西门子200千瓦变频器MM440

6SE6440-2UD42-0GB1MICROMASTER 440 无滤波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定转矩 200kW 过载 136% 57S，160% 3S 二次矩 250kW 1533x 326x 545（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 0-40°C 无 AOP/BOP

问题：
如何将SINAMICS S120设置成为电压、频率都可以独立调节的电源？

回答：
在VECTOR方式下，设置参数P1300=19即可实现S120变频器输出频率和输出电压的独立调节。

  • 参数P1330可以设置输出电压百分比，参考电压为P2001

  • 速度主给定P1070可以设置输出频率百分比，参考频率为50Hz

  • 在V/f方式下，变频器的输出电压默认会有提升。可以设置参数P1310=0来消除电压提升的影响。

在P2001=1000V，P1310=0，P1300=19， P1330=10%（即设定电压为100V），P1070=10%（即设定频率为5Hz）时，起动变频器，得到输出电压和频率的曲线如下。


图1 变频器输出电压、频率曲线

说明：
① 由于斜坡函数发生器RFG的作用，输出频率会随时间沿斜坡上升或下降。可以设置参数P1120=0s，P1121=0s来消除RFG的影响。
② 只有在异步电机励磁完成后，输出频率才开始增加。可以设置参数P0346=0.001s，P0347=0s来消除励磁时间的影响。
③ 变频器在停车时，会根据设定频率和实际频率来判断是否封锁输出。可以设置参数P1226=0来保证输出频率沿斜坡降为零。
④ 另外，由于变频器输出侧为PWM波，谐波含量大，电压尖峰高，在使用时需要注意。如果作为电源使用，必须选择正弦波滤波器，有可能还需要变压器。

西门子标准传动产品MM430、MM440, 为用户提供三组命令数据组(CDS)与三组驱动数据组(DDS), 所谓命令数据组是指与命令源相关的参数，驱动数据组是指电机参数以及变频器内的常用数据，参数表中会对两种数据进行标示。

CDS数据在变频器运行过程中是可以切换的，受参数P0810; P0811的影响。对应关系如下图：
可以看出我们可以通过修改P0810; P0811来实现参数组的切换。一般情况下，我们在现场需要用数字输入端子来控制变频器参数组的切换，方法如下：首先设置：P0703（例如数字输入3）=99，然后将数字输入3的状态付给参数P0810, 即P0810=722.2； 就可以通过数字端子3来实现、二组参数的切换，所谓的远程与本地之间的切换即将组参数设置成外围端子控制，第二组参数设置成BOP面板控制。同时，我们可以进行两路模拟通道之间的切换。

举例如下：

用数字端子7完成两模拟输入通道切换，其中模拟通道1 ，端子3，4接电位计的分量，模拟通道2 ，即端子10，11接0-20mA 电流

 

 

1． DIP 1 -> off
2． DIP 2 -> on
参数设置如下：
P0003=3
P0004=0
P700.0=2
P700.1=2
P1000.0=2
P1000.1=7
P0756.0=0
P0756.1=2（因为模拟输入2用电流输入）
P0759.0=10
P0759.1=20
P0703.0=99
P0703.1=99
P0810=722.2 （用810参数进行参数组切换，把703的状态付给它）
P0731.1=P0731.0
P0732.1=P0732.0
P0733.1=P0733.0


 

当数字端子7与9短接时，通过模拟通道2 （0-20mA）控制
当数字端子7与9断开时，通过模拟通道1（电位计）控制

1． Drive ES PCS7功能简介
Drive ES for PCS7是SIEMENS公司专门为PCS7系统开发的变频驱动器控制功能库，它包含DRVPCS7 Library (AS) 和DRVPCS7 Library (OS) 两部分。此功能库继承了PCS7一贯的简单易懂的编程思想，只需通过简单的配置及地址连接，即可完成PCS7系统中变频驱动器控制的集成，并提供丰富的智能诊断和控制功能。

功能库中提供如下变频驱动器的控制功能块：

  • MASTERDRIVES：SIMO_MD

  • MICROMASTER：SIMO_MM3、SIMO_MM4

  • SIMOREG DC MASTER：SIMO_DCM

  • SINAMICS G/S Serials：SINA_GS

  • VIK/Namur：VIKNAMUR

功能库支持英、德、法三种语言。

2． Drive ES PCS7安装要求西门子200千瓦变频器MM440

SIMATIC CPU/CP要求：

  • CPU41x-y from V3.1.0 (6ES7 414-3XJ00-0AB0, 6ES7 416-2XK02-0AB0, 6ES7 416-3XL00-0AB0, 6ES7 417-4XL00-0AB0)

