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西門子電源模塊代理商

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1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

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問題：
一臺電機(jī)帶兩個(gè)PTC溫度傳感器，一個(gè)是電機(jī)過溫故障檢測信號，一個(gè)是電機(jī)過溫報(bào)警檢測信號，這兩個(gè)信號的不同之處是溫度值門限值不同，報(bào)警的溫度門限值要比故障的溫度門限值低10度，如何將兩個(gè)溫度檢測信號都送給G150變頻器？如何設(shè)置參數(shù)？

答：

（1）G150變頻器可以檢測一個(gè)電機(jī)的二個(gè)溫度傳感器信號，*個(gè)檢測點(diǎn)是G150的功率模塊上X41端子，X41端子3和4是用于檢測電機(jī)溫度的，如表1所示；第二個(gè)是端子模塊TM31上X522端子，X522的端子7和8也是用于檢測電機(jī)溫度的，如圖1所示。
表1 X41端子

圖1 TM31接線原理圖

（2）溫度檢測原理：G150功率模塊上的X41端子和TM31的X522端子對溫度傳感器的信號檢測原理相同，如圖2所示。下面以PTC溫度傳感器為例說明：如果選擇傳感器類型是PTC，則說明只檢測電機(jī)溫度的門限，不檢測電機(jī)實(shí)際溫度值。把實(shí)際檢測到的PTC阻值和1650歐姆做比較，如果PTC的實(shí)際阻值小于1650歐姆，則說明電機(jī)溫度在正常值范圍內(nèi)，沒有超過報(bào)警和故障門限值，G150不會出現(xiàn)任何故障和報(bào)警；如果PTC實(shí)際阻值高于1650歐姆，則G150馬上會報(bào)A07910報(bào)警，延時(shí)時(shí)間P0606到達(dá)后，G150馬上會出現(xiàn)F07011故障而停機(jī)。詳細(xì)情況請見G150參數(shù)手冊功能圖，功能圖圖號是8016。

圖2

（3）兩個(gè)PTC的接線方法：電機(jī)過溫故障檢測的PTC信號線連接到功率模塊X41端子的3和4，電機(jī)過溫報(bào)警檢測的PTC信號線連接到TM31上的X522端子的7和8。

（4）參數(shù)設(shè)置：

• G150功率模塊PTC過溫故障檢測參數(shù)設(shè)置：假設(shè)*個(gè)PTC過溫故障的溫度值是145度，即當(dāng)電機(jī)高于145度時(shí)，PTC阻值會瞬間增大并超過1650歐姆。
P0600=11 PTC信號直接送給功率模塊
P0601=1 PTC信號報(bào)警與延時(shí)
P0603=0 不選擇電機(jī)溫度的信號源
P0604=145 電機(jī)過溫報(bào)警的門限溫度是145度
P0605=145 電機(jī)過溫故障的門限溫度是145度
P0606=1 設(shè)置延時(shí)時(shí)間1秒
注：本例中參數(shù)P0604和P0605設(shè)置相同，因?yàn)閄41端子3和4上連接的PTC是用于檢測電機(jī)過溫故障的，所以把過溫報(bào)警和故障門限值設(shè)置相同，如果實(shí)測PTC阻值超過1650歐姆，而且只要延時(shí)時(shí)間P0606到達(dá)后，過溫報(bào)警和故障會同時(shí)輸出，G150停機(jī)。
• TM31的PTC過溫報(bào)警檢測參數(shù)設(shè)置：
*種情況（標(biāo)準(zhǔn)PTC，其門限值是1650歐姆）：第二個(gè)PTC過溫報(bào)警溫度值是135度，當(dāng)電機(jī)溫度達(dá)到135度時(shí)，PTC的阻值會瞬間增大，并且超過1650歐姆的門限值，則TM31過溫報(bào)警的狀態(tài)位r4104.0會置1，狀態(tài)位r4104.0取反后送到電機(jī)軸（VECTOR）的外部報(bào)警信號源P2112，所以需要激活G150的自由功能塊，圖3是PTC的連接圖，圖4是自由功能塊的非門0。參數(shù)設(shè)置如下：

圖3                                                                                 圖4

