1、重庆科技学院传动实验室实 验 指 导 书重庆信通机电设备有限公司目录一、系统介绍二、交流调速器操作指南三、直流调速器操作指南四、交流调速器基本操作五、交流变频器闭环控制的实现六、交流调速器的 PROFIBUS 网络通信的实现七、直流调速器基本操作八、直流变频器编码器闭环控制的实现九、Driverminitor 软件的使用一、系统介绍1 设备数字量输入输出 SITOP 电源CPU 数字量输入/输出PLC 电源 模拟量输出模块交换机 模拟量输入模块断路器 水泵启停熔断器 触摸屏状态指示灯接触器 按钮中间继电器 急停按钮输入滤波器 软启动器操作面板接线端子排 变频/软启选择输入电抗器直流调速器 交流
2、调速器制动单元软启动器冷却水箱制动电阻输出电抗器直流电机模拟负载旋转编码器2 标准设备主要元器件说明序号 名称 代号 型号 数量 说明1 PLC 电源 P1 6ES7307-1EA00-0AA0 1 AC220/DC24V，5A2 CPU CPU 6ES7315-2EH13-0AB0 1 CPU315，1DP/MPI，1 以太网接口3 交换机 NET 6GK50050BA001AA3 1 4 口交换机4 模拟量输入模块 AI 6ES7331-7KF02-0AB0 1 8AI 多功能模拟量模块，接U，I，TC，RTD 信号5 模拟量输出模块 AO 6ES7332-5HD01-0AB0 1 4 模
3、拟量输出模块，输出 U， I 信号6 数字量输入/输出 DI01 6ES7323-1BL00-0AA0 1 16DI/16DO；DC24V 供电7 数字量输入/输出 DI02 6ES7323-1BL00-0AA0 1 16DI/16DO；DC24V 供电8 断路器 QF 5SJ6 59 触摸屏 TP 6AV6 642-0BA01-1AX1 1 5.7 吋彩色触摸屏10 中间继电器 KA1-11 MY2NJ 1111 输入滤波器 RF 112 熔断器 FU 6A 6 快熔，直流电枢及励磁供电保护13 水泵启停 SB1 LA39-11 1 开启冷却系统14 变频/软启选择 SA LA39-11 1
4、15 输入电抗器 -L 交流调速用 1 抗电压跌落16 输岀电抗器 未用 1 抗电压跌落17 交流调速器 VF 6SE7016-1EA61 1 驱动交流电机18 制动单元 ZD 6SE7018-0ES87-2DA1 1 控制发电状态的能量释放19 制动电阻 R 1000V，80 Ohm 1 消耗发电状态的多余能量20 软启动器 RQ 1 控制交流电机的启动及停止过程21 软启动器面板 3RW49000AC00 122 直流调速器 RA 6RA7013-6DV62-0-Z 123 编码器 CD1 交流电机 124 编码器 CD2 直流电机 125 交流电机 MOTOR1 126 直流电机 MOT
5、OR2 127 负载模拟机 FZ1 128 负载模拟机 FZ2 13 含远程 I/O 设备图片远程 I/O 单元数字量输入输出 SITOP 电源CPU 数字量输入/输出PLC 电源 模拟量输出模块交换机 模拟量输入模块断路器 水泵启停熔断器 触摸屏状态指示灯接触器 按钮中间继电器 急停按钮输入滤波器 软启动器操作面板接线端子排 变频/软启选择输入电抗器直流调速器 交流调速器制动单元软启动器冷却水箱制动电阻输出电抗器直流电机模拟负载旋转编码器4 含远程 I/O 设备主要元器件说明序号 名称 代号 型号 数量 说明1 PLC 电源 P1 6ES73071EA000AA0 1 AC220/DC24V
6、，5A2 CPU CPU 6ES7315-2EH13-0AB0 1 CPU315，1DP/MPI，1 以太网接口远程 IO ET200S 1 4 口交换机3 交换机 NET 6GK50050BA001AA3 1 8AI 多功能模拟量模块，接U，I，TC，RTD 信号4 模拟量输入模块 AI 6ES7331-7KF02-0AB0 1 4 模拟量输出模块，输出 U， I 信号5 模拟量输出模块 AO 6ES7332-5HD01-0AB0 1 16DI/16DO；DC24V 供电6 数字量输入/输出 DI01 6ES7323-1BL00-0AA0 1 16DI/16DO；DC24V 供电7 数字量输
