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摘要：结合西门子的S120驱动控制系统，以Starter作为主要调试软件，介绍了S120变频器在沙市钢管分公司HFW精成型上的应用技术。精成型机电控系统是多电机共直流母线交流传动系统，其对驱动系统的要求是可靠稳定同时适应高负载。本系统采用西门子S120系列变频器，其控制单元为CU320-2DP，PLC通过Profibus总线与控制单元进行通讯，进而控制功率单元驱动电机运转。
关键词 ： S120 ; CU320 ; Profibus; HFW;
0 前言
沙市钢管分公司是中石化唯一的石油钢管制造企业，HFW生产线的是由美国ABBEY公司提供。高频焊管的生产具有连续和快速的特点，精成型有4台160KW大功率电机提供动力，运行具有低转速和高扭矩，高负载的特点，对于其电机驱动系统有很高的要求。结合传动系统的特点，本文重点介绍了SINAMICS S120变频器在精成型系统中的特性，参数的配置以及如何根据选取的报文编制具体的PLC控制程序，对电机转速的给定和匹配进行了分析。S120变频器自投入运行以来，整个系统工作稳定，完全满足对精成型工艺要求。
1 S120产品概述
1.1 S120特点
SINAMIC S120采用全新设计理念，模块化设计思路，是一款功能强大、性能优良、紧凑安静、维护友好的新一代的通用驱动控制系统。它内部集成的安全控制功能无需额外的硬件，大大降低了安装和接线成本;简化的人机界面设计，提高了安全控制系统的实用性;支持最新的PROFIBUS DP-TIA现场总线，拥有更高性能开放式IT通讯和框架协议;配有灵活简单的工程调试工具SIZER。
2 系统配置以及组态
2.1 系统组态
精成型系统是34号站点地址，SINAMICS S120采用模块化设计，共分为控制单元CU，电源模块，电机模块，直流连接组件，DRIVE-CliQ总线等部分。本系统中整流单元（SmartLineModul）采用371号报文，控制单元（CU320）采用392号报文。由于并不需要使用S120的基本定位功能因此，功率单元（Drive）采用352号报文。各个模块内部之间采DriveQlic总线进行通讯，电机内置编码器通过编码器模块SMC30与系统进行通讯。
2.2 DP站点报文选择以及配置
在组态完成之后使用西门子Starter进行参数配置以及调试。在配置前应先将CU320的参数恢复出厂设置，然后依次配置选件板、电源模块、驱动装置的控制模式、变频装置功率模块、并按照电动机铭牌及编码器上的铭牌配置电机和编码器的相关参数，最后对变频器的通讯参数进行设置。在完成Step7组态，变频器配置之后应该将组态下载到目标CPU中去，待控制单元完成重启自检之后检测通讯是否正常，若通讯正常则应进行控制程序的编制。因为电机的控制方式采用的是V/F矢量控制，故选用352标准报文，在报文配置的过程中要保证PLC与变频器报文的一致性。
3 PLC程序编写
PLC程序中调用DP通讯系统功能块SFC14，SFC15实现与变频器CU单元的通讯，由352号报文格式可知具体的控制方式。
根据报文而编写的子程序"DRIVE_352"操纵控制字STW1以及状态字ZSW1实现对变频器的控制，具体程序如下：
CALL "DRIVE_352" // 调用子程序"DRIVE_352"
ENABLE ：=L64.0 //使能OFF1
INFEED_ON_FB：=L64.1 //整流單元是否上电，使能OFF2
RUN ：=L64.2 //运行命令
JOG ：=L64.3 //点动命令
NOTFASTSTOP ：=L64.4 //OFF3，快速停车位
RESET ：=L64.5 //ACK_FAULTS复位点，DBX1.7控制字第7位
MOP_UP ：=L64.6 //电位计控制速度上升，控制字第14位 MOP_DN ：=L64.7 //电位计控制速度下降，控制字第15位
DIRECTION ：=L65.0 //方向位，只在点动时有效，控制字第11位
JOGSPD ：=#JOG_SPD //点动速度，速度给定字NSOLL_A
RUNSPD ：=#RUN_spd //运行速度，速度给定字NSOLL_A
DBASE ：="ENT_FLAT_DB" //打开对应电机DB块作为背景数据块
NOP 0
4 结语
SINAMICS S120其高性能单机和多机传动的矢量/伺服控制;全功率扩展;安全集成功能;模块化的系统设计;基于DriveQlic的电子铭牌配置;高性能整流以及工业IT集成概念等等强大功能为设备提供强有力的动力保障。经过生产实践证实，S120变频器驱动的精成型电机具有输出转矩大，调速效果好，启动平稳无电流和機械冲击，响应速度快，以及安全可靠等优点，能很好的完成在精成型机中的应用。
参考文献：
[1] 戴广平.电动机变频与电力拖动[M].中国石化出版社，1999;
[2] 廖常初. S 7-3 0 0P L C应用技术[M].机械工业出版社，2008;
[3] 西门子工业自动化与驱动技术集团客户服务与支持中心.SINAMICS S120调试手册，2010;
[4] 黄柏成.共用直流母线的电梯节能控制系统l-J].建筑电气，2007，7：8 10
[5] 李方圆.通用变频器共用直流母线方案的设计与应用[J].电工技术杂志，2004，6：32—34.