P4100=1 選擇PTC溫度傳感器
P4102[0]=135 電機(jī)過溫報(bào)警門限值是135度
P20000[0]=1002 執(zhí)行組的采樣時(shí)間是2倍的軟件采樣時(shí)間
P20078=r4104.0 非門0的輸入是TM31過溫報(bào)警的狀態(tài)位r4104.0
P20080=0 執(zhí)行組0
P20081=1 執(zhí)行組0的順序是1
P2112[0]=r20079 電機(jī)軸（VECTOR）的外部報(bào)警信號源是非門0的輸出r20079
第二種情況（非標(biāo)準(zhǔn)PTC，其門限值小于1650歐姆）：第二個(gè)PTC過溫報(bào)警的溫度值是135度，當(dāng)電機(jī)溫度達(dá)到135度時(shí)，PTC的阻值會瞬間增大，假設(shè)阻值是1450歐姆，但是沒有超過門限值1650歐姆，這時(shí)r4104.0就不會被置1，而且PTC也不能檢測電機(jī)實(shí)際溫度，即r4105不會顯示電機(jī)實(shí)際溫度大小，所以需要改變溫度傳感器類型，參數(shù)P4100設(shè)為2，把電機(jī)的PTC假設(shè)為KTY84，因?yàn)镵TY84溫度傳感器的阻值和溫度是線性的。例如對于G150來說，當(dāng)KTY84的阻值是1507歐姆，G150檢測的溫度是173.6度。所以當(dāng)電機(jī)的實(shí)際溫度達(dá)到135度時(shí)，PTC阻值是1450歐姆，設(shè)置P4100=2后，則TM31計(jì)算的電機(jī)溫度值r4105是167.0度，然后把r4105的值送給G150自由功能塊中的限幅進(jìn)行比較，只要r4105超出限幅的上限，則限幅的輸出就被置1，zui后再把限幅的輸出反向送給電機(jī)軸（VECTOR）的外部報(bào)警信號源P2112[0]。圖5是KTY84的連接圖，圖6是自由功能塊的限幅0和非門0，參數(shù)設(shè)置如下：

圖5

圖6

P4100=2 選擇KTY84溫度傳感器
P4102[0]=180 設(shè)置為180度或者更大的值，目的是讓r4104.0不被置1
P20000[0]=1002 執(zhí)行組的采樣時(shí)間是2倍的軟件采樣時(shí)間
P20234=0 執(zhí)行組0
P20229=1.60 限幅0的上限幅值，因?yàn)閦ui大輸入是1.67，所以上限設(shè)為1.60
P20235=1 執(zhí)行組0的順序是1
P20228=r4105 限幅0的輸入是TM31計(jì)算的電機(jī)溫度值r4105
P20078=r20231 非門0的輸入是限幅0的輸出r20231
P20080=0 執(zhí)行組0
P20081=2 執(zhí)行組0的順序是2
P2112[0]=r20079 電機(jī)軸（VECTOR）的外部報(bào)警信號源是非門輸出r20079的值

在變頻器應(yīng)用中，為了防止電機(jī)由于過電流或外部原因?qū)е逻^熱而被損壞，設(shè)定電機(jī)的溫度保護(hù)功能。即當(dāng)電機(jī)的溫度超過一定值時(shí)，變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下，溫度保護(hù)有以下兩種方式：

通過電機(jī)的溫度模型對電機(jī)進(jìn)行保護(hù);

當(dāng)我們對變頻器進(jìn)行快速調(diào)試時(shí)，變頻器會根據(jù)電機(jī)相關(guān)參數(shù)，如功率、電流等參數(shù)來建立電機(jī)溫度模型。對于西門子標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，電機(jī)模型數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，但對于第三方電機(jī)，在完成快速調(diào)試之后，建議用戶做電機(jī)參數(shù)自動識別，如參數(shù)(P0340, P1910)，建立電機(jī)等效電路數(shù)據(jù)，以便更好地計(jì)算電機(jī)內(nèi)部能量損失。
在變頻器運(yùn)行過程中，變頻器會實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)際輸出電流，通過I2t 計(jì)算來判斷電機(jī)是否過溫，當(dāng)I2t 計(jì)算結(jié)果超過P0614 (對于MM420), P0604(對于 MM440,MM430)里所限定的溫度時(shí)，變頻器會采取在P0610中所設(shè)定的措施，如報(bào)警、跳閘等。如下圖1所示：

