西門子觸摸屏與PLC閉環控制的變頻器使用西門子觸摸屏結合西門子PLC在閉環控制的變頻節能系統中的應用是一種自動控制的趨勢。下面列舉一些：空調節能：冷凍泵、冷卻泵、主機、卻塔風機、風機盤管等。恒壓供水：水廠一、二級泵，供水管網增壓泵、大廈供水水泵等鍋爐：引風機、送風機、給水泵等，變頻節能系統的控制調節預處理信號由鍋爐自動控制系統、DCS或多沖量控制系統給出。
　　汽輪機：循環泵、凝結泵等，其控制調節預處理信號由汽輪機自動控制系統及DCS給出。純水處理系統：軟化水泵、增壓泵等。潔凈室：增壓風機、FFU群控等等。整個閉環控制的變頻節能系統的組成設備及其作用(1)PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模塊、AIAO模塊組成。
　　PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心。其主要的作用要體現以下幾方面：①完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。②完成對整個系統的邏輯控制及PID調節的運算。③向觸摸屏提供所采集及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。
　�、軐ID運算的數據結果轉換成模擬信號，作為調節變頻器的輸出頻率的控制信號。⑤通過通信電纜及USS4協議完成對變頻器內部參數讀寫及控制。(2)觸摸屏采用SIEMENS公司MP370：其主要作用如下①可實時顯示設備和系統的運行狀態。觸摸屏畫面總數應在其存儲空間允許的范圍內，各畫面之間盡量做到可相互及強制切換。（1）主畫面的設計一般的，可用歡迎畫面或被控系統的主系統畫面作為主畫面，該畫面可進入到各分畫面。各分畫面均能一步返回主畫面。
　　若是將被控主系統畫面作為主畫面，則應在畫面中顯示被控系統的一些住要參數，以便在此畫面上對整個被控系統有大致的了結。（2）控制畫面的設計該種畫面主要用來控制被控設備的啟停及顯示變頻器內部的參數，也可將變頻器參數的設定做在其中。
　　該種畫面的數量在觸摸屏畫面中占的多，其具體畫面數量由實際被控設備決定。（3）參數設置頁面的設計該畫面主要是對變頻器的內部參數進行設定，同時還應顯示參數設定完成的情況，實際制做時還應考慮加密的問題。（4）實時趨勢頁面的設計該畫面住要是以曲線記錄的形式來顯示被控值、變頻器的主要工作參數（如輸出頻率）等的實時狀態。

（4）PLC與變頻器通信程序的設計SIEMENSS7-200PLC與SIEMENS430等變頻器的通信一般使用USS4協議程序來完成，該程序的主要目的是監控變頻器的實時運行狀態。（5）其它輔助程序的設計PLC程序在實際編程過程中，需考慮對一些程序進行修補，盡量減少程序漏洞，反復推敲，不斷的總結完善。
　　如何用博圖建立西門子觸摸屏和S7300PLC的通訊目前國內流行用昆侖通泰或者威綸通觸摸屏做項目，一方面價格便宜，另一方面編程簡單。但西門子屏也經常會被用到，所以不得不學。簡單寫一下會用博圖建立西門子觸摸屏和S7300PLC的通訊。
　　西門子觸摸屏和PLC通訊大概分為以下四步：本教程以S7300PLC為例做一說明。第一步：組態PLC，設置通訊地址，建立通訊變量。第二步：組態觸摸屏，建立與PLC的通訊。第三步：綁定變量，組態畫面。第四步：模擬運行，工程下載。
　　以下做一詳細介紹。1.組態PLC，設置通訊地址，建立通訊變量1)打開博圖軟件，創建新項目，并命名為KTP900_S7-300。完成后點擊項目視圖。2)西門子PLC硬件組態：插入CPU:CPU315-2PN/DP3)打開PLC設備與網絡視圖，點擊315CUP的網口1，為CPU設置IP地址。
　　2.組態觸摸屏并建立通訊1)雙擊添加新設備，插入KTP9002)點擊確定按鈕后，出現HIM組態向導，在PLC連接選項卡下，點擊‘瀏覽’，選擇剛才插入的PLC，并選擇以太網接口，點擊完成后進入觸摸屏編程頁面。
　　4)創建變量表，并在變量表里面創建要通訊的變量。5)點擊PLC項目，編譯并下載PLC項目(可以先仿真)，如圖配置號PG/PC接口，搜索到建立好的設備，并下載。3)查看連接信息3.綁定變量，組態畫面雙擊根畫面，用拖拽的方式在畫面中添加變量。

