西門子6FC5357-0BB22-0AE0 NCU 572.3處理器
西門子6FC5357-0BB22-0AE0 NCU 572.3處理器
6FC5357-0BB22-0AE0
***備件*** SINAMICS 840D/DE NCU 572.3，處理器 AMD K6-2 不帶系統(tǒng)軟件 存儲(chǔ)器：NC 0.5MB，PLC 96KB PROFIBUS-DP 準(zhǔn)備
上海自動(dòng)化科技有限公司一直致力于工業(yè)自動(dòng)化*新技術(shù)的研發(fā)、推廣及應(yīng)用，在過去的 160 多年里，為廣大的工業(yè)客戶帶來(lái)了可靠的自動(dòng)化產(chǎn)品，完善的自動(dòng)化解決方案，提高了客戶的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了客戶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
西門子 SIMATIC 控制器系列是一個(gè)完整的產(chǎn)品組合，包括從*基本的智能邏輯控制器LOGO！以及 S7 系列**可編程控制器，再到基于 PC 的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。無(wú)論多么嚴(yán)苛的要求，它都能根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算，靈活組合、定制，并一一滿足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西門子公司經(jīng)過大量市場(chǎng)調(diào)研，為中國(guó)客戶量身定制的一款高性價(jià)比小型 PLC 產(chǎn)品。結(jié)合西門子 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品及 SIMATIC 人機(jī)界面產(chǎn)品，以 S7-200 SMART 為**的小型自動(dòng)化解決方案將為中國(guó)客戶創(chuàng)造更多的*。
SMART 小型自動(dòng)化解決方案
西門子 SIMATIC 自動(dòng)化產(chǎn)品與 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品*優(yōu)結(jié)合，高性價(jià)比的 SIMATIC S7-200 SMART PLC，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICS V20 變頻器及 SINAMICS V90 伺服系統(tǒng)，為機(jī)器制造商帶來(lái)*優(yōu)的小型自動(dòng)化解決方案，覆蓋用戶對(duì)于人機(jī)交互、自動(dòng)化控制以及驅(qū)動(dòng)的需求。該解決方案有利于用戶提升機(jī)器設(shè)備的性能，降低開發(fā)成本，大幅縮短機(jī)器設(shè)備的上市時(shí)間，真正有效地提高用戶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
Siemens 軟啟動(dòng)器，55Kw，480V 交流 - 3RW40 系列 - 3RW4047-1BB14
Siemens 的這款智能軟啟動(dòng)器是克服三相電源系統(tǒng)中電壓驟降的理想解決方案。該裝置的兩相控制功能可在整個(gè)啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)將所有三相的電流維持在低值。另外，它還可以消除干擾的直流分量，以免電流和扭矩峰值造成破壞。啟動(dòng)器電機(jī)具有過載和本征器件保護(hù)，無(wú)需額外布線？烧{(diào)的跳閘類別和集成的診斷功能為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。您可以使用這類軟啟動(dòng)器在泵送、輸送和壓縮應(yīng)用中防止啟動(dòng)時(shí)電源電壓波動(dòng)。
PLC和工控機(jī)在其技術(shù)發(fā)展的歷程中，為了適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需要和用戶二次開發(fā)的需要，都積極地發(fā)展高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化用戶開發(fā)軟件方面的技術(shù)性能。以下將***介紹PLC和工控機(jī)在硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)方面技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。