作者简介：李慧（1987.5），女，电气工程师，主要从事焊管电气设备管理及电气控制设计方面研究。
关键词 ： S120 ; CU320 ; Profibus; HFW;
0 前言
沙市钢管分公司是中石化唯一的石油钢管制造企业，HFW生产线的是由美国ABBEY公司提供。高频焊管的生产具有连续和快速的特点，精成型有4台160KW大功率电机提供动力，运行具有低转速和高扭矩，高负载的特点，对于其电机驱动系统有很高的要求。结合传动系统的特点，本文重点介绍了SINAMICS S120变频器在精成型系统中的特性，参数的配置以及如何根据选取的报文编制具体的PLC控制程序，对电机转速的给定和匹配进行了分析。S120变频器自投入运行以来，整个系统工作稳定，完全满足对精成型工艺要求。
1 S120产品概述
1.1 S120特点
SINAMIC S120采用全新设计理念，模块化设计思路，是一款功能强大、性能优良、紧凑安静、维护友好的新一代的通用驱动控制系统。它内部集成的安全控制功能无需额外的硬件，大大降低了安装和接线成本;简化的人机界面设计，提高了安全控制系统的实用性;支持最新的PROFIBUS DP-TIA现场总线，拥有更高性能开放式IT通讯和框架协议;配有灵活简单的工程调试工具SIZER。
2 系统配置以及组态
2.1 系统组态
精成型系统是34号站点地址，SINAMICS S120采用模块化设计，共分为控制单元CU，电源模块，电机模块，直流连接组件，DRIVE-CliQ总线等部分。本系统中整流单元（SmartLineModul）采用371号报文，控制单元（CU320）采用392号报文。由于并不需要使用S120的基本定位功能因此，功率单元（Drive）采用352号报文。各个模块内部之间采DriveQlic总线进行通讯，电机内置编码器通过编码器模块SMC30与系统进行通讯。
2.2 DP站点报文选择以及配置
在组态完成之后使用西门子Starter进行参数配置以及调试。在配置前应先将CU320的参数恢复出厂设置，然后依次配置选件板、电源模块、驱动装置的控制模式、变频装置功率模块、并按照电动机铭牌及编码器上的铭牌配置电机和编码器的相关参数，最后对变频器的通讯参数进行设置。在完成Step7组态，变频器配置之后应该将组态下载到目标CPU中去，待控制单元完成重启自检之后检测通讯是否正常，若通讯正常则应进行控制程序的编制。因为电机的控制方式采用的是V/F矢量控制，故选用352标准报文，在报文配置的过程中要保证PLC与变频器报文的一致性。
3 PLC程序编写
PLC程序中调用DP通讯系统功能块SFC14，SFC15实现与变频器CU单元的通讯，由352号报文格式可知具体的控制方式。
根据报文而编写的子程序"DRIVE_352"操纵控制字STW1以及状态字ZSW1实现对变频器的控制，具体程序如下：
CALL "DRIVE_352" // 调用子程序"DRIVE_352"
ENABLE ：=L64.0 //使能OFF1
INFEED_ON_FB：=L64.1 //整流單元是否上电，使能OFF2
RUN ：=L64.2 //运行命令
JOG ：=L64.3 //点动命令
NOTFASTSTOP ：=L64.4 //OFF3，快速停车位
RESET ：=L64.5 //ACK_FAULTS复位点，DBX1.7控制字第7位
MOP_UP ：=L64.6 //电位计控制速度上升，控制字第14位 MOP_DN ：=L64.7 //电位计控制速度下降，控制字第15位
DIRECTION ：=L65.0 //方向位，只在点动时有效，控制字第11位
JOGSPD ：=#JOG_SPD //点动速度，速度给定字NSOLL_A
RUNSPD ：=#RUN_spd //运行速度，速度给定字NSOLL_A
DBASE ：="ENT_FLAT_DB" //打开对应电机DB块作为背景数据块
NOP 0
4 结语
SINAMICS S120其高性能单机和多机传动的矢量/伺服控制;全功率扩展;安全集成功能;模块化的系统设计;基于DriveQlic的电子铭牌配置;高性能整流以及工业IT集成概念等等强大功能为设备提供强有力的动力保障。经过生产实践证实，S120变频器驱动的精成型电机具有输出转矩大，调速效果好，启动平稳无电流和機械冲击，响应速度快，以及安全可靠等优点，能很好的完成在精成型机中的应用。
参考文献：
[1] 戴广平.电动机变频与电力拖动[M].中国石化出版社，1999;
[2] 廖常初. S 7-3 0 0P L C应用技术[M].机械工业出版社，2008;
[3] 西门子工业自动化与驱动技术集团客户服务与支持中心.SINAMICS S120调试手册，2010;
[4] 黄柏成.共用直流母线的电梯节能控制系统l-J].建筑电气，2007，7：8 10
[5] 李方圆.通用变频器共用直流母线方案的设计与应用[J].电工技术杂志，2004，6：32—34.
作者简介：李慧（1987.5），女，电气工程师，主要从事焊管电气设备管理及电气控制设计方面研究。