西門子MM變頻器

我公司經營西門子 PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：*電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1P，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保產品‘質保一年。一年內因產品質量問題免費更換新產品；不收取任何費。咨詢。

SIMIATIC Energy Manager PRO 能源管理系統

SIMATIC Energy Manager PRO 是一個適用于行業企業的模塊化、不限定應用部門的能源管理與運作信息系統。

SIMATIC Energy Manager PRO 構成成本效益管理的基礎，以降低能源成本并提升能源效率。

推出的 SIMATIC 軟件：  

• SIMATIC WinCC V7.3 SE，SIMATIC WinCC V7.4

• SIMATIC WinCC V7.2

• SIMATIC WinCC RT Professional V13，SIMATIC WinCC RT Professional V14

• SIMATIC PCS7 V8.1，SIMATIC PCS7 V8.2

• SIMATIC NET V12 SP2

西門子MM變頻器

SIMATIC B Data V6.0 已經*更新并已轉為 SIMATIC Energy Manager PRO V7.0。這意味著，基于動態小部件的網頁儀表板、動態網頁虛擬化以及與 SIMATIC Energy Suite 的無縫連接能力已經可用。

SIMATIC B.Data 6.0 可隨時升級至 SIMATIC Energy Manager PRO 7.0，并已包含在 SIMATIC B.Data SUS 內。

SIMATIC Energy Manager PRO 構成成本效益管理的基礎，以降低能源成本并提升能源效率。特別地，它還提供以下直接優勢：

• 可對發電系統和負荷進行連續能量恒算和物料衡算，從而獲得公司范圍內的透明度。

• 可按照“按原因分配成本"原則分配能源成本并傳輸到計費系統（如 SAP R/3 CO）

• 生成建議的特性值，用以提高發電系統和負荷的效率

• 憑借生產相關的負載和需求預測，它提供計劃可靠性。

• 支持進行成本得到優化的能源采購

• 滿足溫室氣體排放（二氧化碳排放）的監視與報告方面的法律要求

• 通過自動更新內部和外部能源報告來免除人員的額外工作量。

• 通過將項目管理功能集成到能源效率措施當中，在能源效率（比如 ISO 50001）的持續提升中為客戶提供支持。

SIMATIC Energy Manager PRO V7.0

SIMATIC Energy Manger PRO 是基礎軟件包，可通過標簽軟件包靈活進行擴展。

• 基本軟件包已包含：

• 50 個變量

• 1 個 Energy Manager PRO 采集組件

• 1 個 Energy Manager PRO 客戶端

• 1 個 Energy Manager PRO 網頁客戶端

• 可用過程變量包：：

• 50 個變量

• 100 個變量

• 250 個變量

• 500 個變量

• 1 000 個變量

• 5 000 個變量

• 30 000 個變量

SIMATIC Energy Manager PRO 軟件升級服務 (SUS)

對于每個能源管理 PRO 系統，都有取決于變量數量的相應軟件更新服務 (SUS)。

該 SUS 的有效期為一年。除非到期前提前 3 個月撤銷，否則合同將自動延期 1 年。

SIMATIC Energy Manager PRO 擴展

Energy Manager PRO 的應用范圍可通過附件安裝包進行擴展：

• Energy Manager PRO 網頁瀏覽器（3，20 或 60）

• Energy Manager PRO 客戶端

• Energy Manager PRO 采集組件

• Energy Manager PRO 規劃與預測

能源和運行數據采集及預處理

• 除了與 SIMATIC Energy Suite 的接口之外，SIMATIC Energy Manager PRO 還提供的接口標準，例如 WinCC，OPC UA，OPC DA，OPC HDA，MODBUS TCP，ODBC，ASCII 和 XML