質(zhì)量保證·服務(wù)誠(chéng)信·價(jià)格實(shí)惠
本公司銷售的產(chǎn)品一律為原裝正品。
★本公司宗旨：本著以誠(chéng)信為本，以顧客為中心，為用戶
提供專業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品及服務(wù)！
二、PLC和工控機(jī)的硬件技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展
PLC和工控機(jī)終用戶為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)，其主要的用途為：
1、順序控制順序控制是應(yīng)用領(lǐng)域，它包括單機(jī)控制、多機(jī)群控制、自動(dòng)生產(chǎn)線控制，如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配機(jī)械、包裝生產(chǎn)、電鍍流水線和電梯控制等。
2、運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用在電力拖動(dòng)系統(tǒng)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制。
3、過程控制采用模擬量模塊能控制物理參數(shù)，例如溫度、壓力、速度和流量等，并提供PID等閉環(huán)控制的功能。
4、數(shù)據(jù)處理可以支持?jǐn)?shù)控機(jī)床的控制和管理、多軸控制等。
由于自動(dòng)化系統(tǒng)的要求日益提高，傳統(tǒng)的提供I/O點(diǎn)服務(wù)的PLC和工控機(jī)已經(jīng)無(wú)法滿足復(fù)雜的工藝要求。因此，PLC和工控機(jī)在硬件系統(tǒng)上有了根本的變化。PLC系統(tǒng)在模塊上的技術(shù)發(fā)展有：
1、處理器模塊配備大容量?jī)?nèi)存，為滿足實(shí)時(shí)控制的要求而優(yōu)化設(shè)計(jì)，除了一般的I/O掃描和控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換外，支持大型的集成控制、通訊、并行運(yùn)算、處理器獨(dú)立后臺(tái)程序和處理器輸入中斷等功能。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內(nèi)核中設(shè)計(jì)有通信功能，借助于它的無(wú)源數(shù)據(jù)總線，系統(tǒng)的瓶頸得以消除。這種靈活的結(jié)構(gòu)允許多個(gè)處理器、網(wǎng)絡(luò)以及I/O在一個(gè)機(jī)架中搭配使用而沒有限制。
2、信息協(xié)處理器模塊
讀取主處理器的數(shù)據(jù)表和狀態(tài)文件，或通過高級(jí)語(yǔ)言程序?qū)?shù)據(jù)寫入主處理器，程序可以在實(shí)時(shí)多任務(wù)環(huán)境下以及獨(dú)立于PLC處理器的方法，單獨(dú)在協(xié)處理器中運(yùn)行。
3、高級(jí)語(yǔ)言協(xié)處理器通過C和Basic的接口來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和算法實(shí)現(xiàn)。
4、網(wǎng)絡(luò)適配模塊在現(xiàn)場(chǎng)總線與處理器之間提供通訊接口，以便PLC處理器和I/O模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)交換。
5、具有特殊功能的I/O模塊
如A-B公司在其產(chǎn)品中提供了智能變送器模塊、溫度控制模塊、稱重模塊、開環(huán)速度控制模塊、塑料制造模塊、力矩控制模塊、編碼模塊、可組態(tài)流量計(jì)模塊、電流同步模塊等。這些模塊的設(shè)計(jì)考慮了特殊行業(yè)的需要，使得復(fù)雜的控制功能以模塊化的方式得以解決，提高了可靠性水平。
同樣，工控機(jī)也從I/O板卡的基礎(chǔ)上飛速向前發(fā)展，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)本身的革命性發(fā)展給工控機(jī)提供了舞臺(tái)。工控機(jī)系列產(chǎn)品除了全系列的I/O板卡外，還發(fā)展了一體化工作站、帶電子盤的工控機(jī)、遠(yuǎn)程RTU、適用于儀表行業(yè)的微型工控機(jī)、適用于視頻和多媒體行業(yè)的工控機(jī)、適用于通訊行業(yè)的帶監(jiān)控液晶屏的工控機(jī)、與PLC合一的特殊工控機(jī)以及防爆型工控機(jī)。