西門子6SE6440-2UD22-2BA1

)系統架構向FCS方向發展。單純從技術而言，現階段現場總線集成于DCS可以有三種方式：① 現場總線于DCS系統I/O總線上的集成――通過一個現場總線接口卡掛在DCS的I/O總線上，使得在DCS控制器所看到的現場總線來的信息就如同來自一個傳統的DCS設備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統采用的就是此種集成方案。② 現場總線于DCS系統網絡層的集成――就是在DCS更高一層網絡上集成現場總線系統，這種集成方式不需要對DCS控制站進行改動，對原有系統影響較小。如Smar公司的302系列現場總線產品可以實現在DCS系統網絡層集成其現場總線功能。③ 現場總線通過網關與DCS系統并行集成――現場總線和DCS還可以通過網關橋接實現并行集成。如SUPCON的現場總線系統，利用HART協議網橋連接系統操作站和現場儀表，從而實現現場總線設備管理系統操作站與HART協議現場儀表之間的通信功能。

輸入采樣在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。
　　在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。

組件視圖 (HW-Config)
用于硬件組態，例如自動化系統、總線組件或過程輸入/輸出

過程對象視圖
作為中央開發環境用于過程標簽過程變量/對象的各個方面。

過程對象視圖,通過提供過程標簽過程變量的通用視圖，對過程工程師執行的工作加以支持。它可以樹型結構顯示工廠的工藝層級結構，并以表格視圖的形式顯示過程變量/對象（一般數據、功能圖、塊、參數、信號、消息、圖像對象、歸檔變量、層級文件夾、設備屬性和全局聲明）的各個方面。這可以幫助技術人員快速定位。

在標記的層級分支中，所有對象都顯示在表格中，這樣便于使用簡單易用的編輯、過濾、替換、導入和導出功能進行直接處理。同時，還可以通過設備的一種特殊測試模式在線測試和啟動過程變量和 CFC。

過程控制的 OS 區和圖像層級結構，以及 SIMATIC PCS 7 資產管理，都可從工藝層級結構衍生出來。并為面向工廠的過程對象識別提供支持。

借助于圖像層級結構，可以將公共顯示定位在畫面中，并將其自動鏈接到子圖像中。組態工程師只需負責正確定位即可。可以修改顯示域的定義和數量及其自定義報警。

I&C 和過程消息已在函數塊中進行預組態，而操作員輸入消息已在面板中進行預組態。它們是觸發事件發生時自動生成的。必要時，可以對消息文本進行修改或定義消息的優先級。

使用過程對象視圖，也可以組態“智能報警隱藏"功能。這里指的是，在特定工廠條件下，可以動態隱藏那些不會影響工廠安全或不會干擾工廠生產的報警。根據工廠單元的操作狀態（啟動、維修等），按照預先組態顯示或隱藏該工廠單元內中分組中的工藝塊消息。通過過程對象觀的警報矩陣的選項箱的選擇，多 32 個操作狀態的每一個狀態里，警報可獨立顯示或隱藏。盡管被隱藏的報警沒有發出圖像或聲音信號，但依然會被記錄并歸檔

4、采用西門子變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣？

采用西門子變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時，起動電流為6~7倍，因此，將產生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉 矩為70%~120%額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的西門子變頻器，起動轉矩為*以上，可以帶全負載起動。

5、裝設西門子變頻器時安裝方向是否有限制。

西門子變頻器內部和背面的結構考慮了冷卻效果的，上下的關系對通風也是重要的，因此，對于單元型在盤內、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

6、不采用軟起動，將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機不能起動。

7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎？

根據減速機的結構和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結構上通常可考慮70~80Hz為zui大極限，采用油潤滑時，在低速下連續運轉關系到齒輪的損壞等。

8、西門子變頻器能用來驅動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？

單相電機基本上不能用。對于調速器開關起動式的單相電機，在工作點以下的調速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運轉方式的，將誘發電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運轉的機種。

9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？

它與西門子變頻器的機種、運行狀態、使用頻率等有關，但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據此可推算損耗，但內藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進去，功率消耗將變大，對于操作盤設計等必須注意。

10、為什么不能在6~60Hz全區域連續運轉使用？

一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環上的葉片進行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運轉相同的發熱，必須降低在低速下的負載轉矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機組合，或采用電機。

11、西門子變頻器的壽命有多久？

西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件，如果對它們進行定期的維護，可望有10年以上的壽命。