圖 1 電機(jī)溫度保護(hù)模型

注：利用電機(jī)溫度模型對電機(jī)進(jìn)行溫度保護(hù)是西門子標(biāo)準(zhǔn)傳動中所有產(chǎn)品具備的功能。

通過溫度傳感器進(jìn)行外部保護(hù)
常見的溫度傳感器有兩種：PTC; KTY84。

1）PTC 傳感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)傳感器是一個(gè)具有正溫度特性的電阻。在常溫下，PTC 電阻的阻值不高（50-10O歐姆）。一般情況下，電動機(jī)里是把三個(gè)PTC 溫度傳感器串聯(lián)連接起來（根據(jù)電動機(jī)制造廠家的設(shè)計(jì)），這樣，“冷態(tài)”下的PTC 電阻值范圍為150 至300 歐姆。PTC 溫度傳感器也常常稱為“冷導(dǎo)體”。但是，在某一特定溫度時(shí)，PTC 的阻值會急劇上升。電動機(jī)制造廠家是根據(jù)電動機(jī)絕緣的常規(guī)運(yùn)行溫度來選擇這一特定溫度的。由于PTC 傳感器是安裝在電動機(jī)的繞組中，這樣，就可以根據(jù)電阻值的變化來判斷電動機(jī)是否過熱。PTC 溫度傳感器不能用來測量溫度的具體數(shù)值。
對于變頻器：MM440;MM430;G120提供了電機(jī)溫度傳感器的接口，PTC 傳感器保護(hù)可以與電機(jī)溫度模型同時(shí)工作。例如MM440,當(dāng)電動機(jī)的PTC已經(jīng)接到MM440 變頻器的控制端14 和15 時(shí)，只要選擇P0601＝1（采用PTC 溫度傳感器）激活電動機(jī)溫度傳感器的功能，那么，MM4變頻器就會知道電機(jī)的狀態(tài)，過熱時(shí)變頻器就會故障跳閘使電動機(jī)得到保護(hù)。
如果PTC 電阻值超過2000 歐姆，變頻器將顯示故障F0004（電動機(jī)過溫）。 如果PTC 電阻值低于100 歐姆，變頻器將顯示故障F0015（電動機(jī)溫度檢測信號丟失）。這樣，當(dāng)電動機(jī)過熱和溫度傳感器斷線時(shí)，都能使電動機(jī)得到保護(hù)。
此外，電動機(jī)還受到變頻器中電動機(jī)溫度模型的監(jiān)控，如下圖，傳感器與溫度模型構(gòu)成“或”關(guān)系，形成了一個(gè)電動機(jī)過熱保護(hù)的冗余系統(tǒng)。

2）KTY84 傳感器：
KTY84 傳感器的原理是基于半導(dǎo)體溫度傳感器（二極管），其電阻值的變化范圍從0℃時(shí)的500 歐姆可到300℃時(shí)的2600歐姆。KTY84 具有正的溫度系數(shù)，但與PTC 不同，它的溫度特性幾乎是線性的。電阻的性能可以與具有很高溫度系數(shù)的測量電阻兼容。
如果KTY84 傳感器被激活(P0610=2)，變頻器會對KTY傳感器的阻值進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)變頻器也根據(jù)電動機(jī)溫度模型自動計(jì)算電動機(jī)的溫度。KTY84 傳感器識別出斷線時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號A0512（電動機(jī)溫度檢測信號丟失），并自動切換到電動機(jī)的溫度模型。如下圖2：

圖 2 溫度模型與傳感器回路

對于變頻器MM420、G110，沒有提供溫度傳感器接口，我們能夠通過電機(jī)溫度模型對電機(jī)進(jìn)行溫度保護(hù)，同時(shí)，我們也可以用數(shù)字端子觸發(fā)外部故障的方式來保護(hù)電機(jī)，因?yàn)閷τ谕ǔ５臏囟葌鞲衅?，其輸出阻抗會隨溫度成線性關(guān)系變化，如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當(dāng)前電機(jī)溫度，我們可以按照圖4連接方式，隨著傳感器阻值增大，端子5上的電壓會逐漸增大。當(dāng)電壓超過數(shù)字量的觸發(fā)電壓時(shí)，數(shù)字端子有效，觸發(fā)外部故障跳閘。設(shè)置參數(shù)如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.