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境要求PLC和工控機(jī)具有很高的可靠性，而可靠性是靠電磁兼容特性（EMC）和容錯(cuò)技術(shù)來(lái)***的。PLC和工控機(jī)要經(jīng)過嚴(yán)格的電磁兼容檢測(cè)，如輻射敏感度檢測(cè)、諧波/電壓波動(dòng)/電壓驟降檢測(cè)、靜電/快速脈沖/雷擊檢測(cè)、電磁干擾檢測(cè)等。EMC***了設(shè)備在本質(zhì)上的抗干擾特性。但是，要***控制設(shè)備不出故障是不可能的。因此，采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)要求不能停機(jī)、不能失控的高可靠系統(tǒng)是十分重要的。目前重要的容錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)有Watchdog和雙機(jī)熱備（包括主機(jī)、模塊和通訊介質(zhì)的熱備）。熱備系統(tǒng)的工作對(duì)用戶來(lái)說是透明的：即當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，所有對(duì)故障點(diǎn)的切除和數(shù)據(jù)的備份都是在短的控制周期內(nèi)自動(dòng)完成的。此項(xiàng)技術(shù)的完成包括了設(shè)備硬件和軟件二個(gè)方面。圖2給出了PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
能夠于可能存在爆炸性環(huán)境的危險(xiǎn)區(qū)域中安全使用清晰排列的控制面板，方便使用
最小功率損耗與優(yōu)化的電動(dòng)機(jī)控制兩者相結(jié)合低散熱讓控制柜保持低溫
增強(qiáng)的安全保護(hù)性能，使其適用于啟動(dòng)防爆電機(jī)
如果在危險(xiǎn)位置處使用，該電機(jī)是否能夠遠(yuǎn)程控制？
是的，因?yàn)閱?dòng)器電機(jī)包括一個(gè)集成式遠(yuǎn)程復(fù)位功能，讓您可以快速、輕松地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障清除。
本公司銷售的產(chǎn)品一律為假一賠十
★本公司宗旨：本著以誠(chéng)信為本，以顧客為中心，讓顧客滿意，創(chuàng)造一個(gè)舒心的購(gòu)物環(huán)境！★
對(duì)功能模塊的詳細(xì)說明 6
6.1 用于電流閉環(huán)控制運(yùn)行的輔助控制
6.1.1 背景信息
下圖展示了用于結(jié)合典型設(shè)備配置對(duì)聯(lián)合電網(wǎng)進(jìn)行供電的電網(wǎng)逆變器的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。
標(biāo)記為灰色的區(qū)域?yàn)檠a(bǔ)充的功能塊，其用于滿足世界各地的不同的低壓及中壓電網(wǎng)指令的
要求。
但需要指出的是，僅能通過整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)（例如包含驅(qū)動(dòng)部件）來(lái)滿足所有電網(wǎng)的要求，
例如用于在電網(wǎng)超頻時(shí)減小有功功率。
閉環(huán)控制基本通過以電網(wǎng)頻率旋轉(zhuǎn)的有功-無(wú)功坐標(biāo)進(jìn)行，Vdc
控制器和有功電流控制器構(gòu)成級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。
借助旋轉(zhuǎn)運(yùn)算符（派克轉(zhuǎn)換）將有功及無(wú)功電流控制器的輸出電壓換算為具靜態(tài) αβ
坐標(biāo)的空間向量或相電壓。 PWM
調(diào)制器對(duì)電網(wǎng)逆變器在下一脈沖周期的切換操作進(jìn)行測(cè)定。
旋轉(zhuǎn)運(yùn)算符所需的電網(wǎng)角系借助 PLL 根據(jù)電網(wǎng)電壓計(jì)算得出。
相應(yīng)地，無(wú)功電流會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出端 u12、u23 上的電壓變化。
選擇特性曲線時(shí)，需確保將電網(wǎng)電壓變化抵消，從而有助于電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定化（逆變器用
作電網(wǎng)支持系統(tǒng)）。
應(yīng)用
采用此功能（p5500 至 p5529）的前提條件是：功能模塊“電網(wǎng)動(dòng)態(tài)支持”激活。
整體功能包括兩個(gè)互相關(guān)聯(lián)的子功能：其一為根據(jù)用 p5505 和 p5506