7、入/输出 DI02 6ES7323-1BL00-0AA0 18 断路器 QF 5SJ6 5 5.7 吋彩色触摸屏9 触摸屏 TP 6AV66420BA011AX1 110 中间继电器 KA1-11 MY2NJ 1111 输入滤波器 RF 1 快熔，直流电枢及励磁供电保护12 熔断器 FU 6A 6 开启冷却系统13 水泵启停 SB1 LA39-11 114 变频/软启选择 SA LA39-11 1 抗电压跌落15 输入电抗器 -L 交流调速用 1 抗电压跌落16 输岀电抗器 未用 1 驱动交流电机17 交流调速器 VF 6SE7016-1EA61 1 控制发电状态的能量释放18 制动单元 ZD
8、 6SE70180ES872DA1 1 消耗发电状态的多余能量19 制动电阻 R 1000V 80 欧 1 控制交流电机的启动及停止过程20 软启动器 RQ 121 软启动器面板 3RW49000AC00 122 直流调速器 RA 6RA7013-6DV62-0-Z 123 编码器 CD1 交流电机用 124 编码器 CD2 直流电机用 125 交流电机 MOTOR1 126 直流电机 MOTOR2 127 负载模拟机 FZ1 128 负载模拟机 FZ2 129 远程 IO ET200S 套 数字输入模块 6ES71314BB010AB0 5 数字输入模块 2DI，DC24V数字输出模块 6E
9、S71324BB010AB0 5电源模块 6ES7138-4CA50-0AB0 2 电源模块 PM-E，DC24V-48V电源终端模块 6ES7193-4CA20-0AA0 10 ET200S 电源终端模块分项接口模块 6ES7151-3AA23-0AB0 1 T200S 接口模块 IM151-3 PN5 高级传动设备图片S7400 电源 2STOP 电源 1 S7400CPU2S7400CPU1 S7400 以太网卡 2S7400 电源 1 模拟量输出模块S7400 以太网卡 模拟量输入模块数字量输入/输出断路器 Y-LINK 耦合器交换机 水泵启停冗余接口模块 触摸屏状态指示灯接触器 按钮
10、中间继电器 急停按钮熔断器 软启动器操作面板接线端子排 变频/软启选择输入电抗器输入滤波器输入滤波器 直流调速器制动单元交流调速器软启动器制动电阻输出电抗器直流电机模拟负载旋转编码器冷却水箱6 含远程 I/O 设备主要元器件说明序号 名称 代号 型号 数量 说明1 PLC 电源 P1 6ES73071EA000AA0 1 电源：AC220/DC24V，5A2 冗余组件 153-2 6ES71532AR030XA1 23 Y-LINK 耦合器 Y-LINK 6ES7197-1LB00-0XA0 双总线耦合为一条冗余 CPU 套件 6ES7656-7AA31-2BB0 1 冗余系统 CPU 套件C
11、PU 6ES7412-3 2 S7400 冗余 CPUS7400 电源 6ES7407 2 S7400 电源S7400 以太网卡 6GK74431EX200XE0 2 S7401 以太网模块4交换机 NET 6GK52080BA102AA3 1 8 口交换机6 模拟量输入模块 AI 6ES7331-7KF02-0AB0 1 8AI 多功能模拟量模块，接UI， TC，RTD 信号7 模拟量输出模块 AO 6ES7332-5HD01-0AB0 1 4 模拟量输出模块，输出 U，I信号8 数字量输入 DI01 6ES73211BL009AM0 1 32DI； DC24V 供电9 数字量输出 DI02
