西门子SM1221数字量模块

西门子SM1221数字量模块

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调试PLC

此项目中的IO功能如下表所示：

(1)将PLC的模式开关设置为RUN，如下所示。

(2)按下连接在输入点I0.0上的按钮，即可看到输出点Q0.0点亮了。

(3)按下连接在输入点I0.1上的按钮，即可看到输出点Q0.0熄灭了。

至此，表明我们的程序和PLC运行一切正常。

监控变量状态

利用监控表可以实现监控变量的功能，具体可以通过如下步骤实现：

----（1）软件中点击“监控与强制表”->“添加新监控表”

----（2）在新建的监控表中输入我们想监控的变量，如下所示：

小提示：输入变量时，直接在地址中输入I0.0等即可。

----（3）接下来点击监控按钮，具体如下所示：

----（4）正常监控后就可以在监视值中看到相应的数值：（以下是启动按钮未按下时的状态）

以下是按下启动按钮时的状态

小提示：如果仅仅是想监视变量的状态，利用变量表也可以实现类似的效果，如下所示：

在线监控后如下所示：

监控程序状态

通过监控程序的运行状态，可以帮助我们进一步判断程序的执行情况。

----（1）先打开我们编写好的程序，如下所示：

----（2）点击软件上部的监控按钮，具体如下所示：

----（3）当启动按钮I0.0 未按下时，程序显示如下：

----（4）启动按钮I0.0按下时，程序显示如下：

西门子SM1221数字量模块

小提示：绿色实线表示能流导通，蓝色虚线表示能流未导通。

*章 总则
Q1: 如何根据负载特性以及用户要求正确的选用西门子软起动器
A1：软起动器作为控制三相异步电动机起/停的器件，主要用途是有效降低起动电流，以及控制停车过程。其主要工作原理是通过控制主回路上的可控硅导通角，从而控制起动电压。由于起动电压与起动电流近似成正比关系，因此通过调节起动电压即可降低起动电流。

常见的电机起动方式主要有：直接起动、星三角起动、自耦降压起动、变频器起动以及软起动。在为负载选择软起动器时，应先考虑软起动器能否满足负载工作情况。例如需要进行电机转速控制的工况不能选择软起动器，因为软起动器没有调速的功能。对于特殊负载，尤其是起动转矩大/加速转矩大/起动时间长的重载情况，也应充分考虑软起动器能否适合负载特性。

确定选择软起动器时，首先应确定负载类型。对于起动转矩小/起动时间少于20秒的常规负载（如一般风机/泵类），可选择西门子标准型软起动器3RW30/40系列。对于起动转矩大/起动时间长的重载情况（如破碎机/提升机/罗茨式风机等），建议考虑西门子高性能型软起动器3RW44系列。

接下来应根据电机额定电流/电压选择软起动器，电机功率只作为参考参数，特别是客户使用国产电机时，请务必核对额定电流以确保足够的余量。

此外，还应提供控制电压，电网频率，现场环境温度，通风散热情况，海拔高度，每 小时起动次数等参数。对于高温/高海拔/高起动频率的应用环境，应考虑放大选型。
若客户需要特殊功能，如保护功能/显示功能/通讯功能时，应查阅西门子不同系列软起动器的特性区别。

具体选型数据请参阅西门子3RW系列软起动器选型样本，特殊应用情况可使用西门子公司提供的Win-Softstarter软件进行选型并仿真或联系西门子技术支持。

Q2: 3RW系列软起动器旁路运行是怎么回事？旁路接触器应如何选择？
A2：3RW系列软起动器起动完成后，主要会有两种运行方式：持续运行和旁路运行。此时晶闸管处于全导通情况，系统进入恒速运行状态。在此，我们建议用户好采用旁路方式运行，即当起动结束达到全电压后，将主回路切换至与晶闸管并联的旁路接触器上。这样会有两个好处：
1、减少晶闸管的运行时间，提高晶闸管使用寿命，从而降低维护成本。
2、降低晶闸管导通时的热损耗，有利于设备散热并可有效降低设备功耗。

对于3RW30/31，3RW40和3RW44系列软起动器，设备已经内置有旁路接触器，因此客户无需单独选择外置旁路接触器，从而降低了采购成本并简化了设计。

Q3: 什么是轻载起动、一般负载起动和重载起动？
A3：我国通常以(电机直接启动的)起动时间4S和8S为分界点，划为三档。分别称为轻载起
动、一般负载起动和重载起动。
西门子软启通常按(脱扣等级)Class10(小于20S 350%In电机)为正常启动,Class20(小于
40S 350%In电机)为重载启动,Class30(小于60S 350%In电机)为超重载划分。