• 在一個可自由建模的實時計算內核中對能量數據進行預處理，包括一個用于定義和組態新的計算功能的公式編輯器（鍋爐、熱電站等的熱量計算）

• 能源管理 PRO 用于移動式記錄能源數據，包括量表讀取操作的路線計劃。

• 能量數據的管理和分析

• 模擬值的自動真實性檢查和生成

• 通過版本管理、壓縮和合并功能進行*歸檔

• 可使用測量值編輯器來輸入和處理能量和操作值

• 趨勢分析器可顯示（在線）和歷史負荷曲線（趨勢），也可用于設定點/實際值分析。

• 用于產生跨公司透明度的能源管理控制板，可以顯示性能指標和桑基圖。

SIMATIC Energy Manager PRO

能源和材料平衡

可在 B.Data Plant Explorer 中對電能、熱量、氣體、蒸汽和排放的二氧化碳等各種介質的能量流平衡任意進行參數化。

• 計算與生產（批次、數量等）直接相關的特性值（關鍵性能指標、效率系數等）

能量核算（成本和收入核算）

按照“按原因分配成本"原則計算能源成本，并將能源成本分配給各個工廠和/或客戶/成本單元。支持自下而上（測量）和自上而下（分配）的步驟

• 在 Plant Explorer 中對分層核算結構靈活建模

• 對數量進行費率分配，通過費率和價格時間系列進行靈活價格評估

• 將成本/收入轉移到 ERP 系統（例如，SAP R/3 CO）

能源規劃

• 基于與生產相關的因素（生產計劃）和基本負荷曲線（典型日子）來生成要求預測

能源報告

• 生成能源計劃以便在能源供應者處登記。能源報告

• 使用可自由參數化的報告生成器來生成衡算、協議、班次日志、帳單

• 可進行全自動報告，具有任務管理、電子郵件派遣和文檔管理功能

• 通過能源管理 PRO Intranet/Internet 查看器（Web 客戶端）可在公司范圍內查看報告和結果。

• 通過關鍵性能指標 (KPI) 警告系統顯示有關與參數間偏差的信息

• 
  

二．硬件的接口1.840D系統的接口 840D系統的MMC，HHU，MCP都通過一根MPI電纜掛在NCU上面，MPI是西門子PLC的一個多點通訊協議，因而該協議具有開放性，而OPI是840D系統針對NC部分的部件的一個特殊的通訊協議，是MPI的一個特例，不具有開放性，它比傳統的MPI通訊速度要快，MPI的通訊速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。 NCU上面除了一個OPI端口外，還有一個MPI，一個Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設備。Profibus的通訊電纜和MPI的電纜一樣，都是一根雙芯的屏蔽電纜。在MPI，OPI和Profibus的通訊電纜兩端都要接終端電阻，阻值是220歐，所有如果要檢測電纜的好壞情況，可以在NCU端打開插座的封蓋，量A，B兩線間的電阻，正常情況下應該為110歐。 2．611系列驅動的組成與接口 611系列的驅動分成模擬611A，數字611D和通用型611U。都是模塊化結構，主要有以下幾個模塊組成： a.電源模塊：電源模塊是提供驅動和數控系統的電源，包括維持系統正常工作的弱電和供給功率模塊用的600V直流電壓。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。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右 。b.控制模塊：控制模塊實現對伺服軸的速度環和電流環的閉環控制功率模塊，對伺服電機提供頻率和電壓可變的交流電源監控模塊，主要是對電源模塊弱電供電能力的補充。濾波模塊對電源進行濾波作用。電抗對電壓起到平穩作用。

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現場總線技術是當今世界各國關注的熱點課題，以現場總線為基礎的全數字控制系統是 21 世紀自動化控制系統的主流。PROFIBUS-DP是一種經過優化的高速、廉價的通信連接，專為自動控制系統和設備級分散I/O之間通信設計，使用PROFIBUS-DP模塊可取代價格昂貴的24V或0～20mA并行信號線，用于分布式控制系統的高速數據傳輸。PROFIBUS-DP主要應用于現場設備級，它的響應時間從幾百 到幾百ms，數據傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s，傳輸的數據容量為每個報文多達244個字節，傳輸介質為屏蔽雙絞線或光纜，被廣泛應用于樓宇自動化、水電廠管理和工業過程自動化控制系統中。

