西门子G120变频器 西门子G120C变频器总代理商

西门子G120C变频器总代理商

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模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。

本文中，我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍：

1.AI 模拟量输入模块?

2.AO模拟量输出模块?

3.AI/AO模拟量输入输出模块

4.常见问题分析

首先，请参见“S7-200模拟量全系列总览表”，初步了解S7-200模拟量系列的基本信息，具体内容请参见下文详细说明：

AI 模拟量输入模块

A. 普通模拟量输入模块：

如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10V或0~20mA），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（A->D），且未接信号的通道应短接。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。

4AI EM231模块：

首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模块：

8AI的EM231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=ON，通道6用做电流输入；sw2=ON时，通道7用做电流输入。反之，若选择为OFF，对应通道则为电压输入。

注：当第6、7道选择为电流输入时，第0->5通道只能输入0-5V的电压。

B. 测温模拟量输入模块（热电偶TC；热电阻RTD）：

如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块EM231RTD和热电偶模块EM231TC。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模块的输入类型应该一致，如：Pt1000和Pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。

热电偶模块TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶，不支持B型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。?

热电阻模块RTD：

热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。RTD模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 Pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-热电偶和热电阻扩展模块介绍。

EM231 RTD模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：

（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和RTD的标称值相同；

（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。

因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以RTD模块与热电阻的接线有3种方式，如图所示。其中，精度高的是4线连接，精度低的是2线连接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN软件中（S7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，如图所示，具体请参见《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->系统块-模拟量滤波。

但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，RTD和TC模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。

（2） EM231 TC和RTD模块上，均有24V电源指示灯和SF故障指示灯。如图所示：（a）若24V电源指示灯=OFF，则说明该模块没有24V工作电源；（b）若SF红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。

注：具体请参见：《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模拟量输出模块

S7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块EM232。根据接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型，电压：±10V，电流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模拟量输入输出模块

(A) CPU模块本体集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路AI是：电压信号±10V，1路AO是：电压信号0~10V；或者电流信号0~20mA(4~20mA)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。

(B) EM235模拟量输入输出模块

EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mV）的信号；1路AO是：电压信号 ±10V；或电流信号0~20mA（4~20mA），可以根据硬件接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型。

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注：模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系，在模块出厂时已经设置好了，如无需要，请不要随意更改。

常见问题分析

A．模拟量输入与数字量的对应关系：

模拟量信号（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU内部用0~32000的数值表示（注：4~20mA对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系，如图所示：

B．模拟量模块的硬件接线介绍

（1）CPU 224 XP集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为A+和M、B+和M，此时只能输入±10V 电压信号。

CPU 224XP还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在I和M端子之间；电压输出如图c，将负载接在V和M端子之间。

（2）模拟量输入的接线方式

以4AI EM231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，如图所示。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有A通道可以接入电压，B通道必须悬空，C和D通道只能接入电流。

当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。

方式a. 电压输入方式：信号正接A+；信号负接A-；

方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接C+，同时C+与RC短接；信号负接C-，同时C-和模块的M端短接。

方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接D+，同时D+与RD短接；电源M端接D-，同时和模块的M端短接。

注：具体请参见：《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->模拟量模块接线。

（3）电流型信号输入接线方式

电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指EM231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。

a. 四线制-电流型信号的接法：

四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220VAC或24VDC，接线如图所示：

b. 三线制-电流型信号的接法：

三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线如图所示：

注：若设备的24VDC供电电源与EM231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的M端与该通道的负端引脚短接（如，M和C-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。

本篇FAQ适用于MICROMASTER4，SINAMICS G110M和SINAMICS G120中不带“-2”的控制单元的产品。......

