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| 应用领域 | 医疗卫生,生物产业,地矿,道路/轨道/船舶 |
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产品简介
详细介绍
西门子6SL3320-1TG28-5AA3 西门子6SL3320-1TG28-5AA3
西门子6SL3320-1TE41-4AA3 西门子S120模块 销售订货型号：
6SL3310-1TE32-1AA3
6SL3310-1TE32-6AA3
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6SL3310-1TE35-0AA3
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6SL3320-1TE32-6AA3
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6SL3320-1TE35-0AA3
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6SL3320-1TE41-4AA3
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6SL3320-1TG31-2AA3
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6SL3320-1TG31-8AA3
6SL3320-1TG32-2AA3
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6SL3320-1TG33-3AA3
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6SL3330-7TE41-0AA3
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6SL3330-7TG41-0AA3
6SL3330-7TG41-3AA3
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6SL3300-7TG37-4AA1
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6SL3330-6TE41-7AA3
6SL3330-6TG35-5AA3
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西门子6SL3320-1TE41-4AA3 西门子S120模块 产品简介：
除了此产品目录中所描述的变频调速柜外，SINAMICS S120 变频调速柜系列还提供了专门为工厂工程应用设计的变频调速柜系统。将柜体单元进行组合，可以构成一个柜组，总够输出功率高可达 4500 kW (6000 hp)。
该模块化系统非常适用于带有*馈电模块和一条共用直流母线的多电机驱动器，通常可在造纸机、滚轧机、试验台或起重装置中使用。由于具有模块化的设计，因此可将所有部件进行组合，以满足封闭机柜系统中的要求。
对于这些变频调速柜，提供了三种馈电模块（基本型输入模块、智能型输入模块和调节型输入模块）以及特殊制动模块和辅助模块。该系统具有 IP20、IP21、IP23、IP43 和 IP54 等防护等级。变频装置通过 DRIVE-CLiQ 与*控制单元通信。
SINAMICS是西门子推出的、产品范围宽广的驱动器系列，适用于工业领域的机械和设备制造。 SINAMICS 可为所有的驱动任务提供解决方案:
过程工业中简易的泵和风扇应用
离心机、压力机、挤压机、升降机、输送和运输设备中要求苛刻的独立驱动装置
纺织机、薄膜机和造纸机以及轧钢设备的多轴驱动
用于生产风力涡轮机的高精度伺服驱动
机床、包装和印刷设备使用的高动态伺服驱动装置
SINAMICS S120 是带矢量和伺服控制的模块化驱动系统，适用于机械和设备制造中的高要求驱动任务。
带叠加运动控制的多轴驱动方案可采用 SINAMICS S120 系统组件实现，如同单轴驱动解决方案一样。
SINAMICS S120 模块构件功率范围涵盖 0.12 kW 到 5700 kW 且具有不同功能等级的控制单元，能快速、简易地为几乎所有高要求的驱动应用提供量身定制的驱动配置。
在 SINAMICS S120 上，驱动器的智能控制、闭环控制都在控制单元中实现，
它不仅负责矢量控制、伺服控制，还负责 V/f 控制，另外，控制单元还负责所有驱动轴的转速控制、转矩控制，以及驱动器的其他智能功能。
凭借可用的控制运行，既能驱动同步电机，也能驱动异步电机，还可以驱动整个西门子低压电机范畴内的电机。
集成的 PROFIBUS DP 接口确保了能简单集成至整个自动化解决方案中。也支持 PROFINET 作为其他总线接口。
SINAMICS S120 的出众之处表现在：
在高性能单轴和多轴应用中可通用
可与合适的解决方案随意组合
宽泛的功率范围
宽泛的功能范畴
SINAMICS Safety Integrated 功能
支持不同的冷却方式（风冷/液冷）
支持不同的供电方案
简单集成*级自动化和 IT 蓝图中
舒适的配置
简单地操作
简单的安装
实用的连接技术
与电子铭牌的自动配置