12、西門子變頻器內藏有冷卻風扇，風的方向如何？風扇若是壞了會怎樣？

對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種，風的方向是從下向上，所以裝設西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護

13、關于散熱的問題

如果要正確的使用西門子變頻器，必須認真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數的下降。環境溫度升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時，流過西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產生的熱量也是非常大的，不能忽視其發熱所產生的影響。

保養

變頻器在長時間的存放過程中，儲存環境可能對變頻器本身產生許多不利的影響，對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求，在確保其環境符合要求的前提下，還有必要對變頻器進行定期的維護保養。

1.西門子變頻器，保養維護，電容充電 1.外觀檢查 對*存放的變頻器，檢查時要

注意變頻器的外觀是否有變化，如:外觀有無變形，有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐，以及其他異常的變化。。

2.檢查風機的靈

用細的木棍或其他較軟的物體撥動風葉，手感應該流暢，風機轉動應靈活，不能有卡澀的現象，觀察風機是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。

3.電氣性能檢查

*存放的變頻器，由于環境的影響和變頻器器件的使用期限，必須定期對變頻器進行電氣性能的檢查及保養。具體方法如下:

使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性，使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“P"端，用黑表筆分別接輸人“R"“S"“T"，表針擺動應在2/3處，超過2/3或低于l/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，如出現擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“N"端，用黑表筆分別接輸入“R"“S"“T"，表針擺動應在2/3處，超過2/3或低于1/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則為異常。

用同樣的方法檢查逆變部分，將“R"“S"“T"換為“U"“V"“W"，因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關閉狀態下同樣有整流橋特性。

絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進行高壓絕緣檢測，使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標識。紅端分別接“R"“S"“T"“U"“V"“W"，均速搖動搖表，測量絕緣電阻應在SM以上。

電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命zui有影響的是平滑鋁電解電容器，它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內部溫度所決定。在主回路設計時已經根據電源電壓選定了電容器的型號，所以內部的溫度對電解電容器[優論論文]的壽命起決定作用。

西門子6SE6440-2UD22-2BA1

可以通過S7-300/400 PLC集成的 PROFINET 接口使用基于工業以太網的開放式通信與Simotion設備進行數據交換，下列通信協議支持開放式通訊：

? TCP
? UDP

PLC 通過工業以太網 OPEN IE 通信方式下的 TCP IP 協議進行數據交換，需要使用以下程序塊：

? FB65 "TCON" 建立連接
? FB66 "TDISCON" 中止連接
? FB63 "TSEND" 發送數據
? FB64 "TRCV" 接收數據

這些通信功能塊可以在函數庫 Standard Library -> Communication Blocks 中找到。 用于連接 TCP IP 端點的參數存儲于一個數據結構體中。在本程序示例中，使用數據結構體 UDT65 "TCON_PAR"，用戶將對這個數據結構體進行參數化。不需要在 NetPro 中配置通信連接。UDT65的創建需要使用 Open IE向導來完成。

STEP 7 是用于對 SIMATIC S7/C7/WinAC 進行編程的基礎。編程時總要使用該軟件。
它具有以下版本：

• STEP 7：
  用于各種應用的*版本，帶有梯形圖、功能塊圖和指令表編程語言

• STEP 7 Professional 高性能軟件包：
  支持所有 IEC 語言（梯形圖、功能塊圖、指令表、順序功能圖和結構化文本）。并且，還提供了一個集成離線模擬組件 (S7-PLCSIM)。

• STEP 7 Lite：
  適用于較低性能范圍的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7

