西門子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

ET200Pro系列產品做為西門子分布式IO系列產品中的一種，具有IP67的防護等級，成為特殊行業應用的主要產品之一。同時，ET200Pro還提供了故障安全模板：F-DI/F-DO以及電機啟動器（MotorStarter）、故障安全型變頻器（F-FC）等，滿足了行業中的故障安全應用的需求。本文將主要介紹ET200Pr故障安全型變頻器的調試和使用的方法。

　　1 ET200Pr故障安全系統介紹

　　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，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

西門子模塊6ES7314-6BH04-0AB0

圖1  三相異步電動機的分解圖

三相異步電動機的結構
  (一)定子（靜止部分）

  1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。

  2.定子繞組:定子繞組的是電動機的電路部分，通入三相交流電，產生旋轉磁場。

主要絕緣項目有以下三種：
（1）對地絕緣

（2）相間絕緣

（3）匝間絕緣

接線盒(△接法)

定子三相繞組的接線方式
（1）星形接法(Y接)

（2）三角形接法(△接)

   3.機座　

（二）轉子（旋轉部分）

   轉子是電動機的旋轉部分，包括轉子鐵心、轉子繞組和轉軸等部件。

   1.轉子鐵心

   作用:電機磁路的一部分，并放置轉子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉子繞組。

   2.轉子繞組

   作用是切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流，并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。根據構造的不同分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。如圖1-5所示。

圖1-5轉子繞組

   （1）鼠籠式轉子：若去掉轉子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。如圖1-6所示。

圖1-6籠型轉子

a）籠型繞組      b) 轉子外形     c) 鑄鋁籠型轉子

   （2）繞線式轉子：繞線轉子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉軸的三個集電環（滑環）上，再通過電刷與外電路聯接，如圖1-7所示。

圖1-7繞線式轉子異步電動機的轉子接線示意圖

a）接線圖    b)提刷裝置

   3. 轉軸

   用以傳遞轉矩及支撐轉子的重量，一般由中碳鋼或合金鋼制成。
   （三）其它附件

   端蓋、軸承、軸承端蓋、風扇

   二.銘牌

圖1-8 三相異步電動機銘牌

1.型號Y90L—4

2.額定功率P_N   指電動機在額定運行狀態下運行時電動機軸上輸出的機械功率，單位為KW。

  式中，U_N1、I_N1、η_N、cosφ_N分別為電動機額定的線電壓、線電流、效率、功率因數。

 3.額定電壓U_N1  指電動機在額定運行狀態下運行時定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。

 4.額定電流I_N1  指電動機加額定電壓、輸出額定功率時，流入定子繞組中的線電流，單位為A。

 5.額定轉速n_N   指電動機在額定運行狀態下運行時轉子的轉速，單位為r/min。

 6.額定頻率f_N  我國規定工頻為50HZ。

 7.額定功率因數cosφ_N  指電動機在額定運行狀態下運行時定子邊的功率因數。

 8.接法  指電動機定子三相繞組與交流電源的聯接方法