西門子MM430變頻器6SE6430-2UD35-5FB0

1、紙機傳動特性與變頻器機械特性

　　造紙機傳動屬于恒轉矩負載，所以要求電機采用恒轉矩調速。要求變頻器工作在恒轉矩調速控制狀態，所以應該選用恒轉矩機械負載變頻器。

　　有的公司對于恒轉矩調速和恒功率調速采用不同型號的變頻器，如西門子公司的ECO風機、水泵控制用變頻器和MDV、6SE70恒轉矩變頻器。有的公司對于恒轉矩調速和恒功率調速采用同一型號的變頻器，對于同一臺變頻器采用不同的控制方式所接配的電機不同，變頻器內部參數設置不同。如ABB公司ACS400、ACS600系列變頻器。比如型號為ACS401-0030的變頻器在恒轉矩調速控制接配電機22Kw，在風機、水泵恒功率控制接配電機為30Kw。所以用戶應該了解變頻器的機械特性匹配。

2、頻率分辨率對紙機傳動性能的影響
　　頻率分辨率是衡量變頻器的重要指標。頻率分辨率包含頻率給定分辨率和頻率控制分辨率。

1、頻率給定分辨率指變頻器的給定通道對輸入信號的分辨率，一般指模擬輸入通道AD的位數。對于通訊通道一般給定精度遠遠大于模擬通道，所以模擬給定通道若能滿足要求，通訊通道是滿足的。
　　一般紙機對傳動調速的控制精度要求為0.1%，對于一臺確定的造紙機從頻率分辨率的角度來說，若能在低速滿足給定控制精度，則在高速運行是沒有問題的。下面我們舉例說明：
　　設本臺紙機在低速抄紙，變頻器運行頻率為10Hz，則要求給定精度為：10*0.1%=0.01Hz
　　所以要求變頻器的頻率分辨率必須能夠小于0.01Hz。
設本臺紙機在高速抄紙，變頻器運行頻率為50Hz，則要求給定精度為：
50*0.1%=0.05Hz
　　所以要求變頻器的頻率分辨率必須能夠小于0.05Hz。
　　所以我們在選擇傳動系統時注意紙機低速時變頻器能否滿足控制精度的要求。而不必擔心高速的給定精度。給定精度也可以通過變頻器參數來進行調節，但缺點是在改變工作狀態時需要重新調整參數。
如一臺用于流漿箱控制的上漿泵變頻器，其運行頻率一般在30~50Hz之間，控制采用SR73A調節器，但是流漿箱液位無法穩定，上漿量忽大忽小，變頻器始終調節不能穩定。原因變頻器設定分辨率不夠。給定忽大忽小，1mA對應2.5Hz。我們可以調節參數，變頻器的小給定為30Hz，即給定0mA對應30Hz，給定20mA對應50Hz，這樣1mA對應1Hz，給定頻率分辨率提高了2.5倍。

2、頻率控制分辨率指變頻器的輸出小分辨率，通常說變頻器是無級調速是相對而言的。變頻器有它的小分辨率，每次調速頻率的小變化。現在變頻器的小分辨率一般為0.01Hz。用戶在選擇變頻器時應該注意頻率分辨率是否能滿足設備需要。

3、具有轉差補償變頻器對系統穩態精度的影響
交流異步電機都存在轉差頻率，電機的輸出轉矩和功率與轉差頻率成正比，變頻器為了提高速度控制精度，對電機控制采用轉差補償。
依據異步電機的機械特性，當負載轉矩增大，轉差頻率增大，轉子產生速降。轉差補償就是利用依據負載改變定子同步頻率，以補償轉子因為負載的速降，消除調速靜差，從而保證轉子的速度維持恒定。
變頻器的轉差補償依據電機的機械特性進行，變頻器要求輸入電機銘牌參數，依據銘牌參數來確定電機的控制數學模型，轉差補償量應為：