定義的、可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)營(yíng)公司的要求加以配置的特性曲線來(lái)發(fā)出無(wú)功電流。另一子功
能為：對(duì)穿越較大及可能不對(duì)稱的電壓驟降（FRT）時(shí)的快速電流限制進(jìn)行設(shè)置。
通過為電網(wǎng)電流（p5503）和電網(wǎng)電壓（p5504）設(shè)定信號(hào)源，可為發(fā)電設(shè)備的不同連接
點(diǎn)配置電網(wǎng)支持功能。特定而言，也可選擇位于連接變壓器的電網(wǎng)側(cè)上的連接點(diǎn)。
建議為了負(fù)序系統(tǒng)的計(jì)算將配置位保留為預(yù)設(shè)置 (p5500.3 = 1)
。否則，特別是在存在不對(duì)稱的電網(wǎng)故障的情況下通常無(wú)法實(shí)現(xiàn)電流對(duì)稱性。若電網(wǎng)故障
期間不需要發(fā)出有功功率和無(wú)功功率（Z 模式），亦可在模式 p5500.3 = 0
中以無(wú)負(fù)序控制器的方式工作。此方案在電網(wǎng)條件惡劣（例如弱電網(wǎng)）的情況下較為有利
。
在出現(xiàn)電網(wǎng)電壓驟降時(shí)，通？刹辉賹⑺锌捎玫挠泄β蕚鬟f至電網(wǎng)。隨后直流母線電
壓提升。根據(jù)應(yīng)用的邊界條件，若電源側(cè)未采取對(duì)應(yīng)措施，可能會(huì)持續(xù)提升直至因直流母
線中的過壓而發(fā)生故障跳閘。為避免此情形以及重新降低 Vdc，在達(dá)到 Vdc 閾值 p5508[0]
時(shí)，給予有功電流比無(wú)功電流分量更高的優(yōu)先級(jí)。相應(yīng)地，在低于 Vdc 閾值（參見
p5508[1]）時(shí)，亦可視情況注入電動(dòng)有功電流，以避免因欠壓而發(fā)生跳閘。
說明
通過電網(wǎng)電流的動(dòng)態(tài)限制（例如參見
p3524、p3528、p3529、p5520），例如可根據(jù)電網(wǎng)支持的運(yùn)行狀態(tài)（r5502、r5522）
實(shí)現(xiàn)與各電網(wǎng)指令的特定要求的匹配。
說明
在 p5500.5 = 1 時(shí)穩(wěn)態(tài)無(wú)功電流設(shè)定值也被限制。這一點(diǎn)在小 k
因素中（如控制特性曲線的較小斜率 p5506 ）尤其要注意（參閱 FP 7996/7997 ）
電流直流分量控制器
背景知識(shí)
特別是對(duì)于發(fā)電設(shè)備中的應(yīng)用而言，電網(wǎng)逆變器通常需要遵循極小的相電流直流分量限值
。
舉例而言，即便較小的直流分量亦會(huì)對(duì)電網(wǎng)變壓器的運(yùn)行造成負(fù)面影響
[“用于對(duì)與包含可斷開的功率半導(dǎo)體開關(guān)的自換向變流器連接的變壓器的勵(lì)磁電流中的
畸變進(jìn)行控制的方法和裝置”，EP0896420，B. Weiss，西門子股份公司]：
相電流中的直流分量會(huì)使變壓器的磁工作點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)。這會(huì)在運(yùn)行中造成不對(duì)稱的電
流曲線，其中，該不對(duì)稱性與該移動(dòng)的幅度密切相關(guān)。當(dāng)變壓器在額定電壓下運(yùn)行時(shí)
，其磁方面的利用率通常*，亦即，勵(lì)磁電流已具有可見且對(duì)稱的畸變。這些畸變
具有對(duì)稱性并僅會(huì)造成奇數(shù)個(gè)諧波。若該變壓器上存在直流分量，即便非常小的直流
幅值便可能導(dǎo)致勵(lì)磁電流中的極大畸變。就現(xiàn)代變壓器而言，用于直流分量的限值僅
允許為額定交流的千分比。在此情形下，這些畸變不再會(huì)被通常大得多的一次電流所
掩蓋，而是產(chǎn)生非常大的勵(lì)磁電流尖峰，該勵(lì)磁電流尖峰會(huì)在一次電流曲線中以可見
的方式造成影響。這些影響包括因電磁流力而產(chǎn)生的噪音、偶數(shù)個(gè)輸出電壓諧波，乃
至因在電阻或電感上造成的較高電壓尖峰而產(chǎn)生的絕緣故障。
常規(guī)的有功及無(wú)功電流控制器便能通過其比例支路顯著減小 AC
電流中的直流分量，并確保變流器-變壓器可靠地運(yùn)行。
此外，為了在無(wú)連接變壓器的情況下也滿足并網(wǎng)指令的要求，可采用一專門用于對(duì)剩余直
流分量進(jìn)行控制的附加控制器。
此外，不允許將相電流中的直流分量與自三相電流拆分出的對(duì)稱分量中的所謂“零分量”
混淆。后，此處并非涉及在一個(gè)電網(wǎng)周期內(nèi)求平均值時(shí)（在單線中）的直流分量，而是
