西门子6ES7901-3CB30-0XA0

SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
MIDASTER系列：MDV
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 数控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
系统及伺报电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动等备件销售。

SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司

：郑鑫

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手 机：（同步）

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地址：上海市金山区枫湾路500号

问题：
一台电机带两个PTC温度传感器，一个是电机过温故障检测信号，一个是电机过温报警检测信号，这两个信号的不同之处是温度值门限值不同，报警的温度门限值要比故障的温度门限值低10度，如何将两个温度检测信号都送给G150变频器？如何设置参数？

答：

（1）G150变频器可以检测一个电机的二个温度传感器信号，*个检测点是G150的功率模块上X41端子，X41端子3和4是用于检测电机温度的，如表1所示；第二个是端子模块TM31上X522端子，X522的端子7和8也是用于检测电机温度的，如图1所示。
表1 X41端子

图1 TM31接线原理图

（2）温度检测原理：G150功率模块上的X41端子和TM31的X522端子对温度传感器的信号检测原理相同，如图2所示。下面以PTC温度传感器为例说明：如果选择传感器类型是PTC，则说明只检测电机温度的门限，不检测电机实际温度值。把实际检测到的PTC阻值和1650欧姆做比较，如果PTC的实际阻值小于1650欧姆，则说明电机温度在正常值范围内，没有超过报警和故障门限值，G150不会出现任何故障和报警；如果PTC实际阻值高于1650欧姆，则G150马上会报A07910报警，延时时间P0606到达后，G150马上会出现F07011故障而停机。详细情况请见G150参数手册功能图，功能图图号是8016。

图2

（3）两个PTC的接线方法：电机过温故障检测的PTC信号线连接到功率模块X41端子的3和4，电机过温报警检测的PTC信号线连接到TM31上的X522端子的7和8。

（4）参数设置：

• G150功率模块PTC过温故障检测参数设置：假设*个PTC过温故障的温度值是145度，即当电机高于145度时，PTC阻值会瞬间增大并超过1650欧姆。
P0600=11 PTC信号直接送给功率模块
P0601=1 PTC信号报警与延时
P0603=0 不选择电机温度的信号源
P0604=145 电机过温报警的门限温度是145度
P0605=145 电机过温故障的门限温度是145度
P0606=1 设置延时时间1秒
注：本例中参数P0604和P0605设置相同，因为X41端子3和4上连接的PTC是用于检测电机过温故障的，所以把过温报警和故障门限值设置相同，如果实测PTC阻值超过1650欧姆，而且只要延时时间P0606到达后，过温报警和故障会同时输出，G150停机。
• TM31的PTC过温报警检测参数设置：
*种情况（标准PTC，其门限值是1650欧姆）：第二个PTC过温报警温度值是135度，当电机温度达到135度时，PTC的阻值会瞬间增大，并且超过1650欧姆的门限值，则TM31过温报警的状态位r4104.0会置1，状态位r4104.0取反后送到电机轴（VECTOR）的外部报警信号源P2112，所以需要激活G150的自由功能块，图3是PTC的连接图，图4是自由功能块的非门0。参数设置如下：

图3                                                                                 图4

P4100=1 选择PTC温度传感器
P4102[0]=135 电机过温报警门限值是135度
P20000[0]=1002 执行组的采样时间是2倍的软件采样时间
P20078=r4104.0 非门0的输入是TM31过温报警的状态位r4104.0
P20080=0 执行组0
P20081=1 执行组0的顺序是1
P2112[0]=r20079 电机轴（VECTOR）的外部报警信号源是非门0的输出r20079
第二种情况（非标准PTC，其门限值小于1650欧姆）：第二个PTC过温报警的温度值是135度，当电机温度达到135度时，PTC的阻值会瞬间增大，假设阻值是1450欧姆，但是没有超过门限值1650欧姆，这时r4104.0就不会被置1，而且PTC也不能检测电机实际温度，即r4105不会显示电机实际温度大小，所以需要改变温度传感器类型，参数P4100设为2，把电机的PTC假设为KTY84，因为KTY84温度传感器的阻值和温度是线性的。例如对于G150来说，当KTY84的阻值是1507欧姆，G150检测的温度是173.6度。所以当电机的实际温度达到135度时，PTC阻值是1450欧姆，设置P4100=2后，则TM31计算的电机温度值r4105是167.0度，然后把r4105的值送给G150自由功能块中的限幅进行比较，只要r4105超出限幅的上限，则限幅的输出就被置1，zui后再把限幅的输出反向送给电机轴（VECTOR）的外部报警信号源P2112[0]。图5是KTY84的连接图，图6是自由功能块的限幅0和非门0，参数设置如下：