系統可能不支持該版本軟件，更換系統。二是啟動參數或啟動曲線不合適造成電機起不來，這是常見故障。前者在使用過程當中會發生，但幾率低于接觸器的故障率。后者多發生在第一次投運調試，調試好以后就不會出現。多數的廠家不會出現此現象，啟動程序性能好，出廠值設定的適用性強。
　　只有很少廠家的產品需要廠家自己去調試。2、可控硅燒毀可控硅擊穿或，此類故障不分品牌，因廠家而易，但都比接觸器的故障率低，而且主要問題出現在餅式可控硅的安裝工藝上。3.控制器燒壞相對于軟啟動器來講，控制器燒毀故障是嚴重的。
　　有的廠家此類故障造成的返修率已超過30%。進口的或合資的廠家此類問題不多見。主要是控制器的電源和觸發電路以及輸入電路三部分容易燒毀。4、軟啟動器誤動作電動機在運行的裝態下因軟起動器受干擾而停機在停止狀態下因軟起動器受干擾而起動是時有發生，前者較普遍，后者只有兩個品牌發生過。
　　究其原因，一是產品質量問題，二是和線路布局有關。但是凡是進口或合資的軟啟都沒有上述現象，國產品牌中此問題比較多。5、軟啟動器內部插接件接觸不良軟啟動器內部插接件選用本來不是問題，這是國內廠家容易忽略的問題，經常出現故障。
　　通過使用西門子S7-200可編程邏輯控制編程實現不同起動方式下的三相可控硅觸發角給定模擬信號，利用市場上成熟的三相晶閘管移相觸發模塊接收PLC給定的模擬信號后按照相對應的觸發角輸出六路脈沖列，然后通過光纖技術傳送脈沖信號觸發可控硅閥主件從而實現電機軟啟動效果，同時也很好的解決了高壓隔離問題，本文還重。

　　進口或合資廠家都不犯此類的錯誤。西門子PLC在高壓固態軟起動器中的應用摘要：首先介紹了軟起動的狀況以及高壓固態軟起動工作原理。關鍵詞：軟啟動；PLC；晶閘管移相觸發；光纖觸發隨著我國工業的快速增長，三相交流異步電機因其結構簡單、運行可靠、價格低廉、體積較小、機械性能好、運行維護方便等優點而被廣泛采用。

工作特點：●通用性強，可用于三相全控橋，半控橋，雙反星形晶閘管整流電路，三相晶閘管反并聯交流調壓電路（半控或全控），可接各類三角形接法或星形接法的阻性、容性、感性負載；●移相觸發，標準模擬信號接口，方便與控制儀表的連接，控制信號可以是0-10V電壓信號，也可以是4-20mA標準電流信號,既可手動調節。
　　可構成具有恒壓或恒流輸出功能的三相調壓系統，該產品通用性強，工作可靠，脈沖對稱度高，抗干擾性強，支持光纖接口解決高壓隔離，接線簡單，使用方便。同步信號輸入電壓是100V，無需外接電源；●觸發輸出：六路脈沖列觸發，內置光纖發射模塊以及光纖輸出接口，功率≥6mW；觸發脈沖移相范圍：0-170o。
　　4.光纖觸發及觸發電路取能的實現在高壓設備中，電力電子元件或單元組件采用串聯結構目的是相對耐壓較低器件組承受高壓裝置，其控制方式經常采用光纖纖維（簡稱“光纖”）；光纖的有點包括：頻帶寬、損耗低、重量輕、抗干擾能力強等。
　　應用三相晶閘管控移相觸發模塊只需接入三相AC100V同步電壓信號、4-20mA/0-10V控制角給定信號、脈沖禁止/工作信號即可，其他功能可以有選擇的使用。由于光纖的基本成分是石英（二氧化硅），只傳光，不導電，不受電磁場的作用，在其中傳輸的光信號不受電磁場的影響，故光纖傳送能有效解決高壓固態軟起動閥組件觸發以及高壓隔離等問題，并具有極強的抗干擾能力。
　　4.1光纖觸發電路使用光纖接收控制板的觸發脈沖光信號，然后通過光信號接收器將光信號轉換成同步的電平脈沖，通過放大即可用來觸發可控硅。壓閥串采用光纖觸發并行控制方式，即每一個可控硅由一條光纖控制。觸發電路的取能光纖僅能進行高低壓信號隔離，無法傳遞可控硅觸發功率，還有一個關鍵問題未解決，即：在光纖的接收端需要一個+5V的直流電源，這個電源的0端與晶閘管的陰極等電位，而陰極電位可能是幾千伏。