　　由于電機在變頻控制調速過程中，不同公司的電機的阻抗不同，所以轉差補償在有時是欠補償，有時為過補償。因此對系統穩態、動態精度會有一定的影響。
　　所以在使用變頻器的過程中合理使用轉差補償會消除靜差，提高系統的穩態精度。調節轉差補償可以獲得特殊的機械特性，在板紙機、瓦楞紙機調試運行中非常重要。

4、變頻器功能的基本要求
　　紙機對變頻器功能的要求與選擇的上位控制系統有關，不同的控制方式對變頻器的功能有不同的要求。紙機一般要求在操作臺上能夠對變頻器進行起停、爬行/運行、速度微調等控制操作；能夠顯示分部線速度、電機電流等功能；能夠顯示變頻器工作狀態等功能。
下面列舉在不同的控制方式下對變頻器的功能要求。

1、模擬控制與速度鏈控制器控制：
要求變頻器有兩路以上的模擬量輸入和輸出功能；兩路以上的數字量輸入功能；兩路數字量輸出功能。
兩路模擬量輸入用于速度給定和反饋輸入，第三路模擬量輸入用于速度附加給定控制。兩路模擬量輸出一路用于顯示分部線速度，一路用于顯示變頻器輸出電流。兩路以上的數字量輸入用于起起停控制和爬行/運行轉換控制。兩路數字量輸出用于顯示變頻器的工作狀態。

2、電動電位器控制方式：
要求變頻器有兩路模擬量輸出功能；四路以上的數字量輸入功能；兩路數字量輸出功能。
兩路模擬量輸出一路用于顯示分部線速度，一路用于顯示變頻器輸出電流。兩路數字量輸入用于起停控制和爬行/運行轉換控制；兩路數字量用于速度微調控制。兩路數字量輸出用于顯示變頻器的工作狀態。

3、PLC通訊控制方式
　　PLC通訊控制方式按照操作方式分有兩種控制方式，一種是采用傳統的按鈕操作方式，另一種為觸摸屏操作方式。這兩種控制方式要求變頻器有通訊控制功能和對應的通訊適配器。如Modbus網絡要求有Modbus通訊板；Profibus—DP總線要求有Profibus—DP通訊板。

　　（1）、按鈕控制方式要求變頻器有兩路模擬量輸出功能；兩路的數字量輸入功能；兩路數字量輸出功能。兩路模擬量輸出一路用于顯示分部線速度，一路用于顯示變頻器輸出電流。兩路數字量輸入用于起停控制和爬行/運行轉換控制；兩路數字量輸出用于顯示變頻器的工作狀態。

　　（2）、觸摸屏控制方式要求變頻器有一路數字量輸入，用于急停功能。其它顯示控制都在觸摸屏上進行。

MICROMASTER 430 無濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 二次矩 55kW 過載 110% 60S，140% 3S 850x 350x 320（高x寬x深） 防護等級 IP20 環境溫度 -10+40°C 無 AOP/BOP

2） 變頻器和電機的距離確定電纜和布線方法；

i.變頻器和電機的距離應該盡量的短。這樣減小了電纜的對地電容，減少干擾的發射源。 ii. 控制電纜選用屏蔽電纜，動力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機全部用穿線管屏蔽。 iii.電機電纜應獨立于其它電纜走線，其小距離為500mm。同時應避免電機電纜與其它電纜長距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產 生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關的模擬量信號線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。 iv. 與變頻器有關的模擬信號線好選用屏蔽雙絞線，動力電纜選用屏蔽的三芯電纜（其規格要比普通電機的電纜大檔）或遵從變頻器的用戶手冊。

3） 變頻器控制原理圖 i.主回路：電抗器的作用是防止變頻器產生的高次諧波通過電源的輸入回路返回到電網從而影響其他的受電設備，需要根據變頻器的容量大小來決定是否需要加電 抗器；濾波器是安裝在變頻器的輸出端，減少變頻器輸出的高次諧波，當變頻器到電機的距離較遠時，應該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護功能，但缺相保 護卻并不*，斷路器在主回路中起到過載，缺相等保護，選型時可按照變頻器的容量進行選擇。可以用變頻器本身的過載保護代替熱繼電器。 ii. 控制回路：具有工頻變頻的手動切換，以便在變頻出現故障時可以手動切工頻運行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。