在控制单元中实现所有集成至多轴带中的驱动轴的智能控制。此外也包含驱动输入端/输出端以及与上级控制器进行通讯的接口。控制单元具有不同的功能范畴和不同的性能。
DRIVE-CLiQ – 组件间的数字接口
SINAMICS S120 的组件，包括电机和编码器，都配备有高性能系统接口 DRIVE-CLiQ。
通过 DRIVE-CLiQ 能简单、高效地将线性模块和电机模块与控制单元连接；将端子模块和传感器模块与驱动系统连接。正好配备有该接口的电机可直接连接至驱动系统。
对于第三方电机或改造应用，可使用转换模块（Sensor Module：编码器模块）将常规编码器信号转换为 DRIVE-CLiQ。
每个组件都有一个电子铭牌，在进行 SINAMICS S120 驱动系统的组态时会起到非常重要的作用。它使得驱动系统的组件可以通过 DRIVE-CLiQ 电缆被自动识别。
该电子铭牌包含了相应组件的全部重要技术数据，除了技术数据外，在电子铭牌中还包含有物流数据，如产品编号和识别码。由于这些值既可以现场获取，也能够通过远程诊断获取，所以机器内使用的组件可以随时被精确检测，维修工作相应得到简化。
提供下列功率单元：
电源侧/输入侧功率单元：比如熔断器、接触器、电源电抗器和电源滤波器，用于开关电源，符合 EMC 要求。
Power Module：功率模块：集整流与逆变功能于一体的模块。
Line Module：电源模块：整流模块，向直流母线提供注入直流电。
直流母线部件：选件，用于稳定直流母线电压。
Motor Module：电机模块：逆变模块，将直流母线的直流电转换为交流电后注入相连电机。
电机侧/输出侧功率单元：比如正弦滤波器、电机电抗器、du/dt 滤波器，用于降低电机绕组的电压负载。
为实现所需功能，SINAMICS S120 配备有
Control Unit：控制单元：能够在所有轴上进行所有驱动任务和工艺功能任务
可补充的系统组件：可增强系统功能、为编码器信号和过程信号提供不同的接口的组件。
SINAMICS S120 的组件设计用于安装在控制柜内。它们都具有以下优点：
搬运轻便、安装和布线简易
实用的连接技术和符合 EMC 要求的电缆布线
标准化设计，无缝集成。
每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作，以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止，这种数据交换必须通过一个现场总线实现，安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径：一个*控制器对所有连接的轴进行驱动控制，并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在*控制器中，这些数据无需进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接，利用一个鼠标，使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。
SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务
CU310‑2 DP 或 CU310‑2 PN 控制单元可用于单机驱动
CU320‑2 DP 或 CU320‑2 PN 控制单元适合多轴应用。
借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410‑2, D425‑2, D435‑2, D445‑2 和 D455‑2（按照性能进行分级），可完成复杂运动控制任务。
这些控制单元均基于面向对象的
SINAMICS S120 标准固件，该固件包含所有较常用的控制模式，可升级以满足
驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供：
进线整流控制
用于广泛的异步（感应）电机应用 - 可靠的“矢量控制”和
用于具有苛刻动态要求的永磁同步电机 -“伺服控制”
而 V/f 控制模式可用于简单应用，如含有 SIEMOSYN 电机的成组驱动
CompactFlash 卡
SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置（以项目的形式）。CF 卡还可保存附加项目，这意味着在调试不同类型的系列机床时，可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后，CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。
固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。
S7-1200与变频器的连接
1.1本例程的系统配置
本例程中用到的硬件： S7-1200（CPU 1214C）、G120 ( 控制单元CU240B-2 )、一台装有TIA Portal软件的PC机、CM1241模块、电源模块、标准RJ45网线。
1.2 硬件连接
1.2.1硬件连线
本例程中的硬件间的结构如下图所示：
图1-1
1.2.2 PLC与控制单元通信端口之间的连接
用电缆将CU240B-2 Modbus 通讯接口与PLC通信模块连接起来，如下图所示。
图1-2
2 变频器设置
2.1 地址设置
可以通过控制单元上的地址开关，也可以通过参数 P2021 或 STARTER 中“Control Unit / Communication / Field bus”页面来确定变频器的 Modbus-RTU 地址。