第二章3RW44软起动器

Q1: 3RW44控制线的大长度是多少？
A1: 允许控制线的大长度为１０００米．可用内部２４ＶＤＣ或外部２４ＶＤＣ．
考虑到电磁兼容性，一定注意要远离动力电缆。

Q2: 要取消3RW44软起动器的内部电机过载保护，如何设定？
A2: 在菜单项＂电机保护／脱扣等级＂：设置为“无”可关闭电机过载保护功能
＂电机保护／温度传感器＂：设置为“禁用”可关闭电机过温保护功能
注意：请充分考虑此设置可能导致软起动器和电机损坏

Q3: 3RW44电机额定电流与CLASS等级的设置
A3: 3RW44软起动器，当电机额定电流设置与CLASS等级不符时，软起动器会出现故障报警。由于3RW44 有3套参数设置，3套参数可以设置不同的额定电流。但CLASS等级在“电机保护”选项中设置，且只能设置一个参数。所以3套参数设置的额定电流都需要与CLASS等级相符合。否则会出现报警。

举例：
3RW4427，CLASS10时大允许额定电流为93A；CLASS30时大允许额定电流为77A。
如果将参数组1的额定电流设定为93A，并使用指令“将电机参数复制到PS2+3中”，CLASS设置为10，可以正常工作。然后将参数组1的电流改为77A，不复制给参数2和参数3（仍为93A），脱扣等级设定为CLASS30，将会出现报警。

Q4: 3RW44软起动器的95,96,98为综合故障，什么原因会引起它动作？
A4: 95，96，98为带公共点的常开常闭综合故障触点，95为公共点，95/96为常闭触点，95/98为常开触点。当出现故障时，会引起触点动作。具体哪些故障会引起综合故障动作，可查看系统手册“诊断与状态信息”。请注意此触点只在故障情况下才动作，警告不会动作。

Q5: 3RW44有紧急起动的功能,但为什么紧急起动按钮合上后,软起动器并没有起动?
A5: 紧急起动是指电机出现相不平横;热模型过载;温度传感器开路; 温度传感器短路; 温度传感器过载;超过大起动时间;超过或低于电流限制;接地错误;不可能的Ie/Class等级的设定时,不需要做复位,采用紧急起动的功能就能立即重新起动.除了以上故障,其它故障不能实现紧急起动。但紧急起动命令必须和电机正转命令同时激活,软起动器才能实现紧急起动.单独的紧急起动命令信号不能导致软起动器的起动.

Q6: 3RW44软起动器多可设置3组参数,如何用手动控制通过不同参数组进行起动?
A6: 将某一开关量输入设置为”电机右转PS1”,并通过此输入给软起动器起动信号，则*组参数起作用，即软起动器按照参数组1的设置进行起动。如设置为”电机右转PS2”,则第二组参数起作用。如设置为”电机右转PS3”,则第三组参数起作用。

Q7: 如何选择3RW44系列软起动器的散热风扇?
A7: (1)3RW442，3RW443，3RW444及3RW445系列
风扇为标准配置，不需额外订购。也可以作为备件单独购买。

(2)3RW446系列软起动器，
风扇为标准配置，不需额外订购。3RW446系列软器除具有其他3RW44系列软器有的下部风扇外，还额外配置了一个前部风扇。风扇可以作为备件购买。

注意：加装散热风扇可以有效的提高软起动器的操作频率，建议现场温度较高或操作较频繁的用户加装风扇。

Q8: 3RW44如何通过液晶屏旁的按键起停电机 ?
A8:*步：在电机控制内第三项“标准控制”，选中“按键”

第二步：然后在“通过按键控制电机”中，“按键控制”选中激活

第三步：然后在“通过按键控制电机”中，“参数组”，选定参数组1(以参数组1为例，如采用其他参数组控制，可以此类推)

第四步：然后在“通过按键控制电机”中，“控制功能执行",选定电机右转（选中后会有一个小叉），然后按下“发送”指令，即可右转电机

第五步：然后在“通过按键控制电机”中，“控制功能执行",再选定电机右转（小叉消失），然后按下“发送”指令，即可停止电机（电机在按键控制转动的时候，只能通过此方式停机）

