陕西西门子变频器中国授权总代理商
西门子G110总代理
浔之漫智控技术（上海）有限公司（bfzy-xzm-ssm）
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脉宽调制型变频器不仅可以把调压和调频的功能集于一身，而且还因采用不可控整流，简化了整流装置，降低了整流器的造价，同时还改善了系统的功率因数，特别是通过采用适当的调制方法，可以使变频器输出电压中谐波分量尤其是低次谐波显著减少，从而使异步电动机的技术性能指标得到了大幅度的改善。
图1-6 SPWM调制方式原理图3.中间直流环节
逆变器的负载主要是异步电动机，属于感性负载。无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会为1，因此在中间直流环节与电动机之间总会有无功功率的交换，这种无功能量要依靠中间直流环节的电容器或电抗器等储能元件来缓冲。中间储能元件采用大容量的电容，并联在直流环节上，电容两端的电压不能突变，因此直流环节的电压比较稳定，相当于恒压源。中间储能元件改为一个大的串联电感，直流部分就相当于一个恒流源。根据中间电路储能元件的不同，变频器可分为电压源型和电流源型。4.控制电路
控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输入输出电路和驱动电路等组成。主要任务是接受各种信号，进行基本运算，输出计算，完成对逆变电路的开关控制，对整流器的电压控制（可控型）以及完成各种保护功能等。控制方法可以采用模拟控制或数字控制，采用尽可能简单的硬件电路，主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。
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MM4变频器概述
西门子MM4系列变频器功能强大、应用广泛，是新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。它有MM410、MM420、MM430和MM440等多个型号，其外观如图1-7所示。MM4系列变频器在国内应用较多的是MM420通用型、MM430风机水泵型、MM440矢量型变频器。
MM4系列变频器采用**的V/f控制或矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备*强的过载能力，能够满足广泛的应用场合，其**的BiCo（内部功能互联）功能有无可比拟的灵活性。
MM4各个型号的变频器操作控制相同，参数设置方式一致，通信方式兼容，因此在本书各讲中会根据不同的要求侧重采用某一个型号进行介绍。
图1-7 MM4系列各型号变频器外观
a）MM410 b）MM420 c）MM430 d）MM4401.2 MM4系列变频器的外部接线1.2.1 MM440变频器的外部接线1.主回路
图1-8所示为MM440变频器的主回路，它根据单相变频器或三相变频器的不同在进线方式上有所区别；根据尺寸的不同，在制动单元上的配置也有所不同，分为内置制动单元和外置制动单元两种。2.MM440的控制回路
图1-9所示为MM440变频器的控制回路，它包括两个模拟量输入、6个数字量输入、1个PTC电阻输入、2个模拟量输出、3个数字量输出、1个RS-485端口。
模拟输入1（即AIN1）可以用于0～10V、0～20mA和-10～+10V；模拟输入2（即AIN2）可以用于0～10V和0～20mA。这些输入类型可以通过如图1-10所示的DIP开关进行拨码设定。
（2）模拟量输入作为开关量输入
模拟输入回路可以另行配置用于提供两个附加的数字输入DIN7和DIN8，如图1-11所示。
当模拟输入作为数字输入时电压门限值如下：
DC 1.75 V=OFF；
DC 3.70 V=ON。
图1-9所示的端子9（24V）在作为数字输入使用时也可用于驱动模拟输入，此时端子2和28（0V）必须连接在一起。1.2.2 MM430变频器的外部接线
图1-12所示为MM430变频器的外部接线图，它与MM440变频器具有很大的相似性。其外部接线主要包括：
1）模拟量输入A/D；
2）模拟量输出D/A；
3）开关量输入；
4）开关量输出。
MM4系列变频器在标准供货方式时装有状态显示板SDP（见图1-13a）对于很多用户来说，利用SDP和制造厂的默认设置值就可以使变频器成功地投入运行。如果工厂的默认设置值不适合用户设备情况，可以利用基本键盘操作器BOP（见图1-13b）或**键盘操作器AOP（见图1-13c）修改参数使之匹配。当然，用户也可以用PC IBN工具Drive Monitor或STARTER来调整工厂的设置值。