一旦軟起動器發生故障，可由旁路接觸器作為應急備用。軟啟動器的工作原理軟啟器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。待電機達到額定轉速時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網避免了諧波污染。
　　軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉速逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。直接啟動的危害性（1）引起電網電壓波動交流電動機在全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的4~7倍，當電機的容量相對較大時，該起動電流會引起電網電壓的急劇下降，影響同電網其它設備的正常運行。
　　軟啟動時，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網電壓波動率一般在10%以內，對其它設備的影響非常小。（2）對電網的影響對電網的影響主要表現在兩個方面：1）超大型電機直接起動的大電流對電網的沖擊幾乎類似于三相短路對電網的沖擊，常常會引發功率振蕩，使電網失去穩定。
　　2）起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網電路參數引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、自動控制失靈等故障。軟起動時起動電流大幅度降低，以上影響可完全免除。（3）傷害電機絕緣1）大電流產生的焦耳熱反復作用于導線外絕緣，使絕緣加速老化、壽命降低。

常見型號

　　MicroMaster440

　　西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。

　　它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有無可比擬的靈活性。

　　主要特征：

　　200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；

　　矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制；

　　高過載能力，內置制動單元；

　　三組參數切換功能�？刂乒δ埽� 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式；

　　標準參數結構，標準調試軟件；

　　數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；

　　獨立I/O端子板，方便維護；

　　采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；

　　內置PID控制器，參數自整定；

　　集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；

　　具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；

　　可實現主/從控制及力矩控制方式；

　　在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；

　　靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；

　　快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；

　　有直流制動和復合制動方式提高制動性能。

控制性能

　　可以分為高檔機、中檔機和低檔機。

　　低檔機

　　這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數量比較少。

　　比如，德國SIEMENS公司生產的S7-200就屬于這一類。

　　中檔機

　　這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復雜的三角函數、指數和PID運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

　　比如，德國SIEMENS公司生產的S7-300就屬于這一類。

　　高檔機

　　這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數運算、指數運算和PID運算，還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規模很大的控制任務。在聯網中一般做主站使用。