状态字 1 (ZSW 1) 可以显示变频器的状态。

在上电和ON/OFF1 命令后，MICROMASTER 4 和SINAMICS G110M和G120X 变频器所表示的实际状态有什么不同？

状态字1（r0052）的位0，1，2，6提供了变频器的实际状态。

MM4 和G120/G120D这些位在上电和 ON/OFF1 命令后的状态是不同的。
对于MM4变频器，位0，1和2是交替被设定为：001，010，100。
对于G110M/ G120X变频器，位0，1和2是附加地被设定为：000，001，011，111(与PROFIDrive的描述一致)。

根据状态位的信息来调整PLC的程序。

对于使用MM4变频器的客户，在他们控制系统中的程序会使用这些位；某些阶段客户想全部或者部分替换为G110M/G120X变频器，这时已经存在的程序逻辑将不能正确执行，在这种情况下程序必须做出相应修改。

不同点和调整点：

大的不同是位 r0052.2“驱动器正在运行”(参考图1 和 2)。

对于这两种驱动器，位r0052.2在启动后(ON命令后)被置位。

复位：

对于MM4在停止的时候复位.

对于 G110M/G120x 变频器, OFF1命令撤销后位 r0052.2立即被复位.

对于G110M/G120x变频器如果想模拟与MM4变频器一样的 "驱动器正在运行" 状态，你可以使用位r0052.1 "驱动器准备运行" (参考图2).

在上电和ON/OFF1 命令后，MICROMASTER 4 和SINAMICS G110M和G120X 变频器所表示的实际状态在下面图表中可以查看到。

用户可以根据下面的图表来调整相应的程序。

图 1 - MICROMASTER 4 上电和ON/OFF1命令后的状态图

图 2 - SINAMICS G110M/G120X 上电和ON/OFF1命令后的状态图

参数描述

r0052

         无论在带编码器矢量控制（VC）和无编码器矢量控制（SLVC）下，动态优化都是保证控制精度和高动态响应的前提。只有在矢量控制模式（P1300≥20）下，才需要对电机进行动态优化。动态优化包括两种模式：旋转测量（包含饱和曲线测量、转动惯量测量和速度控制器优化）和速度控制器优化（包含转动惯量测量和速度控制器优化）。

         动态识别必须在以下条件下才能完成：

1.      接线正确，并且变频器和电机没有绝缘故障；

2.      电机的铭Pai参数准确的输入到变频器中；

3.      电机在空载状态下；

4.      电机可以自由旋转；

5.      静态识别已经完成。

         当执行过旋转测量以后，不必再执行速度控制器优化。速度控制器优化已经包含在旋转测量中。如果选择P1300≥20，并且没有完成静态识别，变频器会报出A07994，提示电机静态识别未完成。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 1动态优化的参数设置

注意：在动态优化过程中，电机会频繁的加速和减速，可以通过设置P1961和P1965限制优化过程中电机的高转速；

         G120（cu2x0x-2x）变频器执行动态优化过程中，表1-2中的这些参数会被自动测量和设置，以帮助变频器提高控制精度和动态响应。其中，转速控制器适配的说明和使用请参看《G120(CU2x0x-2)转速控制器适配》文档。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 2动态优化测量的参数

         无编码器矢量控制动态优化操作步骤

         当完成变频器的快速调试以后，进行如下设置：

1、设置P1900=1，P1910=1，P1960=1；

2、此时屏幕上出现报警代码A07991和A07980，提示静态识别和动态优化已经激活；

3、启动变频器，静态识别开始，电机发出蜂鸣声；

4、静态识别结束后，报警代码A07991消失，蜂鸣声消失，变频器自动停机；

5、再一次启动变频器，动态优化开始，电机开始旋转；

6、动态优化结束后，报警代码A07980消失，变频器自动停机；

7、将P0971=1，执行Copy RAM to ROM.

         带编码器矢量控制动态优化操作步骤

         当完成变频器的快速调试以后，进行如下设置：

1、设置P1900=1，P1910=1，P1960=2；

2、此时屏幕上出现报警代码A07991和A07980，提示静态识别和动态优化已经激活；

3、启动变频器，静态识别开始，电机发出蜂鸣声；

4、静态识别结束后，报警代码A07991消失，蜂鸣声消失，变频器自动停机；

5、再一次启动变频器，动态优化开始，电机开始旋转；

6、动态优化结束后，报警代码A07980消失，变频器自动停机；

7、将P0971=1，执行Copy RAM to ROM.