  • CPU41x-4H from V3.1.1 (6ES7 414-4HJ00-0AB0, 6ES7 417-4HL01-0AB0)

  • CP443-5 ext from V5.1.0 (6GK7 443-5DX03-0XE0)

操作系统要求：

  • Windows 2000、Windows XP or Windows Server 2003

  • PCS7 installation running V6.1 or higher (STEP 7 >= V5.3.1.1, WinCC >= V6.0.3.0)

3． Drive ES PCS7组态过程
安装完成后，运行PCS7即可使用Drive ES功能库进行组态编程。下面针对MM440在PCS7中的使用，分两种情况（普通DP口和Ylink后）来具体演示如何在PCS7中使用Drive ES功能块。

3.1． 集成DP口或扩展DP口方式

I． 打开PCS7系统，插入AS站并进行硬件组态，针对MM440的组态如下图Pic1所示。


Pic1：MM440站的硬件组态

II． 组态DP通讯接口区间，如下图Pic2所示。


Pic2：MM440接口区间组态

注：
必须选择PCS7,PZD-4/4，PCS7功能库仅仅支持PZD的方式，且Consistency类型需设为Entire Length。（与系统采用的通讯方式有关，系统使用SFC14”DPRD_DAT”/SFC15”DPWR_DAT”读写通讯数据。）
接口区间对应的输入输出映象区首地址必须相同，此处为IW520/QW520，稍后CFC编程时需使用到。

PCS7提供的PZD-4/4的具体结构如下表所示：

III． CFC编程，如下图Pic3所示。


Pic3：CFC编程连接

连接Value地址到IW520（接口区首地址）；
AC_START设置为1：非循环读取Fault Message。
编译并激活Generate Module Drivers、Update Sampling Time选项，编译完成后CFC自动连接其他端口。
IV． 设置MM440相关参数，例P0700＝6、P0918＝”DP Address”、P1000＝6、P0927＝15、P2040＝20等。详情请参考MM440使用手册及Drive ES PCS7 Blocks相关使用说明。
V． 插入OS并编译运行，运行情况如下图Pic4所示。


Pic4：MM440上位机运行状况

3.2． 冗余系统Ylink连接方式
I． 打开PCS7系统，插入AS站并进行硬件组态，插入Ylink。针对MM440在Ylink后的组态如下图Pic5所示。



Pic5： Ylink后MM440站的硬件组态

II． 组态DP通讯接口区间，如下图Pic6所示。


Pic6：Ylink后MM440接口区间组态

注：
必须选择0PKW,4PZD whole cons接口方式，PCS7功能库仅仅支持PZD的方式，且Consistency类型需设为Entire Length。（与系统采用的通讯方式有关，系统使用SFC14”DPRD_DAT”/SFC15”DPWR_DAT”读写通讯数据。）

接口区间对应的输入输出映象区首地址必须相同，此处为IW512/QW512，稍后CFC编程时需使用到。

III． CFC编程，如下图Pic7所示。


Pic7：CFC编程连接

连接Value地址到IW512（接口区首地址）；

AC_START设置为0：Ylink后不支持非循环读取Fault Message的方式，所以此处需设置为0。

编译并激活Generate Module Drivers、Update Sampling Time选项，编译完成后CFC自动连接Block其他端口。

IV． 设置MM440相关参数，例P0700、P0918、P1000、P0927、P2040等（同上）。详情请参考MM440使用手册及Drive ES PCS7 Blocks相关使用说明。

V． 插入OS并编译运行，运行情况如下图Pic9所示。


Pic9：MM440上位机运行状况

4． Drive ES PCS7总结

在使用Drive ES PCS7的过程中，需要注意：

> 硬件组态中接口区间的设置输入、输出首地址必须相同。
> 数据完整性Consistency类型必须为Entire Length。
> 数据读写使用SFC14/SFC15以Consistent Data的方式对数据进行读写操作，以SFB52/SFB53以Data Record的方式来对诊断记录进行读写。因此在PCS7中无法通过变量监控的方式来对DP接口的过程映象区进行读写，此方式与使用Step7编程有所区别。
> Drive ES PCS7仅仅支持循环读写过程值，即仅支持PZD的读写方式，如果需要读写PKW参数则必须使用Step7来编程实现。
> Ylink后不支持非循环的Fault Message的读取，AC_START需设置为0。



西门子200千瓦变频器MM440