图5

图6

P4100=2 选择KTY84温度传感器
P4102[0]=180 设置为180度或者更大的值，目的是让r4104.0不被置1
P20000[0]=1002 执行组的采样时间是2倍的软件采样时间
P20234=0 执行组0
P20229=1.60 限幅0的上限幅值，因为zui大输入是1.67，所以上限设为1.60
P20235=1 执行组0的顺序是1
P20228=r4105 限幅0的输入是TM31计算的电机温度值r4105
P20078=r20231 非门0的输入是限幅0的输出r20231
P20080=0 执行组0
P20081=2 执行组0的顺序是2
P2112[0]=r20079 电机轴（VECTOR）的外部报警信号源是非门输出r20079的值

1引言
风机是工矿企业的主要动力设备，据有关部门的统计，全国风机，水泵电动机装机容量约35000MW，耗电量约占全国电力耗电量的40% 左右。目前，风机和水泵运行中还有很大的节能潜力。在风机运行中应用变频器调速，其节电率一般可在20%~60%，投资回收期为1~3 年，不仅节电*，而且能满足生产工艺的要求，保产品质量,经济效益十分显著。
风机在锅炉中也是重要设备，工业锅炉根据采用的燃料不同，通常分为燃煤，燃油和燃气三种。这三种锅炉的控制系统基本相同，只是燃料量的调节手段有所区别。变频器在控制系统中可以调节送风机的送风量，引风机的引风量和燃料的进给量，即实现对锅炉的精确控制，又达到了节电和节省燃料的目的。

2西门子新一代变频器G150 的特点
G150 是西门子新一代变频器SINAMICS 家族中的一员，它不仅继承了Master Drive 的特点，而且具有自身的优点。G150 是柜体式单传动的变频器，功率范围75KW~2700KW，进线电压分为380V~480V，500V~600V，660V~690V 三个电压等级，控制方式为无速度传感器的矢量控制 (sensorless vector control) 和矢量控制。无速度传感器的矢量控制是矢量控制的一种，只是没有速度传感器，通过电机模型的计算来估测电动机的速度反馈值。无速度传感器的矢量控制的控制精度和系统的动态性能不如带速度闭环的矢量控制，但也有系统简单，无需维护速度传感器，价格便宜的优点，尤其适用于风机泵类电机。
传统的V/f 控制也无需速度传感器，但对于大功率的风机泵类电机，如用V/f 控制无电流环控制，容易引起电流的波动。无速度传感器的矢量控制，不仅有速度闭环而且有电流闭环, 电机的稳态电流更稳定。
G150 具有丰富的客户端子，包括8 个数字量输入(DI)，4 个双向输入/输出(DI/DO)，2 点继电器输出(DO)，2 个模拟差分输入(AI)，2 个模拟输出(AO)，1 个KTY84 温度传感器或PTC 敏电阻，±10V 辅助电源用于模拟给定输入，24V 辅助电源用于数字量输入，所有的DI/DO ，AI/AO 都可以自由编程定义功能。与MasterDrive 不同，G150 的客户端子，不在控制板上，而是在客户端子板TM31 上。当有端子损坏时，只须更换TM31，节约了维修成本。
PROFIBUS 接口是G150 的标准配置，无需选件。通过PROFIBUS 可以将G150 连接到更高层的自动化系统。通过PROFIBUS 可以与调试软件Starter 连接，便于调试和存储参数。G150 的程序和参数存储于Flashcard 中，Flashcard 中的数据可用Flashcard 适配器读取，存储在硬盘中，或刻成光盘存档。如有相同功率，相同功能的设备，可将数据直接拷贝
到新的Flashcard 中，不需设置任何参数.。另外如旧设备的参数被调乱，或Flashcard 损坏也可用以上的方法进行恢复。

3系统简介
在这个锅炉中共有四台电机使用了G150 变频器，分别控制蒸汽、热油、热烟气。热烟气由2 台315KW 的电机控制，经管道送入主风机，用于干燥木浆。2 台315KW 的G150 变频器分别控制这两台风机，通过调节G150 的输出频率，来控制风机的输出功率，实现对热烟流量的精确调控，不仅满足了工艺的要求，而且比用挡风板调节热烟流量更节能。另两台132KW 的电机分别将蒸汽发生器中的蒸汽和热油发生器中的热油送入混合室中。蒸汽发生器中的蒸汽输出量的调节可以控制蒸汽发生器中的压力和温度，热油发生器中的热油输出量的调节可以控制热油发生器的温度。G150 也是通过控制电机的输出功率来调节蒸汽输出量和热油输出量，实现对蒸汽发生器的压力和温度，热油发生器的温度的控制。

