西门子30千瓦变频器MM430

6SE6430-2UD33-0DA0MICROMASTER 430 无滤波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 二次矩 30kW 过载 110% 60S，140% 3S 520x 275x 245（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 -10+40°C 无 AOP/BOP

1. 示例系统的体系结构

图 0

本例中选用 S7-300 CPU 314C-2DP 作为 PROFIBUS-DP 主站，连接一个 MM420 变频器。连接多个 MM420 时与之相同。

2. 软件版本描述
需要软件
STEP 7 V5.2 以上
需要硬件
1：S7-300 CPU 314C-2DP
2：MM420
3：PROFIBUS 模板，用于安装在 MM420 上，使之成为 PROFIBUS-DP 从站。

3. 组态

3.1 GSD文件
如果早期 STEP 7 软件中不包含 MM4，那么应先从网上 MM4 系列的 GSD 文件（si0280b5.gse），集成于 STEP 7 中。
安装 GSD 文件如图 1 所示。

图 1

图 2

3.2 组态从站

在 STEP 7 HW config 中先组态 S7-300 站，使之成为 PROFIBUS-DP MASTER, 在DP 网上挂上 MM420, 并组态 MM420 的通讯区。通讯区与应用有关，如果需要读/写 MM420 参数，则需 4 PKW 区；如果除控制字和设定值以外还需传送其他数据，则要选择 4 PZD。
在选项中有：
1, whole cons. (PKW，PZD 数据都是连续的，都要调用 SFC 14, 15)
2, word cons. (只有 PKW 数据是连续的，要调用 SFC 14, 15)
在本例中，采用 4 PKW, 4 PZD word cons.，MM420 地址为 4。

图 3

4． MM420 参数设置
P918 站号 4
P700 命令源 6（从CB 来）
P1000 频率设定源 6（从CB 来）

5． PLC 编程

1. 由于采用 4 PKW, 4 PZD word cons. 方式，PZD 不需要调用 SFC 14, 15。

图 4

在本例中控制字和设定值可以从 MD10 传送，MD14 可传送其他数据。MW10 为控制字，从 16#047E 变为 16#047F 后变频器起动。MW12 中的频率值将输出。状态字和实际值从 PIW264, PIW266 读入。

2. 4 个 PKW 为连续数据，所以要调用 SFC14, 15 来打包解包。本例中打包解包数据放在DB1 中。

图 5

6． 数据传送规则
对 PKW 区数据的访问是同步通讯，即发一条信息，得到返回值后才能发第二条信息。PKW 一般为 4 个字。

1，读写 0002～1999 的参数。
如：读 P0700, 700(DEC)=2BC(HEX)
PLC PKW 输出＝12BC,0000,0000,0000 1 表示读请求
PLC PKW 输入＝12BC,0000,0000,0006 返回 1 表示单字长，值为 0006(HEX)

如：读 P1082, 1082(DEC)=43A(HEX)
PLC PKW 输出＝143A,0000,0000,0000 1 表示读请求
PLC PKW 输入＝243A,0000,4248,0000 返回 2 表示双字长，值为 42480000(HEX)=50.0(REAL)

如：写 P1082, 1082(DEC)=43A(HEX)
PLC PKW 输出＝343A,0000,41F0,0000 3 表示写双字请求，值为
41F00000(HEX)=30.0(REAL)
PLC PKW 输入＝243A,0000,41F0,0000 返回 2 表示双字长，确认修改完毕。

2，读写 2000～3999 的参数。
如：读 P2010, 10(DEC)=A(HEX) (10=2010-2000)
PLC PKW 输出＝100A,0180,0000,0000 1 表示读请求, 01 表示参数下标为 1
8 表示参数号码相差 2000
PLC PKW 输入＝100A,0180,0000,0006 返回 1 表示单字长，值为 0006(HEX)

传送命令参考 MM420 手册 3，PZD 参数为异步读写。
PLC 输出，个字为控制字，第二个字为主设定值。（缺省）
PLC 输入，个字为状态字，第二个字为运行反馈值。（缺省）

调试SINAMICS S120驱动系统时，如果用户对SINAMICS S120的参数存储结构不熟悉，执行了错误的上传/操作，都会造成设置参数的丢失，对调试进度造成影响。比如：在线调试完成后却又执行了操作，造成调试结果被离线数据覆盖；又或调试完成后没有执行copy RAM to ROM操作就断电了，重新上电后设备还处于调试前状态；这些操作都使刚刚完成的调试工作付之东流。因此了解SINAMICS S120的存储结构以及每一个操作的意义是成功调试的前提。西门子30千瓦变频器MM430

SINAMICS S120 存储器分为两个部分：

• RAM：易失性存储器，数据断电即丢失，RAM位于控制单元内部，是设备自带的。

• ROM：即CF卡，数据可以保持在CF卡上，CF卡是单独订购的。

对SINAMICS S120项目的操作分为两种：

• 在线模式（ONLINE Mode）：如果是在线进行操作，这是直接修改RAM里的数值，而PG/PC本地项目里的参数并没有更改。
  注：PG，Programmer西门子编程器；PC，Personal computer个人电脑。

• 离线模式（OFFLINE Mode）：如果是离线进行操作，就是对本地项目的参数进行修改，不会影响设备数据。

2 SINAMICS S120存储器与PG/PC之间的几种操作

PG/PC、RAM和ROM之间可进行的操作大致分为以下5种，如图1：

图1.PG/PC、RAM和ROM之间的操作

具体每一步操作的意义如下：

①Download。
从PG/PC到RAM(Download CPU/ drive unit to target device)，就是在线执行操 作，将PG/PC的参数设置传给控制单元CU，如图2。Scout或Starter工具栏上有两个按钮。左边的黄色按钮是对该项目里所有在线设备的所有数据进行。右边的按钮是对所选在线设备的所有数据进行，一般选择右边的按钮。

