西门子中央控制器6ES7 312-1AE14-0AB0

应用

MICROMASTER 430 变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。它特别适合与工业泵和风机一起使用。

此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 它比 MICROMASTER 420 （即带人工和自动切换的的操作员面板） 有更多的输入和输出，并且有适配软件的功能。

设计

MICROMASTER 430 变频器采用模块化设计。 操作员面板和通讯模块很容易更换。

主要特性

• 引导调试简单
• 模块化结构允许组态的大灵活性
• 六个可编程的独立数字量输入
• 两个可量测的模拟量输入(0 V 到 10 V， 0 mA 到 20 mA) 也可以被用作第 7 个 / 第 8 个数字量输入
• 两个可编程模拟量输出（0 mA 到 20 mA）
• 三个可编程继电器输出
  30 V DC/5 A，阻性负载
  250 V AC/2 A，感性负载
• 因高脉冲频率而获得低噪音电机运转,可调节（如果必要，可降额运行）。
• 电机和变频器保护
• 在 PID 控制 （电机分级） 的基础上，多可以控制 3 台附加驱动
• 接在主电源（带外部旁路电路）上运行驱动
• 低能量方式
• 检测泵的干运转状态（皮带故障检测）

选件（概述）

• 线性换向扼流圈
• 输出扼流圈
• LC 滤波器和正弦滤波器
• 密封盘
• 基本操作员面板 2（BOP-2），用于参数化变频器
• 通讯模块
  • PROFIBUS
  • DeviceNet
  • CANopen
• PC 连接套件
• 装配套件，用于在控制柜门上安装操作员面板
• PC 启动工具，可在 Windows 98/NT/2000/ME/XP Professional 系统中执行
• 通过 Drive ES 实现 TIA 集成

国际标准

• MICROMASTER 430 变频器符合欧盟低压电器规范的要求。
• MICROMASTER 430 变频器带有 CE 标记。
• 符合 u_L 和 cu_L 认证
• c-tick

机械特点

• 模块化设计
• 工作温度： –10 °C to +40 °C (+14 °F to +104 °F)
• 功率密度高，外壳结构紧凑
• 简单的分离电缆连接，电源和电机连接，获取优电磁兼容性
• 可拆卸式操作面板
• 可拆卸式 I/O 板上无螺丝控制端子

性能特点

• 新 IGBT 技术
• 数字式微处理器控制
• 磁通电流控制(FCC)，用于提高动态响应以及电机控制
• 线性V/f 特性曲线
• 平方 V/f 特性曲线
• 多点特性曲线（可编程 V/f 特性曲线）
• 快速重启
• 滑动补偿
• 电源失灵或故障之后自动重启装置
• 节能模式?（例如：使低速运行的泵停机）
• 电机分级（连接或断开另外的电机，把一台逆变器用作泵串级中的控制驱动）
• 手动 / 自动模式
• 负载转矩监控（皮带故障检测, 检测泵的干运转状态）
• 内置 PID 控制器，用于简单过程控制
• 可编程加/减速，0 s 到 650 s
• 斜坡平滑
• 用于无脱扣操作的快速电流限制(FCL)
• 快速，可重复数字量输入响应时间
• 使用两个高分辨率 10 位模拟量输入的精密调节
• 用于快速控制制动的复合制动器
• 四个跳越频率
• 用于 IT 系统的可移动式“Y” 电容器(带不接地电源，此“Y”电容器必须被拆掉，并且要安装一个输出电抗器)。

保护特征

• 过载能力
  • 7.5 kW 到 90 kW： 
    过载电流 1.4 x 3 s 额定输出电流 （即 140 % 过载能力） 以及 ?1.1 x 60 s 额定输出电流 （即 110 % 过载能力）, 周期时间 300 s
  • 110 kW 到 250 kW： 
    过载电流 1.5 x 1 s 额定输出电流 （即 150 % 过载能力） 以及 ?1.1 x 59 s 额定输出电流 （即 110 % 过载能力）, 周期时间 300 s
• 过电压 / 欠电压保护
• 逆变器过热保护
• 用于 PTC 或者 KTY 的特殊直接连接，以保护电机
• 接地故障保护
• 短路保护
• I²t 电机热保护
• 锁定电机保护
• 停止防护
• 参数互锁