2 台132KW 的电机参数和变频器型号如下:
132KW 电机参数:
额定功率: 132KW 额定电压:400V 额定频率:50HZ
额定电流: 228A 额定转速:1485 r/min 功率因数:0.88
选用的G150 型号:
6SL3710-1GE32-6CA0-Z
输入: 380V~480V 294A
输出: 0~480V 260A

2 台315KW 的电机参数和变频器型号如下:
额定功率: 315KW 额定电压:400V 额定频率:50HZ
额定电流: 585A 额定转速:990 r/min 功率因素:0.81
选用的G150 型号:
6SL3710-1GE36-1CA0-Z西门子6ES7901-3CB30-0XA0
输入: 380V~480V 639A
输出: 0~480V 605A

2 台132KW 电机用端子控制启停和模拟量输入频率给定。2 台315KW 电机PROFIBUS 控制，PLC 使用西门子公司的S7-300。

3.1用端子控制的G150 的端子图如下:
端子X520:1 是DI0 用于控制变频器的启/停(即ON/OFF)。端子X542:5， X542:6 是DO1，输出变频器的故障信号 (DO1 是继电器输出)。 端子X522:1， X522:2 是AO0， 输出实际速度值。端子X522:4、 X522:5 是AO1，输出实际电机电流值。端子X521:1，X521:2 是AI0，作为频率给定.这些端子的功能是出厂设定，无需修改参数。
(1) Main Setpoint
(2) ON/OFF command
(3) Analog output actual speed
(4) Analog output motor current
(6) Inverter release
(7) Converter no fault

模拟输入0(AI0)默认是-10V~10V 的电压输入，用户需要4~20mA 的输入，所以修改一些参数。P4056[0]=3，将模拟输入0 设置为4~20mA， 因为该模拟输入波动较大,会影响系统的稳定性，所以我加了10mS 的滤波(P4053[0]=10)，从而给定值相对稳定。这些设置如用调试软件Starter 修改就十分的简单、清晰、明了。如下图所示:

1. 选择模拟输入的类型
2. 模拟输入的端子
3. 模拟输入的自由标定
4. 一阶滤波

3.2用PROFIBUS 控制G150 系统图如下:

将X530:1 端子的接线断开，G150 就设置为PROFIBUS 控制。首先要设置G150 的PROFIBUS 从站地址，参数是P0918，该参数的设置必须与Step 7 中硬件组态的地址*。
G150 的PROFIBUS 从站地址也可通过拨码开关进行设置。这两种设置中拨码开关的硬件设置优先，如拨码都在OFF 的位置，则以参数P0918 的设置为准。G150 的GSD 文件在随机光盘可找到，文件名是si018105 .GSD。G150 与MasterDrive 的PROFIBUS 数据定义相似，PZD1 是控制字/状态字，PZD2 是给定值/实际值.控制字的各位定义如下:

4结束语
该系统用于亚洲创建(河源)木业有限公司的生产线中，亚洲创建集团致力于中国强化地板事业的发展，成功地塑造了”圣象”，”MOBIFLOOR” 等强化地板，河源项目的建设将打破以往基材*依赖进口，成本居高不下的局面，进一步提升产品的竞争力。该生产线中的锅炉系统是由Vyncke 公司做的系统集成，Vyncke 是一家比利时公司，成立于1912 年，在燃烧工艺，锅炉系统自动化控制系统中有着丰富的设计、制造、安装、调试的经验。西门子新一代变频器G150 在该项目中,以其丰富的系统功能，可靠的产品性能，精确的控制系统，得到了用户的*认可。