12、 6ES73221BL009AM0 1 32DO；DC24V 供电10 断路器 QF 5SJ6 5 设备开关11 触摸屏 TP 6AV66420BA011AX1 1 触摸屏，5.7 吋，彩色12 中间继电器 KA1-11 MY2NJ 11 13 输入滤波器 RF 1 过滤杂波14 熔断器 FU 6A 6 快熔 6A，直流电枢及励磁供电保护15 水泵启停 SB1 LA39-11 1 带负载时必须按下，开启冷却系统16 变频/软启选择 SA LA39-11 1 选择交流变频器或软器工作17 输入电抗器 -L 交流调速用 1 续流，阻电压跌落18 输岀电抗器 未用 1 19 交流调速器 VF 6SE
13、7016-1EA61 1 驱动交流电机20 制动单元 ZD 6SE70180ES872DA1 1 控制发电状态的能量释放21 制动电阻 R 1000V 80 欧 1 消耗发电状态的多余能量22 软启动器 RQ 1 控制交流电机启、停止过程23 软启动器面板 3RW49000AC00 1 软启动器延长操作面板24 直流调速器 RA 6RA7013-6DV62-0-Z 1 调节直流电机的工作速度25 编码器 CD1 交流电机用 1 反馈交流电机的工作速度26 编码器 CD2 直流电机用 1 反馈直流电机的工作速度27 交流电机 MOTOR1 1 交流电机28 直流电机 MOTOR2 1 直流电机2
14、9 负载模拟机 FZ1 1 调节负载的大小30 负载模拟机 FZ2 1 调节负载的大小二、交流调速器 6SE70 操作指南1 PUM 按键说明及功能2 参数复位到工厂设备的方法当 P366 设置为 0 时，变频器将默认为 PUM 启动/停止已将 PUM 设定工作频率；更详细的参数设置方法详见西门子使用大全第 6 章3 电机参数等基本参数设置步骤4 系统参数设置及优化的基本步骤5 常用参数设置 序号 参数号 说明1 P053 参数设置等级2 P060 固定参数设置组3 P366 工厂固定参数组，主要用于特定项目的参数，可用过复位方式写入4 P970 启动参数复位 5 P443 主给定的信号源入口
15、6 P554 变频器启/停信号源入口7 P571 正转信号入口8 P572 反转信号入口9 P651 定义端子 1 功能；连接输出功能号时为输出，设置为零时为输入信号10 P652 定义端子 2 功能；连接输出功能号时为输出，设置为零时为输入信号11 P653 定义端子 3 功能；连接输出功能号时为输出，设置为零时为输入信号12 P100 开闭环类型13 P130 编码器类型的选择14 P151 编码器脉冲数 15 P462 加速时间16 P464 减速时间17 P918 DP 通信地址（现设为 5）18 P734 DP 通信发送缓冲区，以字为单位19 r733 DP 通信接收缓冲区，以字为单
16、位6 常用观察参数及说明序号 参数号 说明 单位 1 r002 速度实际值 HZ2 r003 变频器输出电压 V3 r004 变频器输出电流 A4 r006 显示直流母线电压 V5 r007 显示转矩（按 P354）标称） %6 r014 速度调节器输入端速度给定 7 r015 显示速度实际值 8 r029 显示 P028 所选择的 BICO 参数 9 r031 显示 P030 所选择的 BICO 参数 10 r237 速度控制器比例 P 值 11 r255 速度调节器调节后输出 三、直流调速器操 6RA70 作指南注意：在本系统中，由于直流调速器与直流电机的额定电流差距过大，如因设置不当，可
17、能造成直流调速器的保护熔断器损坏；建议在做实验时尽量不做参数复位；4 调速器初次调试参数设置! 在本设备中 P082=25 直流调速器常用参数设置序号 参数号 说明 设置值 1 P051 允许参数修改 402 P076.001 整流器电枢电流%；与电机匹配 203 P076.002 整流器励磁电流%；与电机匹配 204 P078.001 整流器电枢电压；与电机匹配 4405 P078.002 整流器励磁电压；与电机匹配 2206 P082 励磁控制方式；2 自动投入；3 恒定接入 27 P083.001 速度反馈信号；1 模拟机；2 编码器；3 内部计算 EMF 38 P140 编码器类型 1
