G120變頻器的在線調試與PLC控制14-4月-251任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器2任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器3項目2G120變頻器的在線調試與PLC控制

某小型輸送帶電動機選用西門子G120變頻器（功率為0.75KW）來控制，已知該電動機為星型連接、額定電壓為三相380V、額定功率為0.06KW、額定電流為0.3A、額定轉速為1400rpm。現需要根據圖2-1所示采用博途Startdrive工具調試來調試G120變頻器所帶動的電動機。任務要求如下：1.采用以太網方式將PC與G120變頻器進行通訊連接。2.對G120變頻器進行相關參數設置，包括矢量控制、電動機基本參數。3.對電動機進行優化控制。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務描述】任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務描述】圖2-1任務2.1控制示意1.感應電動機等效電路根據電動機工作原理，在忽略空間和時間諧波、忽略磁飽和、忽略鐵損等三個假定條件下，感應電動機的穩態模型可以用T型等效電路表示，如圖2-2a所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性a)感應電動機T型等效電路b)感應電動機簡化等效電路圖2-2

感應電動機等效電路圖2-2中的各參數表示如下：Rs、Rr′—定子每相電阻和折合到定子側的轉子每相電阻；L1s、L1r′—定子每相漏感和折合到定子側的轉子每相漏感；Lm—定子每相繞組產生氣隙主磁通的等效電感，即勵磁電感；Us、ω1—定子相電壓和供電角頻率；Is、Ir′—定子相電流和折合到定子側的轉子相電流。根據電動機學原理，在圖2-2b的模型基礎上，可以推導出感應電動機的每極氣隙磁通為：任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性（2-1）式中：Eg－氣隙磁通在定子每相中感應電動勢的有效值；f1－定子頻率；Ns－定子每相繞組串聯匝數；KNs－定子基波繞組系數。忽略定子電阻和漏磁感抗壓降，則認為定子相電壓Us=Eg。2.變頻器在基頻以下的調速為充分利用電動機鐵心，發揮電動機產生轉矩的能力，在基頻（即fin=50Hz）以下采用恒磁通控制方式，此時要保持Φm不變，當頻率f1從額定值fin向下調節時，必須同時降低Eg，即采用電動勢頻率比為恒值的控制方式。然而，繞組中的感應電動勢是難以直接控制的，當電動勢值較高時，可以忽略定子電阻和漏磁感抗壓降，而認為定子相電壓Us≈Eg，則得任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性