1 G120控制单元CU240
2 CU240E 6SL3244-0BA10-0BA0
3 CU240S 6SL3244-0BA20-1BA0
4 CU240S DP 6SL3244-0BA20-1PA0
5 CU240S PN 6SL3244-0BA20-1FA0
6 CU240S DP-F 6SL3244-0BA21-1PA0
7 CU240S PN-F 6SL3244-0BA21-1FA0
8 PM240(不带内置滤波器）380-480V 3AC 重载
9 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
10 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
11 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
12 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
13 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
14 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
15 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
16 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
17 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
18 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5UA0
19 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1UA0
20 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5UA0
21 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8UA0
22 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2UA0
23 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0UA0
24 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7UA0
25 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5UA0
26 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5UA0
27 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5UA0
28 205A/90KW 6SL3224-0BE38-8UA0
29 250A/110KW 6SL3224-0BE41-1UA0
30 302A/132KW 6SL3224-0XE41-3UA0
31 370A/160KW 6SL3224-0XE41-6UA0
32 477A/200KW 6SL3224-0XE42-0UA0
33 PM240(不带内置滤波器）380-480V 3AC 轻载
34 1.3A/0.37KW 6SL3224-0BE13-7UA0
35 1.7A/0.55KW 6SL3224-0BE15-5UA0
36 2.2A/0.75KW 6SL3224-0BE17-5UA0
37 3.1A/1.1KW 6SL3224-0BE21-1UA0
38 4.1A/1.5KW 6SL3224-0BE21-5UA0
39 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2UA0
40 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0UA0
41 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0UA0
42 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5UA0
43 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5UA0
44 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1UA0
45 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5UA0
46 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8UA0
47 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2UA0
48 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0UA0
49 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7UA0
50 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5UA0
51 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5UA0
52 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5UA0
53 205A/110KW 6SL3224-0BE38-8UA0
54 250A/132KW 6SL3224-0BE41-1UA0
55 302A/160KW 6SL3224-0XE41-3UA0
56 370A/200KW 6SL3224-0XE41-6UA0
57 477A/250KW 6SL3224-0XE42-0UA0
58 PM240(带内置滤波器）380-480V 3AC重载
59 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
60 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
61 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
62 18A/5.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
63 25A/7.5KW 6SL3224-0BE27-5AA0
64 32A/11KW 6SL3224-0BE31-1AA0
65 38A/15KW 6SL3224-0BE31-5AA0
66 45A/18.5KW 6SL3224-0BE31-8AA0
67 60A/22KW 6SL3224-0BE32-2AA0
68 75A/30KW 6SL3224-0BE33-0AA0
69 90A/37KW 6SL3224-0BE33-7AA0
70 110A/45KW 6SL3224-0BE34-5AA0
71 145A/55KW 6SL3224-0BE35-5AA0
72 178A/75KW 6SL3224-0BE37-5AA0
73 PM240(带内置滤波器）380-480V 3AC轻载
74 5.9A/2.2KW 6SL3224-0BE22-2AA0
75 7.7A/3KW 6SL3224-0BE23-0AA0
76 10.2A/4KW 6SL3224-0BE24-0AA0
77 18A/7.5KW 6SL3224-0BE25-5AA0
78 25A/11KW 6SL3224-0BE27-5AA0
79 32A/15KW 6SL3224-0BE31-1AA0
80 38A/18.5KW 6SL3224-0BE31-5AA0