4） 變頻器的接地 變頻器正確接地是提高系統穩定性，抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好，接地導線的截面不小于4mm，長度不超過5m。變頻器的 接地應和動力設備的接地點分開，不能共地。信號線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端，另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。

西門子MM430變頻器6SE6430-2UD35-5FB0

通過 DP/AS-i LINK Advanced，PROFIBUS DP 主站可以循環訪問較低層次 AS-Interface 網段的所有從站的 I/O 數據。

DP/AS-Interface LINK Advanced 占用以下地址區域：

• 作為單主站：32 字節的輸入數據和 32 字節的輸出數據，其中存儲了 AS-Interface 線路所連接的 AS-Interface 從站（標準和A/B 從站）連接的 I/O 數據。

• 作為雙主站，字節數加倍

• 可選的附加 I/O 字節用于來自模擬量從站的數據

可以壓縮 I/O 圖像的尺寸，因此，在 DP 主站的系統中，只占用實際要求的 I/O 地址區。對模擬信號的綜合評價與訪問數字值同樣容易，因為模擬過程數據也直接取決于 CPU 的 I/O 地址區。

PROFIBUS DP-V1 主站還可通過非循環 PROFIBUS 服務來觸發 AS-Interface 主站調用（如寫入參數、修改地址、讀取診斷值）。使用 AS-Interface Link 中的操作顯示，可以全面調試下層 AS-Interface 總線。

DP/AS-i LINK 增強型配有一個附加以太網端口，從而可使用集成網絡服務器。通過標準網頁瀏覽器（例如，Internet Explorer），無需其他軟件即可調用網絡服務器。無需附加軟件，其允許在 PC 上顯示所有診斷信息，顯示總線配置以及任何調節（若適用）。使用這個端口，還可對固件進行更新。

通過可選的 C-PLUG，不用輸入連接參數（PROFIBUS 地址等）即可更換模塊，從而將發生故障時的停機時間縮到zui短。

診斷

使用 LED、顯示屏和控制鍵、web 界面或 STEP 7，可以實現下列診斷：

• DP/AS-Interface LINK 增強型的運行狀態

• 作為 PROFIBUS DP 從站的鏈路的狀態

• AS-Interface 網絡診斷

• 消息幀統計

• 在 web 界面中的標準診斷頁，用于使用標準瀏覽器、通過以太網進行快速診斷

• 如果使用網絡界面，則在 PC 上無需進行網絡設置（Zeroconf 程序）。

• 可以選擇通過電子郵件或 SNMP Trap 報告診斷事件。集成的診斷緩沖區保存包括時間戳的事件。

安全說明

為了保護設備、系統、機器和網絡以防受到網絡威脅，必須實施并持續保持全面、的工業安全概念。西門子的產品和解決方案只是這種概念的一個組成部分。

有關工業信息安全的更多信息

組態

可以如下組態 DP/AS-Interface LINK 增強型：

• 帶 STEP 7（經典版），V5.4 或更高版本；或 STEP 7 (TIA Portal)，V12 或更高版本：使用 STEP 7，可以上傳 AS-Interface 組態。也可以在 HW Config（從站選擇對話框）中方便地組態 AS-Interface 從站。

• 通過在顯示屏上更改 AS-i 的實際組態

• 或者，可通過 PROFIBUS GSD 文件將 DP/AS-i Link Advanced 集成到工程組態工具中（例如，用于 V5.4 以下版本的 STEP 7 或非西門子工程組態工具）。