应用

MICROMASTER 440 变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。 包括起重机和提升绞车、高架仓库、用于食品、饮料及烟草生产的机器、包装机器等；这些应用领域，与一般的领域相比，对变频器的性能和动态响应的要求要高。

此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 大范围的电源电压使其可以在世界各地使用。

设计

MICROMASTER 440 具有模块化设计。 操作员面板和模块很容易更换。

国际标准

• MICROMASTER 440 变频器符合欧盟低压电器规范的要求。
• MICROMASTER 440 变频器具有 CE 标记。
• 符合 u_L 和 cu_L 认证
• c-tick

主要特性

• 引导调试简单
• 模块化结构允许组态的大灵活性
• 六个可编程的独立数字量输入
• 两个可量测的模拟量输入(0 V 到 10 V， 0 mA 到 20 mA) 也可以被用作第 7 个 / 第 8 个数字量输入
• 一个可编程模拟量输出（0 mA 到 20 mA）
• 三个可编程继电器输出（30 V DC/5 A，阻性负载；250 V AC/2 A，感性负载）
• 因高脉冲频率而获得低噪音电机运转,可调节（如果必要，可降额运行）。
• 电机和变频器保护

选件（概述）

• EMC 滤波器，A/B 级
• LC 滤波器和正弦滤波器
• 线性换向扼流圈
• 输出扼流圈
• 密封盘
• 基本操作员面板（BOP），用于变频器参数化
• 带多语言纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 带中英文纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 带西里尔字母、德语和英语纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 通讯模块
  • PROFIBUS
  • DeviceNet
  • CANopen
• 脉冲编码器测定模块
• PC 连接套件
• 装配套件，用于在控制柜门上安装操作员面板
• PC 启动工具，可在 Microsoft Windows 95/98/NT/2000/XP Professional 系统中执行
• 通过 Drive ES 实现 TIA 集成

机械特点

• 模块化设计
• 工作温度
  • 0.12 kW 到 75 kW： -10 °C 到 +50 °C
  • 90 kW 到 200 kW： 0 °C to +40 °C (+32 °F to +104 °F)
• 功率密度高，外壳结构紧凑
• 简单的分离电缆连接，电源和电机连接，获取优电磁兼容性
• 可拆卸式操作面板
• 可拆卸式 I/O 板上无螺丝控制端子

性能特点

• 新 IGBT 技术
• 数字式微处理器控制
• 高性能矢量控制系统
• 磁通电流控制(FCC)，用于提高动态响应以及电机控制
• 线性V/f 特性曲线
• 平方 V/f 特性曲线
• 多点特性曲线（可编程 V/f 特性曲线）
• 转矩控制
• 快速重启
• 滑动补偿
• 电源失灵或故障之后自动重启装置
• 用户可自定义的逻辑和算术运算功能块
• 动态缓冲
• 斜坡下降定位
• PID 控制器，用于简单内部过程控制（自动整定）
• 可编程加速/减速， 0 s 到 650 s
• 斜坡平滑
• 用于无脱扣操作的快速电流限制(FCL)
• 快速，可重复数字量输入响应时间
• 使用两个高分辨率 10 位模拟量输入的精密调节
• 用于快速控制制动的复合制动器
• 集成制动断路器(只用于 0.12 kW 到 75 kW 变频器)
• 四个跳越频率
• 用于 IT 电源的可移动式“Y” 电容器(带不接地电源，此“Y”电容器必须被拆掉，并且要安装一个输出电抗器)。