只有所有地址开关都设为“OFF”(0)时，P2021 或 STARTER 中的设置才有效。否则，Modbus-RTU 地址为地址开关所设置的地址。
2.2 参数设置
除了设置地址之外，还需要对其他一些变频器的通信参数进行设置，才可以进行MODBUS通信。具体需要设置的参数如表2-1所示：
表2-1
| 参数 | 描述 |
| P0015 = 21 | 变频器宏程序 选择 I/O 配置 |
| p2030 = 2 | 现场总线协议选择 2： Modbus |
| p2020 | 现场总线波特率 设置范围是 4800 bit/s … 187500 bit/s，出厂为 19200 bit/s |
| p2024 | Modbus 计时
|
| p2029 | 现场总线错误统计 指现场总线接口上接收错误的统计、显示 |
| p2040 | 过程数据监控时间 指没有收到过程数据时发出报警的延时。 注： 该时间必须根据从站数量、总线波特率加以调整，出厂为 100 ms。 |
3 PLC组态和编程
3.1 创建项目
首先创建一个项目，点击创建新项目，输入名称，路径等信息。
图3-1
3.2 硬件组态
按照新手上路的提示首先选择设备和网络，进行硬件组态。
图3-2
点击添加新设备，添加相应型号的设备，修改设备名称，选择版本号，点击添加。
图3-3
在弹出的设备与网络的右侧硬件目录中，找到通信模块-点到点-CM1241(RS485)，加入CM1241通信模块。
图3-4
双击设备视图中的RS485端口，设置端口组态，本例程配置如下图。
图3-5
在左侧的项目树-设备-在线访问-Broadcom NetXtreme。。。（本例程PC机所使用的网卡），双击更新可使用的设备，搜索到连接的设备。
图3-6
3.3 编程
在左边的设备中找到S7-1200/程序块，打开主程序（Main[OB1]）。在右边的指令栏里选择通信/通信处理器/MODBUS，添加MB_COMM_LOAD和MB_MASTER。
图3-7
在弹出的调用选项中，定义一个背景数据块。
图3-8
使用同样的方法，再加入一个MB_MASTER模块，同样定义背景数据块。
图3-9
分别按照图3-10、图3-11设置MB_COMM_LOAD和MB_MASTER模块。
图3-10
图3-11
其中，MB_COMM_LOAD与MB_MASTER指令的参数说明，请参考表3-1，表3-2。
表3-1 MB_COMM_LOAD指令的参数
| 参数 | 声明 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
| REQ | Input | BOOL | I、Q、M、D、L | 在上升沿执行指令 |
| PORT | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 通信端口的 ID： 在设备组态中插入通信模块后，端口 ID 就会显示在 PORT 框连接的下拉列表中。 也可以在变量表的“常量” (Constants) 选项卡中引用该常量。 |
| BAUD | Input | UDINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 波特率选择： 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 76800, 115200 所有其它值均无效。 |
| PARITY | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 奇偶校验选择： 0 – 无 1 – 奇校验 2 – 偶校验 |
| FLOW_CTRL | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 流控制选择： 0 –（默认值）无流控制 1 – 通过 RTS 实现的硬件流控制始终开启（不适用于 RS485 端口） 2 - 通过 RTS 切换实现硬件流控制 |
| RTS_ON_DLY | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | RTS 延时选择： 0 -（默认值）到传送消息的*个字符之前，激活 RTS 无延时。 1 至 65535 – 到传送消息的*个字符之前，“激活 RTS”以毫秒为单位的延时（不适用于 RS-485 端口）。应用 RTS 延时必须与 FLOW_CTRL 选择无关。 |
| RTS_OFF_DLY | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | RTS 关断延时选择： 0 –（默认值）传送后一个字符到“取消激活 RTS”之间没有延时。 1 至 65535 – 在发送消息的后一个字符到“取消激活 RTS”之间以毫秒为单位的延时（不适用于 RS-485 端口）。应用 RTS 延时必须与 FLOW_CTRL 选择无关。 |
| RESP_TO | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 响应超时： “MB_MASTER”允许等待从站响应的时间（毫秒） 如果从站在此时间内没有响应，则“MB_MASTER”将重复该请求，或者在发送了数目的重试后终止请求并返回错误。 5 ms 至 65535 ms（默认值 = 1000 ms）。 |