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圖 3 電阻與溫度關(guān)系曲線

圖 4 外部端子觸發(fā)故障

另外，我們也可以利用溫度繼電器來觸發(fā)外部故障，如在西門子低壓產(chǎn)品中，有可以用來測量電機(jī)溫度的繼電器，如3RS1000-1CK10，我們可以設(shè)定一個(gè)限定值，當(dāng)電機(jī)溫度超過此值時(shí)，繼電器動作，觸發(fā)外部跳閘。

電源模塊    
6ES7 407-0DA02-0AA0    電源模塊(4A)
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6ES7 971-0BA00    備用電池
CPU    
6ES7 412-3HJ14-0AB0    CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
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6ES7 400-0HR00-4AB0    412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0    412H 系統(tǒng)套件包括 2 個(gè)CPU、1個(gè)H型*機(jī)架、2個(gè)電源、2個(gè)1M 存儲卡、4個(gè)同步模塊、2根同步電纜，以及4個(gè)備用電池(PS405 10A)
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內(nèi)存卡    
6ES7 955-2AL00-0AA0    2 X 2M字節(jié) RAM
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6ES7 952-1AL00-0AA0    2M字節(jié) RAM
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6ES7 952-1AS00-0AA0    16M字節(jié) RAM
6ES7 952-1AY00-0AA0    64M字節(jié) RAM
6ES7 952-0KF00-0AA0    64K字節(jié) FLASH EPROM
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開關(guān)量輸入模板    
6ES7 421-7BH01-0AB0    開關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24VDC)中斷
6ES7 421-1BL01-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),24VDC)
6ES7 421-1EL00-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(32點(diǎn),120VUC)
6ES7 421-1FH20-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),120/230VUC)
6ES7 421-7DH00-0AB0    開關(guān)量輸入模塊(16點(diǎn),24V到60VUC)
開關(guān)量輸出模板    
6ES7 422-1BH11-0AA0    開關(guān)量輸出模塊(16點(diǎn),24VDC，2A）
6ES7 422-1BL00-0AA0    32點(diǎn)輸出，24VDC,0.5A
6ES7 422-7BL00-0AB0    32點(diǎn)輸出，24VDC,0.5A,中斷
6ES7 422-1FH00-0AA0    16點(diǎn)輸出，120/230VAC，2A
6ES7 422-1HH00-0AA0    16點(diǎn)輸出，繼電器，5A
模擬量模塊    
6ES7 431-0HH00-0AB0    16路模擬輸入，13位
6ES7 431-1KF00-0AB0    8路模擬輸入，13位，隔離
6ES7 431-1KF10-0AB0    8路模擬輸入，14位，隔離，線性化
6ES7 431-1KF20-0AB0    8路模擬輸入，14位，隔離
6ES7 431-7QH00-0AB0    16路模擬輸入，16位，隔離
6ES7 431-7KF00-0AB0    8路模擬輸入，16位，隔離，熱電偶
6ES7 431-7KF10-0AB0    8路模擬輸入，16位，隔離，熱電阻
6ES7 432-1HF00-0AB0    8路模擬輸出，13位，隔離
功能模板    
6ES7 450-1AP00-0AE0    FM450-1計(jì)數(shù)器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0    FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0    FM452電子凸輪控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0    FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0    FM455C閉環(huán)控制模塊
6ES7 455-1VS00-0AE0    FM455S閉環(huán)控制模塊
6DD1 607-0AA2    FM 458-1DP快速處理系統(tǒng)
