西門子6SE70系列變頻器在傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用及其與PLC的通信

摘 要：在中厚板加熱爐傳動(dòng)控制系統(tǒng)中，為了高效節(jié)能及控制輥道速度，及達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的，采用變頻器作為控制手段。由于西門子6SE70系列變頻器使用可靠、功率型號(hào)齊全、控制模式方便且與加熱爐S7-300/400PLC通信可靠快捷，遂采用其作為傳動(dòng)的主要控制手段。本文首先介紹了6SE70系列變頻器的調(diào)試使用過程，然后詳述其與西門子S7-300/400PLC的通信控制，最后介紹了其常見故障的處理方法。

關(guān)鍵詞：6SE70變頻器；參數(shù)；DP通信；故障

中圖分類號(hào)：TS736 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 02-0000-01

在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)過程中，板坯傳動(dòng)過程中有多臺(tái)變頻器需要進(jìn)行控制，傳統(tǒng)控制方法采用PLC模擬量輸出模塊通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的模擬信號(hào)進(jìn)行控制，使得設(shè)計(jì)成本和維護(hù)工作量較大，隨著現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸成熟和性價(jià)比及通用性的提高，使其在冶金行業(yè)有越來越多成功的應(yīng)用。本文以八鋼中厚板加熱爐傳動(dòng)系統(tǒng)為控制對(duì)象，使用西門子6SE70系列變頻器為控制手段，使用PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制方法，通過PLC進(jìn)行交流變頻器控制，實(shí)現(xiàn)輥道傳動(dòng)控制的過程。

一、西門子變頻器參數(shù)設(shè)置過程

西門子6SE70變頻器采用交交調(diào)速方式，輸入電源為380V交流電，輸出為調(diào)速交流電流，控制方式有PMU面板控制、線路控制、PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制。在使用前，我們需要對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可用PMU面板進(jìn)行逐個(gè)的參數(shù)輸入，也可以用計(jì)算機(jī)安裝Drivemonitor后使用RS485電纜連接G93通信板對(duì)其快速參數(shù)設(shè)置。根據(jù)電機(jī)的銘牌，進(jìn)行常用的參數(shù)設(shè)置如下：

先設(shè)置P60=3，進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置，設(shè)定電機(jī)控制參數(shù)：P071進(jìn)線電壓（變頻器400V AC / 逆變器540V DC）這里設(shè)為400

P95=10IEC電機(jī) P100=1 V/F開環(huán)控制 P101 電機(jī)額定電壓400

P102 電機(jī)額定電流 P107 電機(jī)額定頻率50HZ P108 電機(jī)額定速度RPM

再設(shè)置P60=5，P115=1電機(jī)模型自動(dòng)參數(shù)設(shè)置，根據(jù)電機(jī)參數(shù)設(shè)定自動(dòng)計(jì)算P130=10無編碼器

補(bǔ)充參數(shù)設(shè)定如下：

P128=最大輸出電流A

P462.1=5從靜止加速到參考頻率的時(shí)間，P463=0（單位為秒S）

P464.1=5從參考頻率減速到靜止的時(shí)間，P465=0（S）

以上參數(shù)中，應(yīng)特別注意P462和P464這兩個(gè)值，應(yīng)設(shè)置為3-10s之間，太小則容易損壞電機(jī)，太大則電機(jī)會(huì)響應(yīng)過慢，應(yīng)根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)置，不宜過大也不宜過小。所有設(shè)置完成后將P60設(shè)為7，以備啟動(dòng)運(yùn)行。

二、西門子變頻器與S7-300/400PLC的profibus-dp通信

我們先在變頻器里設(shè)置其DP通信的地址（5-125均可），如P918=100。通訊方式設(shè)定為PPO 4，這種方式為0 PKW6 PZD，輸入輸出都為6個(gè)PZD，即可以讀6個(gè)狀態(tài)字和寫6個(gè)控制字（只需要在STEP7里設(shè)置，變頻器不需要設(shè)置），這里只用到啟停、頻率、電流三個(gè)狀態(tài)字和啟停、頻率兩個(gè)控制字。PROFIBUS的通訊頻率在變頻器里也不需要設(shè)置，PLC方面默認(rèn)為1.5MB。

在PLC的硬件配置里將DP通訊設(shè)為ON，出現(xiàn)一條DP通信線，然后再在右側(cè)的GSD配置文件菜單中選擇PROFIBUS DP->SIMOVERT->MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1，拖拽其標(biāo)簽到PLC的DP通信線上（如下圖1所示），同時(shí)會(huì)彈出DP的地址選擇框，選擇地址為100，點(diǎn)擊MASTERDRIVES/DC MASTER CBP2 DPV1的子菜單，選擇PPO4：0PKW 6PZD，變頻器作為PLC的DP從站設(shè)置完成了，下方會(huì)顯示其I、Q地址為512-523，編程時(shí)會(huì)用到。

現(xiàn)在在PLC的程序中對(duì)變頻器的狀態(tài)字和控制字進(jìn)行讀寫，如下：

（建立DB20，調(diào)用SFC14，SFC15，6SE7的地址為512即W#16#200）

（1）讀出數(shù)據(jù)

RECORD=P#DB20.DBX0.0 BYTE 12（備注：讀出12個(gè)BYTE，第一個(gè)字為變頻器運(yùn)行狀態(tài)如故障等，第二個(gè)字為運(yùn)行頻率的百分比值，第二個(gè)字為運(yùn)行電流的百分比值。）

（2）發(fā)送數(shù)據(jù)

CALL DPWR_DAT LADDR=W#16#200

RECORD=P#DB20.DBX12.0BYTE 12（備注：寫入12個(gè)BYTE，第一個(gè)字寫的是啟停控制，47FH為啟動(dòng)，47EH為停止；第二個(gè)字寫的是給定速度，比如16384即4000H表示輸出50HZ；其余字這里沒有用到。）

三、故障信息處理

西門子變頻器當(dāng)一個(gè)故障信息被激活，有關(guān)故障原因詳細(xì)信息被存入?yún)?shù)r947.9中，若存在故障值則被存儲(chǔ)在r949中，一般說來，數(shù)值可由用戶復(fù)位。當(dāng)發(fā)生下個(gè)故障信息時(shí)，在r947.9中的值被重寫，前一故障被存儲(chǔ)在r947.17中，以此類推。對(duì)照故障值表，可找出故障具體原因，進(jìn)行故障排除，使變頻器恢復(fù)正常。常見的變頻器故障：

1.過電流故障：（1）重新起動(dòng)時(shí)，一升速就跳閘。這是過電流十分嚴(yán)重的表現(xiàn)。主要原因有：負(fù)載側(cè)短路；工作機(jī)械卡住；逆變管損壞；電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)不起來。（2）重新起動(dòng)時(shí)并不立即跳閘，而是在運(yùn)行過程中跳閘，可能的原因有：升速時(shí)間設(shè)定太短；降速時(shí)間設(shè)定太短。

2.電壓故障：（1）過電壓跳閘，主要原因有：電源電壓過高；降速時(shí)間設(shè)定太短；降速過程中，再生制動(dòng)的放電單元工作不理想a.來不及放電，應(yīng)增加外接制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元b.放電支路發(fā)生故障，實(shí)際并不放電（2）欠電壓跳閘，可能的原因有：電源電壓過低；電源斷相；整流橋故障。

參考文獻(xiàn)：

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