西门子PLC模块6ES7515-2FM02-0AB0详细说明

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S7 入门级控制器，带有灵活扩展选件

　　可通过以下方式扩展：

　　1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)

　　8 信号模块 (SM)

　　多 3 个通信模块 (CM)

　　设计

　　紧凑型 CPU 1214C 具有：

　　3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压

　　集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

　　集成的 24 V 编码器/负载电流源：

　　用于直接连接传感器和编码器。400 mA 的输出电流也可用作负载电源

　　14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））

　　10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器

　　2 点集成模拟量输入，0 至 10 V

　　2 点脉冲输出 (PTO)，频率高达 100 kHz

　　脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率高达 100 kHz

　　集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

　　6 个快速计数器（3 个频率为 100 kHz；3 个频率为 30 kHz），带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有 2 点单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器

　　通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232

　　通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）

　　通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展

　　可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）

　　PID 控制器，具有自动调谐功能

　　集成实时时钟

　　中断输入：

　　对过程信号的上升沿或下降沿作出极为快速的响应

　　所有模块上均为可拆卸的端子

　　仿真器（可选）：

　　用于仿真集成输入和测试用户程序

丰富的指令集:

　　运算种类众多，便于编程：

　　基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）

　　集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive"（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）

　　使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换

　　数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

　　计数:

　　用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。

　　中断处理：

　　边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。

　　时间触发中断。

　　当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。

　　通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。

　　口令保护

　　测试和诊断功能：

　　易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。

　　在测试和诊断过程中“强制"输入和输出：

　　可不在循环周期内独立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。

　　按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制

西门子PLC模块6ES7515-2FM02-0AB0详细说明

2参数设置编辑

　　西门子变频器（图2）变频器的设定参数多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当，导致变频器不能正常工作的现象。

　　控制方式：即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。

　　低运行频率：即电机运行的小转速，电机在低转速下运行时，其散热性能很差，电机长时间运行在低转速下，会导致电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

　　高运行频率：一般的变频器大频率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高频率将使电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。

　　载波频率：载波频率设置的越高其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

　　电机参数：变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

　　跳频：在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点。

　　3控制参数编辑

　　变频器日常使用中出现的一些问题，很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个，只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。[1]

　　变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：

　　p= t n/ 9550

　　式中：p——电动机功率(kw)

　　t——转矩(n. m)

　　n——转速(r/ min)

　　转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。

　　(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。

　　(2)随着转速的降低，转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。

　　(3)转速越高，转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。

　　变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0，变频器工作于线性

　　v/f控制方式，将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。

　　将p1300设为2，变频器工作于抛物线特性v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。

　　可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。

　　变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。

　　有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。

　　参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。

　　参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上先进的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，度高。