將該單元安裝到 DIN 導軌或面板上時，應考慮以下幾點：

　　 對于 DIN 導軌安裝，確保 CPU 的上部 DIN 導軌卡夾處于鎖緊（內部）位置而下部

　　DIN 導軌卡夾處于伸出位置。

　　 將設備安裝到 DIN 導軌上后，將下部 DIN 導軌卡夾推到鎖緊位置以將設備鎖定在

　　DIN 導軌上。

　　 對于面板安裝，確保將 DIN 導軌卡夾推到伸出位置。

　　要在面板上安裝 CPU，請按以下步驟操作：

　　1. 按照表安裝尺寸 (mm) (頁 45) 中的尺寸定位、鉆孔并對安裝孔攻螺紋（M4 或美國標

　　準 8 號）。

　　2. 確保 CPU 和 S7-200 SMART 設備與電源斷開連接。

　　3. 使用帶彈簧和平墊圈的 Pan Head M4 螺釘將模塊固定到面板上。 不要使用平頭螺

　　釘。

　　4. 如果在使用擴展模塊，則將其放在 CPU 旁，并一起滑動，直至連接器牢固連接。

1、在調試過程中出現起動報缺相故障，軟起動器故障燈亮，電機沒反應。出現故障的原因可能是：①起動方式采用帶電方式時，操作順序有誤。(正確操作順序應為先送主電源，后送控制電源)②電源缺相，軟起動器保護動作。
　　(檢查電源)③軟起動器的輸出端未接負載。(輸出端接上負載后軟起動器才能正常工作)2、用戶在使用過程中出現起動完畢，旁路接觸器不吸合現象。故障原因可能是：①在起動過程中，保護裝置因整定偏小出現誤動作。(將保護裝置重新整定即可)②在調試時軟起動器的參數設置不合理。
　　(主要針對的是55KW以下的軟起動器，對軟起動器的參數重新設置)③控制線路接觸不良。(檢查控制線路)3、用戶在起動過程中，偶爾有出現跳空氣開關的現象。故障原因有：①空氣開關長延時的整定值過小或者是空氣開關選型和電機不配。
　　(空氣開關的參數適量放大或者空氣開關重新選型)②軟起動器的起始電壓參數設置過高或者起動時間過長。(根據負載情況將起始電壓適當調小或者起動時間適當縮短)③在起動過程中因電網電壓波動比較大，易引起軟起動器發出錯誤指令，出現提前旁路現象。
　　(建議用戶不要同時起動大功率的電機)④起動時滿負載起動。(起動時盡量減輕負載)4、用戶在使用軟起動器時出現顯示屏無顯示或者是出現亂碼，軟起動器不工作。故障原因可能是：①軟起動器在使用過程中因外部元件所產生的震動使軟起動器內部連線震松。
　　(打開軟起動器的面蓋將顯示屏連線重新插緊即可)②軟起動器控制板故障。(和廠家聯系更換控制板)5、軟起動器在起動時報故障，軟起動器不工作，電機沒有反應。故障原因可能為：①電機缺相。(檢查電機和電路)②軟起動器內主元件可控硅短路。

　二、人機界面產品問答1、人機界面與人們常說的“觸摸屏”有什么區別。2、人機界面和組態軟件有什么區別。人機界面產品，常被大家稱為“觸摸屏”，包含HMI硬件和相應的專用畫面組態軟件，一般情況下，不同廠家的HMI硬件使用不同的畫面組態軟件，連接的主要設備種類是PLC。
　　而組態軟件是運行于PC硬件平臺、windows操作系統下的一個通用工具軟件產品，和PC機或工控機一起也可以組成HMI產品；通用的組態軟件支持的設備種類非常多，如各種PLC、PC板卡、儀表、變頻器、模塊等設備，而且由于PC的硬件平臺性能強大（主要反應在在速度和存儲容量上），通用組態軟件的功能也強很多，。
　　3、人機界面產品中是否有操作系統。任何人機界面產品都有系統軟件部分，系統軟件運行在HMI的處理器中，支持多任務處理功能，處理器中需有小型的操作系統管理系統軟件的運行�；谄桨逵嬎銠C的高性能人機界面產品中，一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系統。
　　人機界面產品是為了解決PLC的人機交互問題而產生的，但隨著計算機技術和數字電路技術的發展，很多工業控制設備都具備了串口通訊能力，所以只要有串口通訊能力的工業控制設備，如變頻器、直流調速器、溫控儀表、數采模塊等都可以連接人機界面產品，來實現人機交互功能。

　　4、人機界面只能連接PLC嗎。不是這樣的。應該是這樣的。因為通用的人機界面產品都提供了大量的、可供選擇的常用設備通訊驅動程序；一般情況下，只要在人機界面的畫面組態軟件中選擇與連接設備相對應的通訊驅動程序，就可以完成HMI和設備的通訊連接。　　如果所選HMI產品的組態軟件中沒有要連接設備的通訊驅動程序，用戶則可以把要連接設備的通訊口類型和協議內容告知HMI產品的生產商，請HMI廠商代為編制該設備的通訊驅動程序。5、PC機加觸摸屏，能否直接與PLC通訊，完成HMI的功能。