2 軟起動控制器中PROFIBUS-DP通訊接口的硬件設計

在軟起動控制器的PROFIBUS-DP硬件接口電路設計方案上，采用單片機 + 集成芯片SPC3 + RS485驅動的方案。

2.1 SPC3簡述

SPC3（SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER）為優化的智能PROFIBUS-DP從站，集成有PROFIBUS-DP物理層的數據收發功能，可獨立處理PROFIBUS-DP協議。SPC3的內部有RAM、方式寄存器、狀態寄存器、中斷寄存器以及各種緩沖器指針和緩沖區等。SPC3有8根數據線和11根地址線，其中8根數據線與地址線復用，可以接80C32、80C166、80C196、HC196等單片機。SPC3內部集成了1.5KB的雙口RAM作為SPC3與軟件/程序的接口，能自動調整9.6K到12M波特率。

2.2 PROFIBUS-DP通信接口硬件設計

PIC16F877與PROFIBUS-DP網絡的連接通過一個PROFIBUS-DP網絡的協議芯片SPC3和RS-485驅動電路組成。PROFIBUS-DP接口主要由處理器接口和串行總線接口組成。

處理器接口電路如圖1示：80C32通過P0口和P2口擴展外部存儲器，將SPC3內部的雙口RAM作為自己的外部RAM，通過對雙口RAM的讀寫來完成對SPC3的初始化和有關數據的交換。圖中P1是指用雙PIC16F877設計的軟起動控制器，作為通訊的從站，PIC16F877集成了SPI接口，可以和協議芯片SPC3結合，以及MAX485ESA完成到PROFIBUS-DP總線網絡上的連接。

圖1 處理器接口電路

圖2串行總線接口電路

SPC3芯片通過請求發送信號（RTS），發送數據信號（TXD），接收數據信號（RXD）,通過高速光耦HCPL7720和總線收發器ADM1485相連，構成串行總線接口。如圖2所示，盡管SPC3已經集成了物理層的數據傳輸功能，但它不具備RS-485的驅動接口，因此添置了RS-485的驅動電路。目前能滿足12M波特率的驅動器芯片為數不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，本系統中選用的是ADM1485。另外為了避免總線上的信號對電路的影響，在SPC3與RS-485總線驅動電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720，RTS的信號隔離器件選用HCPL0601。

3 通訊接口的軟件設計

PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協議，能夠處理PROFIBUS-DP狀態機構，因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態機。80C32的主要任務是對SPC3進行合理的配置、初始化及對各種報文的處理。

對SPC3的軟件操作主要包括兩個部分：SPC3的初始化和SPC3的中斷處理。主程序和中斷程序流程圖分別如圖3和圖4所示。

圖 3 主程序流程圖 圖4中斷程序流程圖

SPC3的初始化程序應放在主程序的前面，而中斷處理程序完成CPU對SPC3中斷輸出的響應。 SPC3上電復位之后.在正常工作之前必須進行初始化，以配置各個寄存器。中斷處理程序用于處理SPC3發生的各種事件，這些事件包括新的參數報文事件：全局控制命令報文事件，進入或退出數據交換狀態事件，新的配置報文事件，新的地址設置報文事件，監測到波特率事件和看門狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數據時會產生輸出標志位，CPU通過在應用循環中輪詢標志位來進行接收主站數據。對于特定應用的診斷信息需要實時傳遞到主站。主應用程序在應用循環中判斷是否有可用的診斷BUF存在一當有空閑BUF時應用程序輸入診斷信息，并請求更新。對于實時性要求嚴格的系統，應采用中斷方式進行輸出數據和診斷數據處理。

由于用于現場的設備要特別考慮抗干擾能力，因此在設備硬件抗干擾技術的基礎上，軟件方面采用指令冗余，設置軟件陷阱，系統的自檢及軟硬件相結合的看門狗技術，保證軟件出軌的自動恢復，從而進一步提高系統的抗干擾能力。

4 結論

軟起動器有很多優點，然而，目前國內生產的異步電機的軟起動器大多都不帶通信接口，有一些帶通信接口的，也多為 RS232 或 RS485 串行總線，這些串行總線,由于自身的特點,不適合工業現場控制,有礙于電動機機群的進一步網絡化發展和企業管控一體化及綜合自動化的實現。本文介紹的帶 PROFIBUS-DP總線接口的軟起動控制器，可以解決傳統軟起動器現場通信的不足，實現電動機的群控，促進企業綜合自動化的底層網絡建設，并能帶來顯著經濟效益。