• STEP 7 Micro：
  用于 SIMATIC S7-200 的精簡編程軟件包

工程工具是一些面向任務的工具，除 STEP 7 之外也可使用這些工具。它們可大大降低能源成本，并顯著提高舒適性。

設計工具（Engineering Tool）包括：

• 供編程人員使用的高級語言

• 供技術專家使用的圖形化語言

• 用于診斷、模擬、遠程維護、設備文檔制作等的擴展軟件。

運行版軟件包括已編程好并可由用戶程序調用的解決方案。它直接集成在自動化解決方案中，分為兩種類型：

• 硬件捆綁：
  軟件與特定硬件相關

• 非硬件捆綁：
  軟件可滿足一般硬件要求。

例如，運行版軟件包括：

• 用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件

• 用于將自動化系統集成到 WINOOWs 應用程序中的工具

您可在“基于 SIMATIC PC 的控制"下面找到用于基于 PC 的控制的運行版軟件。

人機界面包括：

• SIMATIC ProTool 和 ProTool/Lite 用于組態操作面板

• SIMATIC ProTool/Pro – 通過 PC 實現機器級可視化

• SIMATIC ProAgent ? 用于過程診斷的選件包

• SIMATIC WinCC flexible – 用于組態 SIMATIC HMI 操作員面板的工程工具和用于在機器級簡便完成可視化任務的高性能可視化軟件

• SIMATIC WinCC – WINOOWs NT/2000/XP 系統下的高性能可視化系統

3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶，連接示意圖如下。

表5 支持內部補償的模板及可接熱電偶個數

圖2 內部補償接線

注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無。

3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒方式是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度，但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
補償盒必須單獨供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能，例如使用接地電纜屏蔽。
補償盒包含一個橋接電路，固定參比接點溫度標定，如果實際溫度與補償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會發生變化，產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差信號上，從而達到補償調節的目的。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒，*使用西門子帶集成電源裝置的補償盒，訂貨號如下表。

*使用的補償盒		訂貨號
帶有集成電源裝置的參比端，用于導軌安裝		M72166-V V V V V
輔助電源	B1	230VAC
	B2	110VAC
	B3	24VAC
	B4	24VDC
連接到熱電偶	1	L型
	2	J型
	3	K型
	4	S型
	5	R型
	6	U型
	7	T型
參考溫度	00	0℃

表6 西門子參比接點的補償盒訂貨數據

圖3 S7-300模板支持接線方式

圖3 類型：熱電偶通過補償導線連接到參比接點，再用銅質導線連接參比接點和模板的輸入端子構成回路，同時由一個補償盒對模板連接的所有熱電偶進行公共補償，補償盒的9，8端子連接到模板的補償端COMP+(10)和Mana(11)，所以模板的所有通道必須連接同類型的熱電偶。

圖4 S7-400模板支持接線方式

圖4 類型：模板的各個通道單獨連接一個補償盒，補償盒通過熱電偶的補償導線直接連接到模板的輸入端子構成回路，所以模板的每個通道都可以使用模板支持類型的熱電偶，但是每個通道都需要補償盒。

表7 支持外部補償盒補償的模板及可接熱電偶個數

3.2.3 外部補償—熱電阻
熱電阻方式是通過外接電阻溫度計獲取熱電偶的參比接點的溫度，再由模板處理然后進行溫度補償，同樣熱電阻必須安裝在熱電偶的參比接點處。

圖5 S7-300模板支持方式

圖5類型：參比接點電阻溫度計pt100的四根線接到模板的35，36，37，38端子，對應（M+，M-，I+，I-），可測參比接點出溫度范圍為-25℃到85℃，

圖6 S7-400模板支持方式

圖6類型：參比接點電阻溫度計的四根線接到模板的通道0，占用通道。
以上這兩種方式，參比接點到模板的線可以用銅質導線，由于做公共補償，只能接同類型的熱電偶。

表8 支持熱電阻補償的模板及可接熱電偶個數

3.2.4外部補償—固定溫度
如果外部參比接點的溫度已知且固定，可以通過選擇相應的補償方式由模板內部處理補償，組態設置詳見下章節。

表9支持固定溫度補償的模板及可接熱電偶個數

從上表可以看出，300的模板只支持參比接點的溫度為0℃或50℃兩種，而400的模板支持可變溫度范圍，且范圍大。

3.2.4混合補償—熱電阻和固定溫度補償
另外，除單獨補償方式外，可以使用相同參比接點給多個模板，通過電阻溫度計進行外部補償，S7-400的模板支持這種方式，補償示意圖如下。

圖7 混合外部補償

補償過程：如圖所示，模板2和1 有公共的參比接點，模板1進行外部電阻溫度計補償方式，由CPU讀取RTD的溫度，然后使用系統功能SFC55(WR_PARM)將溫度值寫入到模板2中，模板2選擇固定溫度補償的方式。
SFC55只能對模板的動態參數進行修改，模擬量輸入模板的靜態參數（數據記錄0）和動態參數（數據記錄1）的參數及數據記錄1的結構如下：

表10 S7-400模擬量輸入模板的參數

圖8 S7-400模擬量輸入模板的數據記錄1的結構

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模擬量輸入模板為例，程序塊SFC55調用：

圖9 SFC55系統塊調用

當M0.0上升沿使能時，將寫入的參數從MB100~MB166傳遞到輸入地址為100開始的模板，修改其數據記錄1的參數，同時也將參比接點的溫度也寫入模板的設定位置。