　SINAMICSDCMASTER系列整流器是專為直流調速電機的電樞和勵磁設計的整流裝置。它也可以用于一些新型應用，例如：對同步發電機的勵磁進行整流。本文下面就來介紹一下西門子新一代直流調速器6RA80系列的輸入輸出，為用戶在使用過程中提供參考。
　　該系列有多個組件，每個組件的輸入輸出說明如下：1.CUD組件SINAMICSDCM的CUD組件包含如下輸入輸出點：（1）4個數字量輸入：其中2個輸入未使用，2個輸入預定義為ON/OFF1和調節器使能；（2）4個雙向數字量輸入/輸出；（3）4個數字輸出；（4）1個增量編碼器數字量輸入；（5）7個模擬量。
　　西門子直流調速器6RA80輸入輸出西門子直流調速器6RA80是新一代直流調速器，即SINAMICSDCMASTER，簡稱為：SINAMICSDCM。綜上所述，西門子新一代直流調速器6RA80系列具有多種組件，每種組件都包含有多個輸入輸出點，用戶可以方便的通過這些輸入輸出點進行邏輯控制，從而實現不同的功能，以滿足用戶在工業控制領域的多種需求。
　　西門子數控系統電源的故障與維修1、功能及工作原理伺服電源模塊主要功能是產生直流母線電壓，供給主軸模塊和進給伺服模塊，同時產生供系統和各個模塊內部使用的+24v和+5v電壓。根據直流電壓控制方式，它又分為開環控制的UE模塊和閉環控制的I/R模塊，UE模塊沒有電源的回饋系統，其直流電壓正常時為570V左右，而當制動能量大時，電壓可高達640多伏。
　　此時模塊內部主接觸器還沒有吸合，通過其常閉輔助觸點，端子111上出現24V電壓，當模塊內部完成預充電過程后，113端上出現24V，通過外電路連接到端子63，允許ER模塊的整流電路工作，產生600V直流電壓。
　　2、維修案例（1）一臺進口數控車床（西門子810D系統），開機后屏幕上出現報警“NC、PLC無法連接”，打開電氣柜后發現，電源模塊和NCU模塊上的指示燈和數碼管均沒有顯示，而電源模塊進線端電壓用三用表測量為395V，因此判定該故障是由于進線電壓偏高而導致電源模塊內部電源電路出現問題，打開模塊，檢測內。

S7-200SMARTRTD模塊可以測量電阻值嗎�？梢裕琒7-200SMARTRTD模塊大可以測量3000Ω的電阻值。如下圖所示，在"類型"下拉菜單中選擇電阻類型；在"電阻"下拉菜單中中選擇可測量電阻的大值3.S7-200SMARTRTD和TC模塊如何得到實際溫度值。
　　把S7-200SMARTEMRTD和TC模塊的通道值除以10就是實際的溫度值。由于RTD和TC模塊的通道值是整數值，需要把整數值轉換成浮點數才能在計算后得到帶有小數位的溫度值。4.模擬量模塊分辨率和轉換精度的區別。
　　分辨率是A/D模擬量轉換芯片的轉換精度，即用多少位的數值來表示模擬量。以下舉例說明10位分辨率和11位分辨率的區別。S7-200SMARTCPU模擬量0~20mA的通道值范圍為0~27648。如果分辨率為10位，則表示當外部電流信號的變化大于0.mA時，模擬量A/D轉換芯片才認為外部信號有變化。
　　如果分辨率為11位，則表示當外部電流信號的變化大于0.mA時，模擬量A/D轉換芯片即認為外部信號有變化。5.S7-200SMARTI/O擴展模塊DIAG指示燈以紅色閃爍的原因。S7-200SMARTI/O擴展模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍的原因有兩個，建議查看CPU的信息來確認具體報錯原因，查看CPU信息的方法請見硬件診斷或診斷方法舉例。
　　（1）模塊缺少24V直流供電電源；I/O擴展模塊缺少24V直流供電電源時，所有通道指示燈也以紅色閃爍。建議核對模塊接線圖，尤其是模塊供電端含兩排端子的，確定供電接線是否正確，以EMDR32為例模擬量模塊上通道斷線或是輸入值超量程。
　　模擬量模塊上通道斷線或是輸入值超量程，除了會引起模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍，斷線或是超量程的通道的指示燈也以紅色閃爍，以提示用戶存在故障通道。以RTD或TC模塊為例，如果RTD或TC模塊選擇了斷線報警，啟動斷線報警所示。
　　則模塊會檢測每個通道的斷線情況。默認情況下，該選項是沒有被激活的。RTD或TC模塊對于沒有使用的通道的處理方法如下：①RTD模塊：將一個100Ohm的電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道；或者將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。
　�、赥C模塊：短接未使用的通道，或者并聯到旁邊的實際接線通道上。啟動斷線報警如果不是通道斷線引起的報警，就是輸入值超量程了。默認情況下，RTD和TC模塊的通道輸入值超上下限報警是激活的。發生了該報警，用戶需要判斷引起通道值超量程的原因：是信號問題還是模塊硬件的問題。