• 只需按一個按鈕即可進行簡便組態，調試時間很短，并可使用顯示屏或 Web 界面對 AS-Interface 總線進行測試

• 由于可以使用顯示屏或 Web 界面進行方便的診斷，并且可借助于 C-PLUG 交換介質來簡便更換模塊，因此能夠在發生從站故障時縮短停產和檢修時間

• 可使用 HW-Config (STEP7) 中的從站產品目錄進行方便的組態，從而減少了工程組態工作量

• 在項目數據的量很大時，可通過使用雙 AS-Interface 主站來節約成本

• 無需通過 AS-Interface Power24V 提供 AS-Interface 電源：
  AS-Interface 電纜組件通過現有的 24 V DC PELV 電源裝置送入。解耦時，需要 AS-Interface 數據解耦模塊

• 使用 AS-Interface 電源的標準模式，可以沒有任何限制，由此不需要更多的工作電壓

• 通信原理

  PROFIBUS DP 主站或安全控制器通過 DP/AS-Interface F-Link 與 AS-Interface 從站通信。AS-Interface 過程數據映射到用于非安全輸入和輸出數據以及安全輸入數據的各種數據區域。

  診斷

  使用 4 個 LED，顯示器和控制鍵或 SIMATIC S7 可進行廣泛的診斷。相關更多信息，請參閱手冊。參見“其它信息"。

  組態

  如下組態 DP/AS-Interface F-Link：

• 使用 STEP 7 V5.4 SP1 及更高版本：通過從站選擇對話框，尤其可方便地對西門子 AS-Interface 從站進行參數化。

• 可以在 STEP 7 項目中上載已經組態好的 AS-Interface 網絡的組態。

• DP/AS-Interface F-Link 不支持安全型 AS-Interface 輸出模塊。

• DP/AS-Interface F-Link 不能采用 TIA 博途進行組態。

• 編程

  與 MSS ASIsafe 模塊化安全系統不同的是，DP/AS-Interface F-Link 是一個純網關，它不會通過自己的安全邏輯來運行。安全功能的編程在上級故障安全 PLC 中完成，如：

• 使用 Distributed Safety V5.4 SP1 及以上版本，用于 SIMATIC S7-300F/416F

• 使用 SINUMERIK 實現安全集成

• 安全和標準程序可以訪問通過 CPU 的 I/O 地址區域連接的 AS-Interface 從站的數字量和模擬量 I/O 數據。

  運行條件：

• 在 AS-i 通信錯誤（例如，AS-i 標準從站或 ASIsafe 從站故障）的情況下，DP / AS-i F-Link 為所有安全輸入發送替代值“0"到F控制器。

• 在 DP/AS?i F Link 的 AS?i 線路上無法運行安全 AS?i 輸出。

• 執行器的安全控制由 F 控制器處理，例如：通過安全 SIMATIC 輸出模塊。

• DP / AS-i F-Link 不適用于 AS-i Power24V。

• AS-i 采集的安全信號（緊急停止，門聯鎖，光幕等）并傳送*層 F-PLC。

• 符合技術規范 V3.0 的全功能 AS-Interface 主站：

• 使用 62 個 A/B 從站時，可運行多達 248 點數字量輸入/248 點數字量輸出，每個從站帶有 4 點數字量輸入/4 點數字量輸出。

• 多達 62 個數字量或模擬量從站

• 可連接到 PROFIBUS 網絡，如 DP/AS?i Link Advanced 或 DP/AS?Interface Link 20E

• 可通過按下按鈕對 ASIsafe 從站的編碼序列進行示教。

• 使用 HW-Config (STEP 7) 中的從站選型對話框，包括設定在 PROFIsafe 從站上建模的 ASIsafe 從站的 F 參數，可輕松組態所有西門子 AS-Interface 從站，從而減少了工程組態工作量

• 可在采用 SINUMERIK 840 D 數控系統的機床中使用

• 從站故障時，停機和維修時間降低，是由于使用顯示器，通過簡單的模塊更換且用戶友好的診斷（僅需通過控制鍵進行少量設置，無須使用組態工具）