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西门子6ES72221HF220XA8
产品名称:

西门子6ES72221HF220XA8

更新时间:

2018-10-11

产品描述: 西门子6ES72221HF220XA8
6ES7222-1HF22-0XA8
SIMATIC S7-200 CN,数字输出端 EM 222,仅用于 S7-22X CPU, 8DA(继电器输出端),2A 此 S7-200 CN 产品 只具有 CE 认证

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1  整定快速开关

1.1  6脉动两台装置以并行接口并联整定快速开关(以下简称快开)

以保护直流电动机为目的,防止电枢回路流过不可预期的大电流,在装置和电机电枢回路中间设计安装适当容量的直流快开。快开的整定在整个驱动动设备调试当中是一个非常重要的环节。较为准确的快开整定值在机电控日常运行当中具有重要的现实意义。

1.2  确定快开整定值

依据项目原始设计的大件力图,如图1-1所示,计算出电动机大启动转矩,通过计算过载倍数为1.6倍,1836A×1.6=2937A,那么快开跳闸整定值设置为3200A。也就是说当电枢回路出现大电流达到3200A时快速开关立即跳闸,切断电枢回路的大电流,驱动装置同时脉冲。

图1-1设计机力图

1.3  快开整定

现场调试当中,快开整定是以较小电流整定,而不应该将真实的3200A输出到电机的电枢回路,因为快开每次在大电流跳闸后,会对快开的触头银块造成不可修复的伤害。快开的动静触头瞬间切断大电流引起的电弧产生的高温使得触头表面凸凹不平,如图1-2所示。尽管手工打磨后触头表面比较平整,但是凹坑无法填平,这样了动静触头的面积,右图是2400A跳闸后的动静触头表面的情形。为了尽可能避免这种情况发生,以较小电流近似整定快开跳闸阀值的具有现实意义上的合理性。因为快开跳闸值与流过动静触点的电流值成线性关系,所以假定一电流值如2400A。由于从2400A到3200A(真实跳闸阀值)在机械设定旋钮上对应4齿,也就是说每齿对应200A。

 

图1-2快开主触头   

1.4  相关参数

验证快开跳闸设定阀值;设置参数P50601.02=P2900, 闭合快开,启动并联装置,设置参数P2900,并且电流给定值以10%的步长实施。由于在这个电流给定中,包括并联装置、电机电枢、快开、动力电缆、整流变压器、进线断路器等设备都将经受电流从小到大的负荷的,其中两台并联装置的输出电流是否均衡的指标是这个的重中之重。现场调试当中记录快开实际跳闸的电流给定值是在P2900=70%到80%的阶跃当 中的发生的,也就是说,快开跳闸时的实际电流值大约是2400A上下,此数值符合快开机械旋钮设定的预期。接下来的工作就是用细砂纸仔细打磨动静触头,使得其表面平整并面尽可能大。

后将快开的机械式整定旋钮按顺时针方向拧过4齿,如图1-3所示,就是设定快开终的跳闸阀值3200A。这个阀值将在机液压抱闸完成之后人为采取憋电流的进一步验证。具体办法这里不再赘述。

图 1-3设定快开跳闸阀值

 

2  闭环参数

2.1 6脉动装置并联开车以手动速度环PI参数

设置参数:  

P50601.02=r52134  使得双闭环通道恢复工厂值状态

P1070=P2900  速度给定的源

P50225=3  速度环PI参数工厂设定值

P50226=0.650

P50083=3  内部实际EMF

P400=3011  单极性HTL 4096

P408=4096  脉冲数

按用户提供的编码器型号和数据设置,可是编码器没有同轴安装,而是经过1:3的齿轮增速的安装。装置启动,P2900以5%为初始给定,并且以步长10%提速,记录速度给定值r60, 速度实际值r63, 编码器实际速度r61。单独编码器波形,可以看出不缺脉冲,只是脉冲顶部不太平直而已,测得波形如图2-1所示。


图2-1脉冲编码器脉冲

从当时记录的r61的这条曲线如图2-2来看,发现曲线存在不定时的下拉情况,当时trace扫描时间为4毫秒,不存在设置问题。

图2-2脉冲编码器STARTER中R61

就在这种情况下,速度环PI参数,发现r63≈r60, 但r61差别太大,并且r61和r63之间在各种转速下都不成比例。如图2-3所示。

图2-3脉冲编码器专家列表中r61[0]

反复相关参数,无法使得r61与r63极性*且大小相近,某些情况下甚至极性相反,如图2-4所示。更换相邻的编码器,结果与之前编码器情形相似。

西门子6ES72221HF220XA8 

图2-4脉冲编码器专家列表中R61-2

由于编码器安装存在缺陷,比如没有同轴安装,还有1:3齿轮咬合不紧密,当电动机转速突变时存在踩空现象。

这两种情况在现场没办法改变,只有试图通过改变参数加以应对。实验多组参数设置之后,后设置P400=3009(1024 HTL  A/B unipolar)和P408=1024 才使得r61≈r63≈r60。然后采用编码器作为速度反馈,如图2-5所示,记录的r61(曲线)和r68(绿色曲线、电流实际值的值)的曲线,从中可以发现速度实际值和电流实际值的振幅都偏大,电流实际值在电机空载情况下已经达到了40A,正常情况是不超过20A才对。论其根源在于编码器的安装效果决定速度电机运转效果,因为无论速度环参数如何都无法速度控制精度,同时电流内环的振幅无法消减,所有这些简单从编码器的安装效果看得出来,比如不管是在低速还是在高速运转,可以观察到编码器存在明显的晃动。空载期间建议用户更改编码器安装为同轴安装效果好。

图2-5空载电流曲线

2.2   第二组6脉动并联装置的调试

基于组并联装置的调试,第二组6脉动调试工作进展顺利,只是在项目树中拷贝设备时修改DP地址出现了困难,原本以为修改P918参数后就可以搜索到新设备,但是每次搜索不到,究其原因是拷贝的设备需要在设备属性中两处不同的地方修改DP地址,一个是在DEVICE addresses中,另一个是在下一栏Object address中,这样才可以联机搜索到拷贝的设备。

因为第二组6脉动并联装置同样需要实现满载半速运行,所以项目设计一套编码器分路器,但实际当中发现此设备有缺陷,不能够将编码器输送过来的正确处理,后放弃此方案,不得已采用端子改线的切换编码器。

所有对于第二组6脉动并联装置的及调试以及的数据,与组的情况并无二致。只是省去了电枢电流和快开整定的步骤。

2.3  12脉动串联装置的与调试

首先设置并行接口参数,尤其注意的是第二组6脉动并联装置的电流设定值取自主装置的 r52120,然后设置几个重要参数,具体设置如下:

①  主装置:P51814[2]=r52120 , 电枢电流设定值,如图2-6所示。

②  第二组装置:P50500=r52701[2],取自主装置的电枢电流设定值。

③  设置并模拟机发出的复位指令,主装置P2103.0=r2090.7;从装置 P2103.0=r52721.8。

④ 事先检查并行接口主从状态位 r533110.0是否正确

西门子6ES72221HF220xA8

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