Q9: 给3RW44软起动器停止信号，风扇会马上停止吗？
A9: 3RW44软起风扇是从控制电源取电，给软起动器起动信号后，风扇开始运行，给停止信号后，风扇不会马上停止，会运行一段时间（大概十几分钟），才会停止运行。

Q10: 3RW44的起动方式当选择为"电压斜坡"时,是否还有电流限制?
A10: 仍有大电流限制值,且为默认不可调.不同型号的3RW44的电流限制默认如下:

3RW4422 … 3RW4447 = 550%
3RW4453 … 3RW4457 = 500%,
3RW4458 … 3RW4466 = 450%

Q11: 3RW44的外部显示和操作模块功能是否和3RW44面板上的液晶屏一样，具有参数设定和发布控制命令功能?
A11: 3RW44的外部显示和操作模块功能同3RW44面板上的液晶屏一样，也是就说3RW44面板上液晶屏能实现的功能，外部显示和操作模块3RW4900-0AC00都能实现。

Q12: 软起动器和电机之间的供电电缆需要屏蔽吗?
A12: 针对3RW软起动器,在电机与3RW软起动器之间使用非屏蔽的主回路电缆就已经足够.
主要原因如下：
? 在整个软起动器运行期间,电机端子上电源的频率稳定在50或60赫兹
? 软起动完成以后,主回路切换到并联的内部旁路接触器，电流和电压波形是*的正弦波。
? 软起动器在软起动和软停止期间使用相角控制操作。相角控制是通过对晶闸管导通时间的控制来达到降压起动的目的，只有在脉冲触发导通晶闸管的一瞬间才会产生谐波，并且持续时间很短。所以可以忽略不计。

Q13: 软起动器3RW44哪些故障可以自复位，如何实现?
A13: 并非所有的故障能实现自复位，能实现自复位的故障如下，(实现自复位的方法为在LCD显示屏的菜单里设置相应参数)：
1)电机热模型过载。实现自复位的方法为选择“设置”->“响应...” ->“热负荷电机模型-过载” ->“脱扣重启”
2)功率元件过热。实现自复位的方法为选择“设置”->“响应...” ->“晶闸管过载” ->“脱扣重启”
3)温度传感器过载。实现自复位的方法为选择“设置”->“响应...” ->“温度传感器-过载” ->“脱扣重启”
4)温度传感器短路。实现自复位的方法为选择“设置”->“响应...” ->“温度传感器-过载” ->“脱扣重启”
5)温度传感器电线断裂。实现自复位的方法为选择“设置”->“响应...” ->“温度传感器-过载” ->“脱扣重启”
6)PIO错误。无需设置参数

在进行相应参数设置后，当故障自动或手动消除后，软起动器可实现自复位。

第三章 通讯

Q1: 3RW系列软起动器是否具有通讯功能？通讯功能如何实现？
A1:对于3RW系列软起动器（目前型号3RW30/31、3RW40、3RW44，已停产的型号3RW34、3RW22）中，自身具有通讯功能的为高性能型的3RW44和3RW22。

高性能3RW44软起动器的面板上标准配置有本地设备RS232接口，即可借助计算机和PC电缆及相关软件实现操作、监控与参数设定的功能，也可选购外部操作显示模块通过连接电缆与该接口连接实现操作、监控的功能。
外部操作显示模块的订货号为：3RW4900-0AC00
连接电缆的订货号为：3UF7932-0AA00-0（长度：0.5m扁平电缆）
3UF7932-0BA00-0（长度：0.5m圆电缆）
3UF7937-0BA00-0（长度：1.0m圆电缆）
3UF7933-0BA00-0（长度：2.5m圆电缆）
PC电缆（RS232）的订货号为：3UF7940-0AA00-0

此外3RW44软起动器通过附加Profibus通讯模块，可以实现Profibus-DP通讯功能。使用专业版软件Soft Starter ES可通过Profibus-DP协议实现操作、监控与参数设定的功能。
Profibus通讯模块的订货号为：3RW4900-0KC00

对于3RW30/31、3RW34及3RW40系列软起动器，可与西门子公司的Simocode-DP 3UF5或Simocode Pro 3UF7智能马达控制保护模块配合使用，从而实现Profibus-DP及RS232串口通讯。

Q2: 3RW44软起动器参数化软件Soft Starter ES 2007的三个版本有什么区别?
A2: 新的参数化软件Soft Starter ES 2007版共有三个版本:

(1)Soft Starter ES 2007 Basic: 可通过软起动器的RS232系统接口进行参数化和调试

(2)Soft Starter ES 2007 Standard: 可通过软起动器的RS232系统接口进行参数化、调试及诊断

(3)Soft Starter ES 2007 Premium: 可通过软起动器的RS232系统接口及外接ProfiBus-DP接口进行参数化、调试及诊断，并包含Step7的目标管理器

Soft Starter ES 2007 + SP1支持的操作系统有:
? MS Windows 2000 SP3/SP4
? Windows XP Professional SP2
? Windows Vista Business 32-bit
? Windows Vista Ultimate 32-bit

Q3: 当采用Profibus DP控制3RW44时,如何实现当PLC停机后软起动器仍然保持原来的运行状态？
A3: 在Soft Starter ES软件Field Bus界面下有Response to CPU/master stop的设置,如选择Retain last value,则当CPU停机时,软起动器仍然保持原来的状态.如选择Switch substitute value, 则当CPU停机时,软起动器的状态取决于下面substitute value的设置,如Motor right选中,则软起动器仍然运行.如Motor right不选中,则软起动器停机.

Q4: 3RW44的开关量输出可配置为PIO－输出端１和PIO－输出端２，是什么含义？
A4: 如果设置为PIO输出端１或PIO输出端２，是指这个输出可以由PLC通过Profibus DP来控制．当软起动器通过Profibus DP来控制时，软起动器会在PLC中占用两个字节的输入和两个字节的输出．两个字节的输入为软起动器的状态信息，两个字节的输出为控制信息．输出第二个字节的第０位和第１位分别就是用来激活PIO输出端１和PIO输出端２的．即当某个输出端设置为PIO输出端１，控制字第二个字节的第０位为１时，此输出端动作，常开变常闭．

Q5: 通过Profibus DP来控制软起动器3RW44时，如何实现手动控制和远程通讯控制的切换？
A5: 可以将某个开关量输入定义为现场手动操作（Manual operation local），当此开关量输入为＂１＂时，3RW44由通讯控制转为手动控制，手动控制输入有效；当此开关量输入为＂０＂时，3RW44由通讯控制，手动控制输入无效．
如下图所示，Ｓ１为手动／自动选择开关，接到开关量输入２，并定义为为现场手动操作（Manual operation local）．当Ｓ１闭合，为手动控制，Ｓ２可控制软起起停；当Ｓ１打开，为通讯控制，Ｓ２不起作用.

Q6: 3RW44无法转到中文菜单?
A6: 如果3RW44已通过Profibus通讯模块连接至PLC，且CPU在运行中，必须先将Profibus电缆从3RW44拔下，然后设置“设置—显示设置—语言—中文”，再设置“设置—现场总线—禁止CPU/主站写参数—启用”，后保存设置，“设置—保存选项—保存设置”，即可解决。

注意：请充分考虑此操作可能会导致的设备停车。

Q7: 3RW44软起动器参数设置保存后，为何通过Profibus总线被修改？
A7: 3RW44软起动器参数通过Profibus总线被修改是由于“Parameter disable”参数未设定。

如想禁止此功能，请按以下步骤操作：
菜单设定 Menu Settings(3)
- 总线 Field bus(10)
- 总线接口 Field bus interface ON(1)
将“CPU/主站参数禁止” Parameters disabled CPU/Master (7) 设定为ON

并通过菜单保存
- 保存功能 Saving options (11)
- 保存设置 Save settings (1)

软起动器重新起动后，新的参数设定即可生效。

Q8: 3RW44多可设置３组参数，如何通过Profibus DP通讯来激活不同的参数组？
A8: 3RW44对应于ＰＬＣ的输出映象区的第２个字节的第２位和第３位为参数组激活控制位.当第2,3位的值为2#00时, 激活参数组1; 当第2,3位的值为2#01时, 激活参数组2; 当第2,3位的值为2#10时, 激活参数组3.

Q9:3RW44软起动器常用故障诊断的方法?
A9:(1) 软起动器显示屏会显示故障信息
(2) Soft starter ES软件诊断菜单
(3) 读数据记录92，数据记录92为诊断信息
(4) 调用功能块SFC13，读出软起动器的故障信息,但前提是在Soft Starter ES软件中Field Bus下的Group diagnostic必须选择Enable.

Q10:能否通过PLC读取3RW44软起动器的外部开关量输入信息?
A10:3RW44所有的4个开关量输入都存储在过程映象区的DI 0.4~0.7.这些开关量的状态通过Profibus传送到PLC.
当Profibus不激活时,如果不希望软起动器对开关量输入有响应,可将开关量输入设为"无动作"

。