保护特征

• 过载能力
  • CT 模式
    0.12 kW 到 75 kW：
    过载电流 1.5 x 额定输出电流 (也就是 150 % 的过载能力) ，可以过载 60 s， ?循环时间 300 s，
    并能提供 2 x 额定输出电流 (也就是 200 % 超载能力) ，可以超载 3 s，?循环时间 300 s
    90 kW 到 200 kW：
    过载电流 1.36 x 额定输出电流(即 136 % 过载能力) ，可以过载 57 s， 循环时间 300 s,
    和 1.6 x 额定输出电流 (即 160 % 过载能力) ，可以过载 3 s，循环时间 300 s
  • VT 模式
    5.5 kW 到 90 kW：
    过载电流 1.4 x 额定输出电流 (也就是 140 % 过载能力) ，可以过载 3 s，
    并能提供 1.1 x 额定输出电流 (也就是 110 % 过载能力) ，可以过载 60 s， ?循环时间 300 s
    10 kW 到 250 kW:
    过载电流 1.5 x 额定输出电流(即 150 % 过载能力) ，可以过载 1 s 
    和 1.1 x 额定输出电流 (即 110 % 过载能力) ，可以过载 59 s， 循环时间 300 s
• 过电压 / 欠电压保护
• 逆变器过热保护
• 用于 PTC 或者 KTY 的特殊直接连接，以保护电机
• 接地故障保护
• 短路保护
• I²t 电机热保护
• 锁定电机保护
• 停止防护
• 参数互锁

CP 440 通讯模块通过 RS 422/RS 485（X27）进行高性能的短消息帧传送。该特点可促使实现上述所有点对点连接。

例如，点对点连接可用于：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 可编程逻辑控制器和非西门子控制器
• 编程器和PC机
• 机器人控制
• 扫描器，条码阅读器
• 测量系统
• 秤

RS 485 接口允许多连接 32 个通讯连接。

采用了多种标准协议，因此可与广泛的节点进行数据交换：

• ASCII: 
  用于通过简单通讯协议连接到第三方系统，如带有开始和结束字符的协议或带有块检查字符的协议。 接口的握手信号可被扫描，并由用户程序来控制。
• 3964（R）： 
  用于通过已标准化和公布的西门子 3964 (R) 协议连接到西门子设备或第三方设备。 另外还采用了一个带有默认值的 3964(R) 驱动程序和一个可编程 3964(R) 驱动程序。

参数化

CP 440 通讯处理器的参数化极为简单而方便：

• 用户可通过集成在 STEP 7 中的一个参数分配工具来指定模块特性，例如：
  • 要使用哪个已实施协的议驱动程序，或
  • 要使用哪些驱动程序相关功能
• 通过 CPU 进行参数化： 
  只需将编程设备与 CPU 相连。 组态数据归档在一个系统数据块中，而数据块存储在 CPU 中。 在更换一个模块时，新的模块可立即投入使用。
• 组态软件包（光盘）： 
  含电子手册以及用于与 CP 通讯的参数化屏幕和标准功能块

前连接器可方便地将传感器和执行器连接到信号模块上。

当更换模板时只需拆掉前连接器。 现在已不再需要更换全部连线了。

为了避免在更换模块时发生错误，在第一次插入时，前连接器要编码。 之后，只能插入相同类型的模块。

可选择的前连接器有：

• 螺钉型触点，
• 簧片触点
• 弹簧端子。

前连接器有：

• 螺丝型触点，簧片触点或弹簧端子；用于接线
• 可卸盖子，用来保护电缆。里面有可填写的接线图，外面有标签牌
• 电缆夹
• 标签牌: 
  前连接器有一块标签牌，盖子里面有接线图，外面有标签区。
• 编码元件有两部分: 
  次把前连接器插入模块里时，一部分编码元件插入前连接器。 另一部分留在模块上。 之后，该前连接器只能插入带有相应的编码元件的信号模块。

• 用于SIMATIC S70-400的电源
• 将交流电压或直流电压转换为所需的5V和24V工作电压
• 输出电流：4A、10A和20A
• 此外:
  • SIPLUS 电源 6AG1 405-0KA02-2AA0,温度范围 -25 至 +60 °C, 用于中等负载 (例如,氯/硫空气中使用). 技术规范类似于 6ES7 405-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 电源 6AG1 407-0KA02-4AA0, 用于中等负载 (例如,氯/硫空气中使用). 技术规范类似于 6ES7 407-0KA02-0AA0
  • SIPLUS 电源 6AG1 407-0KR02-4AA0, 用于中等负载 (例如,氯/硫空气中使用). 技术规范类似于 6ES7 407-0KR02-0AA0