6ES7 953-8LJ20-0AA0    用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0    用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0    用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1    EXM 438-1 I/O擴(kuò)展模板
6DD1 607-0EA0    EXM 448 通訊擴(kuò)展模板
6DD1 607-0EA2    EXM 448-2 通訊擴(kuò)展模板
6DD1 684-0GE0    SC64連接電纜
6DD1 684-0GD0    SC63連接電纜
6DD1 684-0GC0    SC62連接電纜
6DD1 681-0AE2    SB10端子模塊
6DD1 681-0AF4    SB60端子模塊
6DD1 681-0EB3    SB61端子模塊
6DD1 681-0AG2    SB70端子模塊
6DD1 681-0DH1    SB71端子模塊
6DD1 681-0AJ1    SU12端子模塊
6DD1 681-0GK0    SU13端子模塊
通訊模板    
6ES7 440-1CS00-0YE0    CP440通訊處理器
6ES7 441-1AA04-0AE0    CP441-1通訊處理器
6ES7 441-2AA04-0AE0    CP441-2通訊處理器
6ES7 963-1AA00-0AA0    RS232C接口模板
6ES7 963-2AA00-0AA0    20mA接口模板
6ES7 963-3AA00-0AA0    RS422/485接口模板
6ES7 870-1AA01-0YA0    可裝載驅(qū)動 MODBUS RTU 主站
6ES7 870-1AB01-0YA0    可裝載驅(qū)動 MODBUS RTU 從站
6GK7 443-5FX02-0XE0    CP443-5基本型通訊處理器,支持Profibus-Fms協(xié)議
6GK7 443-5DX04-0XE0    CP443-5擴(kuò)展型通訊處理器,支持Profibus-DP協(xié)議
6GK7 443-1EX11-0XE0    CP443-1 以太網(wǎng)通訊處理器
6GK7 443-1EX41-0XE0    CP443-1 高級以太網(wǎng)通訊處理器
附件    
6ES7 960-1AA04-0XA0    冗余系統(tǒng)同步模板（新）近距離同步（10米以內(nèi)）
6ES7 960-1AB04-0XA0    冗余系統(tǒng)同步模板（新）遠(yuǎn)程同步模板（10米到10公里，用同長度的光纜）
6ES7 960-1AA04-5AA0    冗余系統(tǒng)光纖連接電纜（1米）（新）
6ES7 960-1AA04-5BA0    冗余系統(tǒng)光纖連接電纜（2米）（新）
6ES7 960-1AA04-5KA0    冗余系統(tǒng)光纖連接電纜（10米）（新）
6ES7 833-1CC01-0YA5    S7F系統(tǒng)可選軟件包
6ES7 833-1CC00-6YX0    F運(yùn)行*
6ES7 197-1LA03-0XA0    Y-LINK 
6ES7 492-1AL00-0AA0    前連接器
6ES7 400-1TA01-0AA0    主板(18槽)
6ES7 400-1JA01-0AA0    主板(9槽)
6ES7 400-1TA11-0AA0    主板(18槽)鋁板
6ES7 400-1JA11-0AA0    主板(9槽)鋁板
6ES7 401-2TA01-0AA0    CR2主板（18槽）
6ES7 400-2JA00-0AA0    UR2-H主板（18槽）
6ES7 400-2JA10-0AA0    UR2-H主板（18槽）鋁板
6ES7 403-1TA01-0AA0    ER1機(jī)架（18槽）
6ES7 403-1JA01-0AA0    ER2機(jī)架（9槽）
6ES7 403-1TA11-0AA0    ER1機(jī)架（18槽）鋁板
6ES7 403-1JA11-0AA0    ER2機(jī)架（9槽）鋁板
6ES7 460-0AA01-0AB0    IM460-0
6ES7 461-0AA01-0AA0    IM461-0
6ES7 468-1AH50-0AA0    連接電纜  (0.75米）
6ES7 468-1BB50-0AA0    連接電纜 (1.5米）
6ES7 461-0AA00-7AA0    終端器
6ES7 460-1BA01-0AB0    IM460-1
6ES7 461-1BA01-0AA0    IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0    468-3連接電纜  (0.75米）
6ES7 468-3BB50-0AA0    468-3連接電纜 (1.5米）
6ES7 460-3AA01-0AB0    IM460-3
6ES7 461-3AA01-0AA0    IM461-3
6ES7 468-1BF00-0AA0    468-1連接電纜（5米）
6ES7 468-1CB00-0AA0    468-1連接電纜（10米）
6ES7 468-1CC50-0AA0    468-1連接電纜（25米）
6ES7 468-1CF00-0AA0    468-1連接電纜（50米）
6ES7 468-1DB00-0AA0    468-1連接電纜（100米）
6ES7 461-3AA00-7AA0    終端器
6ES7 463-2AA00-0AA0    IM463-2接口模塊
6ES7 964-2AA04-0AB0    IF-964 DP接口模塊