| MB_DB | Input | VARIANT | D | “MB_MASTER”或“MB_SLAVE”指令的背景数据块的引用。 在程序中插入“MB_SLAVE”或“MB_MASTER”之后，数据块标识符会显示在 MB_DB 框连接的下拉列表中。 |
| DONE | Output | BOOL | I、Q、M、D、L | 指令的执行已完成且未出错。 |
| ERROR | Output | BOOL | I、Q、M、D、L | 错误： 0 – 未检测到错误 1 – 表示检测到错误。 在参数 STATUS 中输出错误代码。 |
| STATUS | Output | WORD | I、Q、M、D、L | 端口组态错误代码 |
表3-2 MB_MASTER指令的参数
| 参数 | 声明 | 数据类型 | 存储区 | 说明 |
| REQ | Input | BOOL | I、Q、M、D、L | 请求输入： 0 – 无请求 1 – 请求将数据发送到 Modbus 从站 |
| MB_ADDR | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | Modbus RTU 站地址： 默认地址范围： 0 至 247 扩展地址范围： 0 至 65535 值“0”已预留，用于将消息广播到所有 Modbus 从站。 只有 Modbus 功能代码 05、06、15 和 16 支持广播。 |
| MODE | Input | USINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 模式选择： 请求类型： 读取、写入或诊断： 有关详细信息，请参见 Modbus 功能表。 |
| DATA_ADDR | Input | UDINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 从站中的起始地址： Modbus 从站中将供访问的数据的起始地址。 可在 Modbus 功能表中找到有效地址。 |
| DATA_LEN | Input | UINT | I、Q、M、D、L 或常量 | 数据长度： 要在该请求中访问的位数或字数。 可在 Modbus 功能表中找到有效长度。 |
| DATA_PTR | Input | VARIANT | M、D | 指向 CPU 的数据块或位存储器地址，从该位置读取数据或向其写入数据。 对于数据块，必须使用“标准 - 与 S7-300/400 兼容”访问类型进行创建。 |
| DONE | Output | BOOL | I、Q、M、D、L | 0: 事务未完成 1: 事务完成，且无任何错误 |
| BUSY | Output | BOOL | I、Q、M、D、L | 0: 当前没有“MB_MASTER”事务正在处理中 1: "MB_MASTER" 事务正在处理中 |
| ERROR | Output | BOOL | I、Q、M、D、L | 0: 无错误 1: 出错，错误代码由参数 STATUS 来指示 |
| STATUS | Output | WORD | I、Q、M、D、L | 执行条件代码 |
3.4 下载
编译，确认无误后，点击下载。在弹出的“扩展的下载到设备”中，选择PG/PC接口类型，以及PG/PC接口。选择设备，并点击下载。
图3-12
在弹出的下载预览中，查看将要覆盖的内容，选择统一下载，并点击下载。
图3-13
3.5 监视
点击转到在线，并点击启动监视，此时即可通过PLC给变频器进行MODBUS通信。
图3-14
4 MODBUS通信控制变频器
4.1 使用MODBUS通信控制变频器启停
如下图所示，打开Tag_1，使能MB_MASTER。使能完成之后，关闭Tag_1。
图4-1
如图4-2，将MODE改为1（即写入数据），DATA_ADDR写入40101（主设定值寄存器号），DATA_PTR写入1000（给定值的写入值）。然后REQ使用一个脉冲沿来发送给定值。此时，变频器的给定值已经改为1000。
然后将DATA_ADDR写入40100（控制字寄存器号），DATA_PTR写入047E（停车），然后REQ使用一个脉冲沿来发送停车命令。再将DATA_ADDR写入40100（控制字寄存器号），DATA_PTR写入047F（启动），然后REQ使用一个脉冲沿来发送启动命令。
图4-2
注意：
MB_COMM_LOAD使能完成之后，一定要将Tag_1关闭，否则MB_MASTER模块将无法使用。
变频器启动位需要一个上升沿，所以先给其停车命令，然后发送启动命令，利用上升沿来启动变频器。
4.2 使用MODBUS通信修改和查看变频器参数
现在，以参数P1120加速时间为例，对参数的修改和查看进行讲解。
首先，进行读参数的演示。将MODE输入改为0（即读参数模式），将DATA_ADDR中写入40322（即加速时间的寄存器号），然后REQ使用脉冲沿来发送一个读请求。此时，可以接收到参数P1120中的数据位1000（即加速时间为10s）。
图4-3
然后进行写参数：将MODE输入改为1（即写参数模式），将DATA_ADDR中写入40322（即加速时间的寄存器号），在DATA_PTR中写入500，然后REQ使用脉冲沿来发送一个写请求。此时，已经将500写入了参数P1120之中，加速时间改为5s。
图4-4
控制单元中的 Modbus 寄存器和对应的参数如下表所示：
表4-1 Modbus 寄存器和对应的参数
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