西門子EM232模塊

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一的目標。在中國，工業業務領域擁有一支技術過硬、經驗豐富的工程師隊伍，為客戶提供7x24小時全天
候服務。專業的服務人員和遍布全國的服務及備件網絡將對客戶的服務需求迅速作出響應，將由設備故障
引起的損失降低到小的程度。

1 ET200Pr*安全系統介紹
與ET200S系統類似，ET200Pro也提供了全系列的故障安全模板。
1) 故障安全型輸入/輸出模板（F-DI/F-DO）
ET200Pro的故障安全型輸入/輸出的模板的使用與ET200M，ET200S等分布式IO的安全模板使用方法相同。
2）電機啟動器（MotorStarter）
ET200Pro的電機啟動器模板（MotorStarter）中，提供了一些特殊的模板，比如F-RSM和ASM-400，電機啟動器模板（MotorStarter）如果配合F-RSM和ASM-400使用可以達到SIL3(Cat.4)的安全等級（圖1）。

圖1 故障安全型電機啟動器（MotorStarter）系統配置(Cat.4)

具體配置列表請參照手冊：SIMATIC ET 200pro Motor starters

3）故障安全型變頻器（F-FC）
ET200Pro F-FC是一款嵌入在ET200Pro系統中的緊湊型的故障安全型變頻器。工作電壓為3 AC 400V 50/60Hz，連接3相交流電機，大1.1KW，溫度允許的情況下，可以連接1.5KW電機。
該變頻器可以通過PROFIBUS/PROFINET的接口模板進行連接調試，也可以使用光纖轉串口的電纜進行連接。
ET200Pro變頻器需要與前面提到的電機啟動模塊中的特殊模塊一起使用來對其關斷信號進行評估，因而系統中需要F-Switch 或F-RSM（圖2）。

圖2 故障安全變頻器與F-RSM的配置

其中主要的模板包括：
③接口模板
可以連接變頻器模板的接口模板包括：
1) IM154-4 PN HF Cu V6.0 (6ES7 154-4AB10-0AB0)
2) IM154-2 DP HF (6ES7 154-2AA00-0AB0)
④F-RSM或者F-SWITCH
⑤故障安全型變頻器（F-FC）
⑥終端模塊

2 ET200Pro F-FC的調試方法
ET200Pro F-FC的組態可以通過Step7軟件來實現。但變頻器模板的調試工具需要用到DriveES（或者Starter、MotionScout）等軟件。如果系統中使用了F-Switch，則需要MotorStarter ES軟件來設置相關Switch的參數。

2．1 Step7的組態
（1）新建一個S7 300站，這里選擇CPU 317F-2 PN/DP做為F主機，IM154-4 PN HF Cu V6.0做為F設備。（圖3）

圖3 新建S7 300站

硬件組態中，添加F-RSM；由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe報文，因而只能添加標準報文F-FC 1.1/1.5KW Standard telegram1。(圖4)

圖4 添加硬件

分別雙擊兩個模板，打開屬性框，將診斷選項使能。

（2）雙擊CPU，設置CPU的參數。

選擇F 參數，為故障安全程序設置密碼（圖5），防止有未經授權的人修改F程序。

圖5 設置F程序的密碼

選擇“Protection”，設定CPU程序的訪問保護密碼，同時將“CPU contains safety program”激活（圖6）。

圖6 保護選項

保存編譯后，我們可以看到在Step7的Block下，出現了一些相關F系統的功能塊，但由于ET200Pro F-FC沒有Profisafe的報文，因而這里實際上并沒有關于ET200Pro F-FC的F系統塊，這也是ET200Pro F-FC與ET200S F-FC或者G120F、S120F的不同之處，因而ET200Pro F-FC的安全功能是通過F-RSM或F-Switch來實現的。
至于如何建立Step7的F程序，這里不再詳細介紹，請參考相關手冊。

2．2 F-FC的調試
ET200Pro F-FC的調試需要用到Drive的一些軟件。通過Step7界面，雙擊變頻器模板，則可以打開相應的調試軟件的界面。

（1） 雙擊打開調試界面，選擇“在線”。

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圖7 選擇在線連接到F-FC

如果無法在線操作，則檢查“Option”菜單下的“Set PG/PC interface”的設置，選擇合適的接口用于連接F-FC。

（2） 選擇“上載”，將系統配置自動上傳到PG。

圖8 上傳參數

在“Functions”下選擇“Safety Integrated”進行安全功能的設置。注意這個選項只有在“在線”的模式下才可以操作。

圖9 選擇安全功能設置

（3） 打開設定界面，可以看到ET200Pro F-FC提供3種安全功能：
STO、SS1和SLS。
在ET200Pro F-FC的內部，有兩條F功能總線“Safety busbar G1” 和“Safety busbar G2”。可以通過“Enables”選擇這兩條安全總線回路中的安全功能。如圖10所示，由于F-RSM只提供一個安全回路開關(F0)，故這里只選擇了“Safety busbar G1”的SLS（F0）。如果系統中使用了F-Switch，則可以設置兩個安全功能回路。

圖10 選擇安全功能

（4） 分別設定安全功能的參數

STO：安全轉矩關斷。該功能激活后，變頻器內部的電源被切斷，電機進入自由停車狀態。（圖11）

圖11 STO的參數設置界面

這里的設置都是關于安全回路測試的：當系統恢復正常時，是否進行回路測試，用來保證系統正常運行，以及及時檢查系統錯誤。T=8小時的設置也是保證系統的自檢測的時間。
SS1:安全停車指令1。當SS1被激活時，系統按照設定的參數進行停車。否則進入故障狀態，并終進入STO。