电源通过背板总线向 S7-400 模块提供 5V DC 和 24V DC 工作电压。

电源可提供85到264V的交流电压和19.2到300V的直流电压。

每个机架需要一个电源模块。
例外：
利用带有电流传输的接口，中央控制器中的电源模块也向扩展单元中的所有模块供电。

传感器和执行器用的负载电压必须单独提供。

此外，还有为标准系统和故障安全型 H 系统供电的电源（冗余电源）。

电源模块插在支架的左侧（从插槽 1 开始）。根据不同型号，它们可占用插槽1到3。电源模块是全封闭的，通过自然对流进行冷却。

模块的前面包括：

• LED 显示：
  LED 指示内部故障、 5 V DC和24 V DC正确输出电压以及正确后备电池电压。
• 故障确认按钮。
• 输出电压的通/断开关。
• 后备电池的电池舱（电池）
• 电池监视开关。
• 电源电压选择开关（不适用于多种电压范围）。
• 电源连接。

后备电池是选件，必须另外订购。对于电流10 A及以上的电源，建议使用两个后备电池。

• SIMATIC ET 200SP 的 CPU 1510SP F-1 PN，基于 S7-1500 CPU 1511F-1 PN
• 用于采用 ET 200SP 的高性能控制解决方案
• 提高了系统和设备的可用性
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe
• PROFINET IO 控制器可连接多 64 个 IO 设备
• PROFINET I-Device，用于连接作为智能 PROFINET 设备的 CPU（带 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器）
• 适用于 4 个控制器的 PROFINET 共享智能设备
• PROFINET IO IRT 接口，带集成 3 端口交换机
• PROFIBUS 上的等时同步模式
• 具有多种通信方式：
  PG/OP 通信、PROFINET IO 通信、开放式 IE 通信（TCP、ISO-on-TCP 和 UDP）、Web 器和 S7 通信（带可装载的函数块）
• 可选 PROFIBUS 主站，用于 125 个 PROFIBUS DP 从站（带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 组态控制（选项处理）
• 集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器

注

CPU 的运行需要 SIMATIC 存储卡

总线适配器不在供货范围内，须单独订购。

CPU 1510SP F-1 PN 是经济实用的入门级 CPU，适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用和故障安全应用。CPU 1510SP F-1 PN 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的设计形式为 3 端口交换机，这样就可以在系统中通过端口 1 和 2 建立总线型拓扑，并且也可通过端口 3 来连接编程设备/PC 或 HMI 设备。

作为智能设备使用时， CPU 1510SP F-1 PN 可实现在本地对过程数据进行分布式预处理，并且仅将实际需要的信息传输到上位控制器。这种方式有以下优点：

• 减轻中央控制器的工作负荷
• 缩短对现场重要信号的响应时间
• 数据量减少，总线系统上的负荷降低
• 各单元经过预测试并进行平行调试，设置更快速
• 由于采用独立的机器单元，提高了可用性和灵活性
• 组态清晰明了