（2-2）這是恒壓頻比的控制方式，又稱V/f控制方式，其控制特性如圖2-3所示的虛線（即無補償）。低頻時，Us和Eg都較小，定子電阻和漏磁感抗壓降所占的份量相對較大，可以人為地抬高定子相電壓Us，以便補償定子壓降，稱作低頻補償或轉矩提升，其控制特性如圖2-所示的實線---帶定子壓降補償。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性圖2-3恒壓頻比控制特性3.變頻器在基頻以上的調速在基頻以上調速時，頻率從fIN向上升高，但定子電壓Us卻不可能超過額定電壓USN，只能保持Us=USN不變，這將使磁通與頻率成反比地下降，使得感應電動機工作在弱磁狀態。把基頻以下和基頻以上兩種情況的控制特性畫在一起，如圖2-4所示。如果電動機在不同轉速時所帶的負載都能使電流達到額定值，即都能在允許溫升下長期運行，則轉矩基本上隨磁通變化而變化。按照電氣傳動原理，在基頻以下，磁通恒定，轉矩也恒定，屬于恒轉矩調速性質；而在基頻以上，轉速升高時磁通恒減小，轉矩也隨著降低，基本上屬于恒功率調速。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性表1-1G120變頻器的結構尺寸與功率范圍一覽表根據變頻調速的恒壓頻比控制特性，可以用圖2-5所示的轉速開環變頻調速系統進行實現。它采用電壓型PWM逆變器來實現恒壓頻比控制，即在基頻以下為Us/f=常數，簡稱V/f控制，它被廣泛應用于調速性能要求不高的場合。為了避免突加給定造成的過流，在頻率給定后設置了給定積分環節。由于轉速開環，現場調試工作量小，使用方便，但轉速有靜差，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.1變頻調速的恒壓頻比控制特性圖2-5轉速開環變壓變頻調速系統異步電動機的矢量控制是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來分別加以控制，即將異步電動機的物理模型等效地變成類似于直流電動機的模式。眾所周知，交流電動機三相對稱的靜止繞組A、B、C，通以三相平衡的正弦電流時，所產生的合成磁動勢是旋轉磁動勢F，它在空間呈正弦分布，以同步轉速α(即電流的角頻率)順著A-B-C的相序旋轉。這樣的物理模型繪于圖2-6(a）中。然而，旋轉磁動勢并不一定非要三相不可，除單相以外，兩相、三相、四相等任意對稱的多相繞組，通以平衡的多相電流，都能產生旋轉磁動勢，當然以兩相最為簡單。圖2-6(b）中繪出了兩相靜止繞組α和β，它們在空間互差90°，通以時間上互差90°的兩相平衡交流電流，也產生旋轉磁動勢F。當圖2-6（a）和(b)的兩個旋轉磁動勢大小和轉速都相等時，即認為圖2-6(b）所示的兩相繞組與圖2-6（a）所示的三相繞組等效。再看圖2-6(c)中的兩個匝數相等且互相垂直的繞組M和T，其中分別通以直流電流iM和iT，產生合成磁動勢F，其位置相對于繞組來說是固定的。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.2變頻器的矢量控制任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.2變頻器的矢量控制圖2-6交流電動機繞組等效示意如果讓包含兩個繞組在內的整個鐵芯以同步轉速旋轉，則磁動勢F自然也隨之旋轉起來，這稱為旋轉磁動勢。如果把這個旋轉磁動勢的大小和轉速也控制成與圖2-6(a）和(b)所示的磁動勢一樣，那么這套旋轉的直流繞組也就和前面兩套固定的交流繞組都等效了。當觀察者也站到鐵芯上和繞組一起旋轉時，在他看來M和T是兩個通以直流而相互垂直的靜止繞組。如果控制磁通的位置在M軸上，就和直流電動機物理模型沒有本質上的區別了。這時，繞組M相當于勵磁繞組，T相當于偽靜止的電樞繞組。由此可見，以產生同樣的旋轉磁動勢為準則，圖2-6（a）所示的三相交流繞組、圖2-6(b）所示的兩相交流繞組和圖2-6(c)中整體旋轉的直流繞組彼此等效?；蛘哒f，在三相坐標系下的iA、iB、iC，在兩相坐標系下的iα、iβ和在旋轉兩相坐標系下的直流iM、iT是等效的，它們能產生相同的旋轉磁動勢。就圖2-(c)所示的M、T兩個繞組而言，當觀察者站在地面看上去，它們是與三相交流繞組等效的旋轉直流繞組;如果跳到旋轉著的鐵芯上看，它們的確是一個直流電動機模型。這樣，通過坐標系的變換，可以找到與交流三相繞組等效的直流電動機模型。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.2變頻器的矢量控制任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.2變頻器的矢量控制圖1-7G120變頻器及智能操作面板圖2-7所示為矢量控制的基本框架，即將異步電動機按照等效直流電動機模型進行控制，其中涉及多個坐標變化，包括2/3相變換、2s/2r變換等。(1）3/2相變換和2/3相變換在三相靜止繞組A、B、C和兩相靜止繞組α、β之間的變換，稱為三相靜止坐標系和兩相靜止坐標系間的變換，簡稱3/2相變換。反之，則稱為2/3相變換。(2)2s/2r變換和2r/2s變換從兩相靜止坐標系α、β到兩相旋轉坐標系M、T變換稱為兩相-兩相旋轉變換，簡稱2s/2r變換，其中s表示靜止，r表示旋轉也就是圖2-中的VR；反之，則稱為2r/2s變換，也就是圖2-中的VR-1。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.2變頻器的矢量控制圖2-7矢量控制原理3.通訊給定變頻調速系統一般是由變頻器、電動機和機械負載裝置組成的機電系統。電動機傳動的任務就是使電動機實現由電能向機械能的轉換，完成工作機械啟動、運轉、調速、制動工藝作業的要求。在該系統中，必須了解電動機的機械特性，同時也需要了解負載設備的機械特性以及運行的工藝特性，才能進行合理的變頻調速配置，最終確保機械設備的正常工作。如圖2-8所示，機械特性是描述電動機轉速n與轉矩T之間的關系n=f(T)的函數特性。其中，啟動轉矩為電動機在額定電壓、頻率作用下，在啟動瞬間所輸出的轉矩，啟動時如靜態負載大于啟動負載電動機無法運轉；最大轉矩為電動機在額定電壓、頻率下產生的最大輸出轉矩,負載轉矩如超出最大轉矩，電動機將被堵轉；額定負載轉矩即電動機在額定電壓、頻率、額定轉速時所輸出的轉矩。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.3變頻調速系統的機械特性曲線任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.3變頻調速系統的機械特性曲線在變頻調速系統中，有兩種機械特性，即電動機的機械特性和機械設備（或負載設備）的機械特性。以異步電動機為例，電動機內產生轉矩的根本原因就是電流和磁場間相互作用的結果，即電磁轉矩。電磁轉矩的大小與電流和磁通量的乘積成正比：Tm=RTI1ФmCOSθ2