圖12 SS1的參數設置界面

Standstill:截止頻率。當停車過程中，頻率達到該設定值時，進入STO狀態。
Tr：停車時間設定；
Tv: 延時監控時間。超出該設定值，變頻器進入故障狀態，同時馬上進入STO狀態。

SLS：安全限速。安全限速有4種模式，分別對應4種安全限速的動作。這里需要定義安全限速的設定值“Setpoint”，上限值“Upper limit”和選擇模式。

圖13 SLS的參數設置界面

參數設定和修改都需要“Accept settings”才能生效。這里需要輸入密碼和進行驗證。

圖14 參數修改和生效

2．3 F-RSM的調試

ET200Pro F-FC的F功能需要通過F-RSM或者F-Switch來實現（見圖15），因而需要對F-RSM進行設置。

圖15 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖

（1）F-RSM的連線

圖16 F-RSM組件

其內部原理圖為：

圖17 F-RSM的原理圖

F-RSM內部為一個3TK2841的安全繼電器，其中輸入端子為IN1/IN2，可以用于連接急停按鈕；IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端，當選擇“自動啟動”時，該端子可以不接。
輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子，內部busbar總線將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號。

概述

變頻調速柜是為機器制造和工廠建設中的變頻驅動設計的。

它們特別適用于針對恒轉矩負載、平方轉矩負載、高性能要求但無需再生反饋的傳動應用場合。

無速度傳感器矢量控制的G150的控制精度適合大多數應用，因此無需使用附加實際轉速編碼器。

SINAMICS G150 可以提供一種經濟的驅動解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求。

技術數據一覽

特點

SINAMICS G150 是一種交鑰匙式交流調速產品，采用了標準的機柜。其豐富的選件可以滿足各種應用要求。它們的機柜寬度在 400 mm 以上（各型號間隔 200 mm），具有高為 IP54 的各種防護等級及兩種設計版本。

A 型柜為所有可用選件提供了足夠的空間。根據不同的設計，電源和電機連接可以布置在頂部或底部。這為工廠安裝提供了高度的靈活性。

C 型柜是一種特別節省空間的設計，適用于電源部件安裝在一個中央低壓配電裝置中且不需要在控制柜中另外提供的應用。界面友好的AOP30 操作員面板作為標準部件安裝在兩種型號的控制柜門內。 

SINAMICS G150 和 SIMATIC S7 組態舉例

SINAMICS G150 凈化電源 – 針對線路友好型運行的經濟有效的解決方案

SINAMICS G150 凈化電源是能夠滿足電流和電壓質量不斷提高的要求的簡單而經濟有效的解決方案。這種解決方案*集成在控制柜中，把強大的 6 脈沖整流技術與創新性的無源線路諧波濾波器（LHF）結合到了一起。這種設計由于其間接性、緊湊性、高可靠性和能效以及性價比而與眾不同。根據其諧波值，SINAMICS G150 凈化電源可以理想的迎合業界不斷要求更高供電質量的發展趨勢。它符合 IEEE519 標準，能夠滿足在變頻器產生的諧波方面的苛刻的要求 - 即使對弱線路供電也是如此。

帶VPL的dv/dt濾波器——在節省空間和成本上實現了電機友好性電壓

SINAMICS G150 裝置可配備有帶VPL的dv/dt濾波器（電壓峰值限制器）。這可以同時限制電壓上升率dv/dt 和峰值電壓，把它們限制在IEC 60034-25 規定的極限值以下。
在改造項目中，這會特別有益：使用此濾波器，原先不是設計用于搭配變頻器運行的電機也可以從變頻器供電了。
帶VPL的dv/dt濾波器可以節省大量的空間，這是因為可以*集成到電氣控制柜中 - 甚至是大額定功率的型號。此外，它還具有*的能效：切斷的電壓峰值沒有浪費變成熱能消耗在電阻器上，而是饋入了直流鏈路。

客戶獲益

• 采用了新半導體技術的IGBT 和革新的冷卻方式，因而結構非常緊湊，運行異常安靜。

• 方便維修的性能使用戶可以輕松的操作所有模塊。

• 使用如標準的 PROFIBUS 通訊接口和各種模擬和數字接口，可將它們輕松集成到自動化解決方案中。

• 由于可以方便、快速的更換各個模塊和電源組件，從而提高了工廠的可用性。

• 在帶有圖形和文字顯示能力的 LCD 屏，并且界面友好的AOP30 操作員界面上，操作員可以使用直觀的菜單方便的進行啟動調試和參數化。

• 節能：如果不需要電機，可以使用此功能將其*關閉。如果工藝控制器的偏差低于預定義的限制值一定的時間（可參數化），該操作會自動完成。

• 增強節能：此功能可以用于延長驅動系統變頻器關閉的時間，實現節能功能 - 從而達到更加節能以及避免不必要的起動和停止泵機的目的。而且有一項附帶功能 - 管道清潔。

• 維護清潔：恒定的流速意味著泵送液體中懸浮的顆粒會隨著時間沉淀下來。這會減小管道的有效直徑，甚至堵塞泵機。MaintenanceCleaning（維護清潔）功能用于迅速的提高泵機的速度從而防止這種沉淀堆積。

• 防止內壁沉淀：如果廢水處理系統中液體容器的液面高度長期保持恒定高度，則會在容器邊緣產生沉積。為了防止這種沉積，WallDeposits-Prevention（防止內壁沉積）功能會改變工藝控制器的設置值，使容器液面高度不停的上下浮動。