇氣流

氣流監視器集成在電機風扇的氣路中。當此監視響應時，會發出報警或故障信息。評估通過一個二進制用戶可分配輸入實現。

西門子直流電機

盡管許多年前人們就預言直流電機的技術已經走到盡頭了，但是我們還是堅持掌握著我們直流技術，它仍然是我們的寶貴資產。當該說的都說了該做的都做了之后，幾十年來直流電機還是在日常應用中證明了自己的重要性，它們是*的。

與 SINAMICS DC MASTER 變頻器相配合，它們總是可以形成理想的組合 - 無論是需要有利的價格還是zui高的可用性等級。

由于采用了緊湊的模塊式設計，這些電機還可以用在空間有限的地方。

此外，有豐富的設備和裝置可以安裝到直流電機上。有大量的監視和診斷選件可以提高可靠性和確保無干擾運行。

有關質量保證和改進的詳細規范整合到了各種運行和過程中 - 從開發一直到生產和服務。質量管理會對所有公司的過程之間的交互進行協調，以確保實現過程無錯平穩。

而且我們還對自己的供貨商采取了嚴格的質量要求。所有供貨商必須把自己無縫的整合到我們質量管理體系中來。

其結果是：我們電機生產中只會使用無缺陷、高質量的材料。

客戶利益：

• 利用小外形尺寸的電機提供高功率密度
• 通過使用豐富的診斷功能以及結合 SINAMICS DC MASTER 變頻器實現了高度的運行可靠性和可用性
• 由于采用了 DURIGNIT 2000^? 絕熱系統，具有高熱儲備量，可以承受連續過載運行
• 通過高效率實現了低損耗
• 通過優化電流換相系統，實現了長電刷壽命