81 45A/22KW 6SL3224-0BE31-8AA0
82 60A/30KW 6SL3224-0BE32-2AA0
83 75A/37KW 6SL3224-0BE33-0AA0
84 90A/45KW 6SL3224-0BE33-7AA0
85 110A/55KW 6SL3224-0BE34-5AA0
86 145A/75KW 6SL3224-0BE35-5AA0
87 178A/90KW 6SL3224-0BE37-5AA0
88 PM250(带内置滤波器）380-480V 3AC重载
89 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
90 18A/5.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1 
91 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA0
92 25A/7.5KW 6SL3225-0BE27-5AA1 
93 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA0
94 32A/11KW 6SL3225-0BE31-1AA1 
95 38A/15KW 6SL3225-0BE31-5AA0
96 45A/18.5KW 6SL3225-0BE31-8AA0
97 60A/22KW 6SL3225-0BE32-2AA0
98 75A/30KW 6SL3225-0BE33-0AA0
99 90A/37KW 6SL3225-0BE33-7AA0
100 110A/45KW 6SL3225-0BE34-5AA0
101 145A/55KW 6SL3225-0BE35-5AA0
102 178A/75KW 6SL3225-0BE37-5AA0
103 PM250(带内置滤波器）380-480V 3AC轻载
104 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA0
105 18A/7.5KW 6SL3225-0BE25-5AA1 
106 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA0
107 25A/11KW 6SL3225-0BE27-5AA1 
108 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA0
109 32A/15KW 6SL3225-0BE31-1AA1 
110 38A/18.5KW 6SL3225-0BE31-5AA0
111 45A/22KW 6SL3225-0BE31-8AA0
112 60A/30KW 6SL3225-0BE32-2AA0
113 75A/37KW 6SL3225-0BE33-0AA0
114 90A/45KW 6SL3225-0BE33-7AA0
115 110A/55KW 6SL3225-0BE34-5AA0
116 145A/75KW 6SL3225-0BE35-5AA0
117 178A/90KW 6SL3225-0BE37-5AA0
118 进线电抗器（仅用于PM240）
119 0.37KW 6SE6400-3CC00-2AD3
120 0.55KW 6SE6400-3CC00-2AD3
121 0.75KW 6SE6400-3CC00-4AD3
122 1.1KW 6SE6400-3CC00-4AD3
123 1.5KW 6SE6400-3CC00-6AD3
124 2.2KW 6SL3203-0CD21-0AA0
125 3KW 6SL3203-0CD21-0AA0
126 4KW 6SL3203-0CD21-4AA0
127 7.5KW 6SL3203-0CD22-2AA0
128 11KW 6SL3203-0CD22-2AA0
129 15KW 6SL3203-0CD23-5AA0
130 18.5KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
131 22KW 6SL3203-0CJ24-5AA0
132 30KW 6SL3203-0CD25-3AA0
133 37KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
134 45KW 6SL3203-0CJ28-6AA0
135 55KW 6SE6400-3CC11-2FD0
136 75KW 6SE6400-3CC11-2FD0
137 90KW 6SE6400-3CC11-7FD0
138 110KW 6SL3000-0CE32-3AA0
139 132KW 6SL3000-0CE32-8AA0
140 160KW 6SL3000-0CE33-3AA0
141 200KW 6SL3000-0CE35-1AA0
142 250KW 6SL3000-0CE35-1AA0
143 输出电抗器
144 0.37KW 6SE6400-3TC00-4AD2
145 0.55KW 6SE6400-3TC00-4AD2
146 0.75KW 6SE6400-3TC00-4AD2
147 1.1KW 6SE6400-3TC00-4AD2
148 1.5KW 6SE6400-3TC00-4AD2
149 2.2KW 6SL3202-0AE21-0CA0
150 3KW 6SL3202-0AE21-0CA0
151 4KW 6SL3202-0AE21-0CA0
152 7.5KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
153 11KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
154 15KW 6SL3202-0AJ23-2CA0
155 18.5KW 6SE6400-3TC05-4DD0
156 22KW 6SE6400-3TC03-8DD0
157 30KW 6SE6400-3TC05-4DD0
158 37KW 6SE6400-3TC08-0ED0
159 45KW 6SE6400-3TC07-5ED0
160 55KW 6SE6400-3TC14-5FD0
161 75KW 6SE6400-3TC15-4FD0
162 90KW 6SE6400-3TC14-5FD0
163 110KW 6SL3000-2BE32-1AA0
164 132KW 6SL3000-2BE32-6AA0
165 160KW 6SL3000-2BE33-2AA0
166 200KW 6SL3000-2BE33-8AA0
167 250KW 6SL3000-2BE35-0AA0
168 制动电阻
169 0.37KW 6SE6400-4BD11-0AA0
170 0.55KW 6SE6400-4BD11-0AA0
171 0.75KW 6SE6400-4BD11-0AA0
172 1.1KW 6SE6400-4BD11-0AA0
173 1.5KW 6SE6400-4BD11-0AA0
174 2.2KW 6SL3201-0BE12-0AA0
175 3KW 6SL3201-0BE12-0AA0
176 4KW 6SL3201-0BE12-0AA0
177 7.5KW 6SE6400-4BD16-5CA0
178 11KW 6SE6400-4BD16-5CA0
179 15KW 6SE6400-4BD16-5CA0
180 18.5KW 6SE6400-4BD21-2DA0
181 22KW 6SE6400-4BD21-2DA0
182 30KW 6SE6400-4BD21-2DA0
183 55KW 6SE6400-4BD24-0FA0
184 75KW 6SE6400-4BD24-0FA0
185 90KW 6SE6400-4BD24-0FA0
186 110KW 6SE6400-4BD26-0FA0
187 132KW 6SE6400-4BD26-0FA0
188 160KW 6SL3000-1BE31-3AA0
189 200KW 6SL3000-1BE32-5AA0
190 250KW 6SL3000-1BE32-5AA0