CPU 1510SP F-1 PN 完全独立于中央控制器运行。如果发生故障，CPU 1510SP F-1 PN 仍继续运行。

按位模块化的 ET 200SP I/O 系统设计加上 CPU 1510SP-1 PN，可实现面向功能的站设计。

另外，CPU 还通过易组态的块提供全面控制功能，并能够通过标准化 PLC-open 块连接到驱动器。

CPU 1510SP F-1 PN 可直接卡装到标准安装导轨上，并具有以下配置：

• 功能强大的处理器：
  CPU 的命令执行时间可低至每个二进制指令 72 ns。
• 大容量工作存储器：
  150 KB 用于程序，750 KB 用于数据
• SIMATIC 存储卡作为装载存储器；
  可具有固件更新、数据日志和归档等附加功能。
• 可按位进行模块化扩展，灵活性高；
  多达 64 个 I/O 模块（I/O 模块、工艺模块和通信模块），可任意组合。大 1 m 的站宽度。
• PROFINET IO IRT 接口，带 3 个集成交换机端口：
  • 端口 1 和 2 通过总线适配器来连接（CPU 1510SP F-1 PN 未提供总线适配器，不使用该适配器也可运行）。如果需要，需单独订购相应的总线适配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）。
  • 端口 3 通过集成式 RJ45 接口来连接。
• 集成通信功能：
  • PG/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 开放式 IE 通信（TCP、ISO-on-TCP 和 UDP）
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 数据记录路由
• 免维护数据备份（无需电池）
• 用于错误 (Error)、运行状况 (RUN/Stop)、维护 (MT)、电源 (PWR) 诊断指示灯，以及每个端口一个链路 LED 指示灯
• 可选标签采用浅灰色或黄色标签条。有两种材料可供选择：
  • 标签箔和带有 500 个标签条的标签卷，可用热转印打印机进行打印
  • 纸 (280 g/m²)，规格 DIN A4，每张 100 个标签条，适用于激光打印机
• ET 200SP CPU 可配有一个参考 ID 标签。
• 通过总线适配器实现不同 PROFINET 连接类型
  • 在标准环境条件下，BA 2xRJ45 用于通过 RJ45 插头进行连接
  • 对于运行期间的机械负荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 来直接连接 PROFINET 电缆
• 在将 AC I/O 模块或 AI Energy Meter ST 用作第一个 I/O 模块时，应将深色基本单元用作 ET200SP CPU 后面的第一个基本单元

供货范围

CPU 1510SP F-1 PN（包括器模块）、24 V DC 连接器和总线适配器端口盖（总线适配器须单独订购）

• 性能
  • 高速命令处理
  • 高性能网络接口：
    CPU 配有 PROFINET IO IRT（3 端口交换机）作为标准接口。
• 集成技术
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
  • 支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
  • 精确位置传动可实现轴之间的同步操作
  • 具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
  • 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块自动控制参数以实现优控制质量
• 等时同步模式
  • 通过恒定总线循环时间，将分布式信号采集、信号传输和程序执行与 PROFIBUS 循环进行同步耦合
• 集成安全功能
  • 通过密码保护专有技术，防止未经许可而读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可将具体程序块与 SIMATIC 存储卡的序列号绑定：
    只有在将配置的存储卡插到 CPU 中后，程序块才可运行。
  • 4 级授权方式：
    也可以对与 HMI 设备的通信进行限制。
  • 防止操作：
    控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
• 集成式系统诊断
  • 可在 TIA 博途中、HMI 设备上和 Web 器上显示系统诊断信息，甚至可显示来自变频器的消息，及时 CPU 处于 STOP 模式也进行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，无需进行特殊组态。
• 通过集中设置进行组态控制（选项处理）
  • 可以在控制器中存储各种硬件组态：
    在用户程序中修改组态（启动 OB100）
    组态结束时改装选件
    可使用占位模块。
• SIMATIC 存储卡（CPU 运行需要此存储卡）
  • 用作插入式装载存储器，或用于更新固件
  • 也用于存储附加文档或 .csv 文件（用于配方和归档）
  • 通过用户程序的系统函数创建数据块以进行存储/读取
• 数据日志（归档）和配方
  • 在 SIMATIC 存储卡上存储配方和归档的 .csv 文件；
    使用 Office 工具或通过 Web 器方便地访问设备运行数据。
  • 通过 Web 浏览器或 SD 读卡器，方便地访问机器组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 对标准程序部分进行编程
  • 使用 STEP 7 Professional V13 SP1 或更高版本进行编程
• 对故障安全程序部分进行编程
  • 使用选件包“STEP 7 Safety Advanced”对安全相关程序部分进行编程

SINAMICS V90 的连接图

脉冲串输入 (PTI) 位置控制模式的标准接线（有关其它控制模式的详细信息和连接图，请参见操作手册）。所示的接线图可作为选择变频器类型的参考。在使用所选的伺服驱动系统时，请根据连接图以及用户手册中的说明进行接线。