西门子PLC SM323地址分配
1. 32点的SM323模块
在STEP7的硬件组态中，如果将32点的SM323模块插入到插槽4中，地址分配由用户自定义输入和输出均由0为起始地址，此时输入地址分配为I0.0-I1.7，输出地址分配为Q0.0-Q1.7。
这里需要注意的是，SM323的输入和输出都占用连续的两个地址，即X和X+1。而且输入和输出所用的地址相同。
2. 16点的SM323模块
在STEP7的硬件组态中，如果将16点的SM323模块插入到插槽5中，地址分配由用户自定义输入和输出均由2为起始地址，此时输入地址分配为I2.0-I2.7，输出地址分配为Q2.0-Q2.7。
这里同样需要注意，SM323的输入和输出都占用一个地址，即X。而且输入和输出所用的地址相同。
西门子PLC的S7-200系列是一种小型可编程序逻辑控制器，它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。在工业领域中有着广泛的应用，用户通过使用西门子PLC的S7-200系列，配合其扩展模块使用，为自动化系统提供了一种经济型的解决方案。在西门子PLC的S7-200系列扩展模块中，用户经常会用到模拟量模块，本文以模拟量模块EM235为例，介绍一下西门子PLC的S7-200系列模拟量模块用法。
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1. 模拟量输入输出类型
西门子PLC S7-200系列EM235有4个模拟量输入点，1个模拟量输出点。其中输入点的输入范围对于电压型，分为单极性和双极性两种，例如：单极性电压0~10V，双极性电压-10V~10V；对于电流型，范围是0~20mA。输出点同样分为电压和电流两种，电压输出为-10V~10V，电流输出为0~20mA。在PLC的CPU中，模拟量对应的数值为，0对应0；10V或20mA对应32000，并且为线性关系。
这里需要说明的是，EM235模块有6个DIP拨码开关。用户可以通过对6个开关进行不同配置来设置单极性，双极性；以及电压，电流的量程范围。
2. 模拟量计算方法
对于模拟量的电流范围，例如4~20mA，在实际PLC的CPU中，范围对应为6400~32000，下面举例说明模拟量的计算方法。
例如：现场有一个温度变送器，连接到EM235的一个模拟量输入通道。设定模拟量输入通道量程为4~20mA，温度变送器的范围是10~80℃，即它们的对应关系为10~80℃对应4~20mA。
此时，如果EM235采集到的模拟量在CPU中显示为15mA时，实际测量的温度计算方法如下：
实际温度=温度范围差*（实际输入模拟量-模拟量低量程）/模拟量范围差+温度低范围
在工业自动化领域的项目中，由西门子PLC组成的控制系统都会应用到某种通讯方式，我们常用的通讯方式有PROFIBUS，MPI，以太网等。在有些情况下，当设备的通讯协议为Modbus时，需要使用Modbus通讯方式。用户在控制系统中需要配置相应的硬件，如CP341等。在软件中也要做相应的配置来满足Modbus通讯的要求。关于Modbus的协议，本文下面为您做一个介绍。
二、西门子PLC Modbus通讯协议
关于西门子PLC Modbus通讯协议一般分为下面两种模式：
1. Modbus ASCII协议，它的特点如下：
（1）通讯数据以Modbus的通讯数据为基础不变，但是在发送的过程中将一个字节8bit拆分成2个4bit；
（2）然后并将4bit的值转换成ASCII的7位或者8位数据发送，从站接收后在由ASCII转换回所需要的数字；
（3）整个通讯过程中发送与接收都是ASCII码；
（4）较后的校验方式为LRC校验；
（5）ASCII码的优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。
2. Modbus RTU协议，它的特点如下：
（1）通讯数据以Modbus的通讯数据为基础不变，在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符；
（2）较后的校验方式改为CRC校验；
（3）这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。
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