以同相方式流入所有 3 線并例如通過地線返回的電流分量。
應(yīng)用
使用直流分量控制器（p3648 至 p3654）的前提條件是：功能模塊“電網(wǎng)變壓器”激活。
通過選擇比例增益 p3650 > 0 來(lái)接通控制器。值 p3650 = 100 %
相當(dāng)于正確設(shè)置了變壓器的主電感（p5492）的情況下的推薦預(yù)設(shè)置。
若變壓器的主電感未知（銘牌、數(shù)據(jù)表），也可對(duì)主電感進(jìn)行測(cè)量（p5480 =
11）。其中需要注意的是，特別是對(duì)于勵(lì)磁電流較。ㄖ麟姼 LH
較大）的變壓器而言，檢測(cè)結(jié)果 r5491 對(duì)干擾量非常敏感，可借助 VSM10
獨(dú)立測(cè)定濾波器電流（r3671、r3672）來(lái)改善 LH 測(cè)定的可靠性。為此，必須已通過
p3678 > 0 激活濾波器監(jiān)控。
負(fù)序電流控制器
背景知識(shí)
根據(jù)某些電網(wǎng)指令（GridCode），即使是在電網(wǎng)故障或電壓驟降不對(duì)稱的情況下亦需要注入對(duì)稱的電網(wǎng)電流，亦
即，所有三個(gè)電網(wǎng)相位中的電流幅值均相同。
與波動(dòng)的電網(wǎng)電壓相結(jié)合時(shí)，上述情形必然會(huì)導(dǎo)致功率波動(dòng)，針對(duì)該功率波動(dòng)將直流母線
電容器用作能量緩沖器。
出發(fā)點(diǎn)為將電流拆分為對(duì)稱的分量，據(jù)此亦可借助針對(duì)零分量、正序系統(tǒng)和負(fù)序系統(tǒng)的復(fù)
合幅值對(duì)每個(gè) 3 相系統(tǒng)進(jìn)行分析。
該負(fù)向系統(tǒng)在時(shí)間范圍內(nèi)與逆向的空間向量對(duì)應(yīng)，即以取反的電網(wǎng)角 -φ 進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
在負(fù)序系統(tǒng)設(shè)定值為“0”的情況下，控制器通過一雙倍電網(wǎng)頻率下的信號(hào)分量對(duì)變頻器
輸出電壓進(jìn)行調(diào)制，從而產(chǎn)生一對(duì)稱的 3 相電流。
通過適宜地設(shè)定負(fù)序電流設(shè)定值，可視需要對(duì)單個(gè)電網(wǎng)相位進(jìn)行支持。
在正序設(shè)定值與負(fù)序設(shè)定值相同的情形下，甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)電流的電網(wǎng)相位。
應(yīng)用
在相電流的頻譜中，可注意到因 2 倍及多倍電網(wǎng)頻率下的頻率線而產(chǎn)生的負(fù)序系統(tǒng)。
以設(shè)定值零（p3641）激活負(fù)序控制（p3640 = 1），來(lái)對(duì)該電流不對(duì)稱性進(jìn)行調(diào)節(jié)。
負(fù)序控制器的增益與常規(guī)正序電流控制的增益系數(shù)對(duì)應(yīng)，故不可獨(dú)立設(shè)置。
積分時(shí)間則可視需要受到調(diào)整（p3639）。
在一般應(yīng)用中，不為零的設(shè)定值無(wú)意義。 在 FRT
期間，在系統(tǒng)內(nèi)部直接接通可能需要的不對(duì)稱支持電流（p5509[8]）。
在電網(wǎng)動(dòng)態(tài)支持的預(yù)設(shè)為 p5500.3 = 1 時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)激活負(fù)序控制，以便即使是在出現(xiàn)
2 相電網(wǎng)故障時(shí)亦確保電流對(duì)稱性。
電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)電流中的負(fù)序系統(tǒng)與會(huì)導(dǎo)致直流母線電壓的相應(yīng)振動(dòng)的功率脈動(dòng)相連。
但為了繼續(xù)對(duì)直流母線電壓的決定性平均值進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，借助可設(shè)置的帶阻濾波器對(duì)
Vdc 進(jìn)行適宜的濾波（p3645）。
說明
負(fù)序控制會(huì)增大計(jì)算負(fù)荷和減小閉環(huán)控制系統(tǒng)的魯棒性，因?yàn)闀?huì)產(chǎn)生額外的固有振動(dòng)。
因此請(qǐng)僅于必要時(shí)激活此控制
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