18、9 P141 编码器脉冲数（脉冲数/转） 102410 P142 编码器供电电压；0：5V；1 ：15V 111 P143 编码器最大运行转速 300012 P303 加速时间 13 P304 减速时间 14 P225 速度调节器增益 P 15 P226 速度调节器积分 I 16 P228 速度给定滤波 217417 P918 DP 总线地址 18 U734 数据发送缓冲区 19 n733 数据接收缓冲区 20 P644 速度主给定 21 P648 启停控制字 6 常用显示参数序号 参数号 说明1 r001 端子 4 和 5 的只给定显示2 r002 模拟量输入端子 6 和 7 实际值显示3
19、r006 模拟量端子 14 和 15 格式化前的显示值4 r010 端子输入状态显示5 r015 进线电枢电压显示6 r016 进线励磁电压显示7 r018 电枢触发角显示8 r019 电枢电流实际值显示9 r020 电枢电流给定值显示10 r021 限幅后转矩给定显示11 r022 限幅前转矩给定显示12 r023 速度调节器给定值与实际值的偏差显示13 r024 由编码器来的实际值显示14 r025 速度调节器实际值显示15 r026 速度调节器给定值显示16 r029 限度前主给定显示17 r034 励磁触发角显示18 r035 励磁电流调节器实际值显示19 r036 励磁电流调节器给定
20、值显示20 r037 EMF 实际值显示21 r038 实际电枢电压显示22 r039 EMF 给定值显示7 设备特殊说明直流调速器运行时中间继电器 KA5 必须接通，即保证端子 38 接通；四、交流调速器基本操作（开环控制）1 实验目的：通过本实验，掌握 6SE70 通过 PMU 面板设置参数的方法，实现变频器通过端子排启/停以及调速；2 设备所用元器件a) 硬件设备：包含如下设备： 交流变频器 6SE70； 交流电机； 直流电源 按钮盒：所用有 SA、SB2、SB3（所有 SB 按钮均为自锁按钮） ； 接触器 KM1 、KM3 中间继电器 KA4、KA5 下载 PLC 试验测试程序传动实验
21、端子控制 下载触摸屏试验测试程序传动实验端子控制b) 软件配置 PLC 编程软件 STEP7 V5.5 触摸屏软件 WINCCFLEXBLE 2008c )实验前准备工作 下载 PLC 试验测试程序传动实验端子控制 下载触摸屏试验测试程序传动实验端子控制触摸屏 确保下载后 CPU 上无红灯且变频器 6SE70 面板有显示，并且显示为 O9.1 断开 QF1 后，等待实验；3 实验步骤1、将按钮操作盒上的旋钮开关旋至位置；以保证变频器能上电；2、依次合上断路器 QF1、QF2、QF4 、QF5；3、变频器启动准备（控制程序已下载） 启停信号准备：按下触摸屏上的启动按钮或按下 SB2，观察中间继电
22、器是否接通（接通时有绿灯亮） ，如接通则表明变频器端子 X101：1 与 X101：7（所对应 BICO 为 B18）端接，启动信号正常；确认后再按触摸屏上的停止按钮或 SB2 消除 KA4 指示灯； 频率给定信号准备：点击触摸屏上的速度设置框，将数字改为 50，采用万用表的直流档检查AO 模块的端子 3 及 6 两端电压是否为 5V，如为 5V 则说明变频器端子上 X102：15 /X102：16 上加载了 5V 电压（所对应的 BICO 值为 K11） 。在没有万用表的情况下，可以通过查看变频器的参数 r637.1，看其显示值是否与设置值一致，变频器设置方法见后或说明书。4 6SE70 参数设置 电机参数与设置，不需改变 变频参数设置如下表 序号 参数号 说明 设置值 备 注