图2.操作

②Upload上传
从RAM到PG/PC(Load CPU/ drive unit to PG)，就是在线执行上传操作，将控制单元里的参数设置传到PG/PC，如图3。

图3.上传操作

③Copy RAM to ROM
从RAM到ROM(Copy RAM to ROM)，把参数保存到CF卡上。RAM里的参数断电后会丢失，因此虽然配置好的参数已经正确到控制单元，但还需要执行该操作来保证掉电后再上电，机器能正常工作，如图4。如果是通过BOP面板进行调试，调试参数也都存在RAM里，也需要保存参数的设置。具体操作是当修改完参数面板上出现“S”字样，按住P键保持3秒，面板出现闪烁，表示参数已经开始存储。或者通过设置CU的参数：P0009=0，P0977=1来执行。

图4.Copy RAM to ROM操作

④Power up
从ROM到RAM，上电后CU会自动将保存到CF卡上的参数装载到RAM。

⑤Load to file system
从PG到CF卡(Load to file system)，这个操作可以在没有CU的情况下，将S120项目到CF卡 (需要一个CF卡读卡器)，如图5。

图5.Load to file system

3 Sinamics S120存储器正确操作举例

这里以三相异步电机的矢量控制从自动配置开始到完成优化这一过程为例，说明SINAMICS S120存储器正确的操作方法。
⑴.在线连接设备，执行Automatic configuration，系统会自动上传②配置数据。
⑵.自动配置完成后，还需离线配置三相异步电机、编码器等参数。然后在线，执行①操作，将配置的参数传到控制单元。 ①的时候可以勾选After loading copy RAM to ROM③，也可以稍后执行。

一．应用简介
MM430变频器的分级控制用于使用一台变频电机和若干台（1至3台）辅助电机进行闭环控制的应用场合，需要和变频器的PID功能配合使用。系统中的变频电机由变频器进行控制，通过PID控制器调节变频电机的转速。其它辅助电机则由变频器通过数字量输出进行控制。

典型的系统配置如下图所示：

二．参数设置

1． PID参数设置

P0700＝2 //控制命令源于端子
P0701＝1 //5#端子作为启动信号
P0756.1＝2 //反馈信号为电流信号
P1000＝1 //频率给定源于BOP面板
P2200＝1 //使能PID
P2253＝2250 //PID目标给定源于面板
P2240＝X //用户压力设定值的百分比
P2264＝755.1 //PID反馈源于模拟通道2
P2265＝5 //PID反馈滤波时间常数
P2280＝0.5 //比例增益设置
P2285＝15 //积分时间设置
P2274＝0 //微分时间设置（通常不使用微分控制）

在使用分级控制之前首先要确保变频器的PID功能正确使用。用户可以通过检查PID控制器的设定值(r2262和反馈值(r2272)是否正确，然 后检查PID的输出(r2294)能否根据偏差(r2273)正确进行调节。一般情况下只要保证PID反馈值正确并稳定， 再合理设置比例积分参数后PID控制器就能够较好地工作。

2．分级控制参数设置

3．分级控制中辅助电机的启停顺序

P2371和P2372的值决定了分级控制时启动和停止辅助电机的顺序。
1） 当P2372=0时，仅由P2371的配置来决定辅助电机的启停顺序
2） 当P2372=1时，首先根据P2380中的运行时间来决定顺序。启动辅助电机时选择
       运行时间最少的电机，停止辅助电机时选择运行时间最长的电机。如果运行时间
       相同，那么会根据P2371中配置的顺序进行选择

P2371中配置的顺序如下表所示：

以P2372=0，P2371=2和3为例，当P2371=2时，进入分级控制时，首先启动M1，如果输出仍不够高，则再启动M2，退出分 级控制时则按相反的顺序停机。当P2371=3时，进入分级控制时，首先启动M1，如果输出仍不够高，则启动M2并停止M1，如果输出还不够高则同时运行 M1和M2。退出分级控制时同样按相反的顺序停机。

三．系统调节过程
以一台变频电机带3台辅助电机并设置P2371=4，P2372=0为例，系统调节过程如下图所示：

四、与节能控制的配合使用
MM430的分级控制和节能控制可以一起使用。节能控制功能是在变频器输出低于一定频率并保持一定时间后，将变频器切入节能运行状态。节能控制用于加强PID控制器的功能，因此必须在使用PID控制器时才有效。

节能控制的参数设置如下：

P2390 //节能设定值,变频器输出频率小于P2390*P2000时启动节能定时器
P2391 //节能定时器,当变频器的输出频率小于P2390*P2000并保持P2391
           //的时间后变频器将沿斜坡函数曲线降速到零并保持
P2392 //节能再启动的值。当PID的偏差大于P2392时，变频器将沿
           //斜坡函数曲线启动到（P2390+5%）*P2000，然而进入PID控制

节能控制和分级控制一起使用时，要注意以下两点：
1）如果分级控制中还有运行中辅助电机时，不会进入节能状态，只有在只剩变频电机运行时才会进入节能状态
2）当使能了节能控制时，启动变频后必须在PID的偏差大于P2392时变频器才有输出，否则会一定保持在节能状态

注：
1）不同的变频器软件版本其功能会有不同，本例所述功能基于软件版本为V2.0的MM430设备
2）本文所述内容仅供参考

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