（2-3）圖2-8

n=f(T)的函數特性式中，RT為轉矩常數，I1為定子電流，Фm為每極的磁通量，θ2為轉子電流的功率因數。根據該公式，可以作出圖2-9中的機械特性曲線1。作為傳動機械設備的原動轉矩，應該是電動機軸上的輸出轉矩，是由電磁轉矩克服了電動機內部的摩擦損耗和通風損耗的結果。但由于，摩擦損耗和通風損耗都很小，為了簡化分析的過程，常粗略地把異步電動機機械特性中的轉矩看作是電動機軸上的輸出轉矩。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.3變頻調速系統的機械特性曲線圖2-9電動機傳動系統的機械特性與負載轉矩特性由上式得到的負載特性如圖2-9中的曲線2所示。通常，為了簡化分析的過程，常粗略地將損耗轉矩也計算在負載轉矩中。因此，機械特性中的電動機轉矩Tm可以看作是電動機輸出軸的轉矩；負載轉矩TL可以看作是負載阻轉矩和損耗轉矩之和。電動機傳動系統的工作狀態必須由電動機的機械特性和負載的機械特性共同決定，也就是當動轉矩（即電動機的轉矩）與阻轉矩（即負載的轉矩）剛剛平衡的時候，電動機就處于穩定運行狀態。具體地說，由圖2-9中的曲線1和曲線2處于交點Q時，Q點稱為電動機傳動的工作點，也是變頻調速系統的工作點。當電動機和負載的轉矩處于平衡狀態，這時的穩定運行速度為nQ，傳動系統的功率PQ則由下式進行計算：PQ=TQnQ/9550

（2-5）式中，如TQ的單位為N·m，nQ的單位為r/min，則PQ的單位為kW。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.3變頻調速系統的機械特性曲線正確地把握變頻器驅動的機械負載對象的機械特性（即轉速－轉矩特性）是選擇電動機及變頻器容量、決定其控制方式的基礎。機械負載種類繁多、包羅萬象，但歸納起來，主要有以下三種：恒轉矩負載、平方降轉矩負載和恒功率負載。1.恒轉矩負載對于傳送帶、攪拌機（圖2-10）、擠出機等摩擦負載以及行車、升降機等勢能負載，無論其速度變化與否，負載所需要的轉矩基本上是一個恒定的數值，此類負載就稱為恒轉矩負載，其特性如圖2-11a所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類圖2-10

攪拌機任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類a）恒轉矩負載b）平方降轉矩負載c）恒功率負載

圖2-11轉速－轉矩特性例如，行車或吊機所吊起的重物，其重量在地球引力的作用下產生的重力是永遠不變的，所以無論升降速度大小，在近似勻速運行條件下，即為恒轉矩負載。由于功率與轉矩、轉速兩者之積成正比，所以機械設備所需要的功率與轉矩、轉速成正比。電動機的功率應在最高轉速下的負載功率相適應。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類圖1-11G120變頻器的內部與外部功能示意2.平方降轉矩負載離心風機和離心泵（圖2-12）等流體機械，在低速時由于流體的流速低，所以負載只需很小的轉矩。隨著電動機轉速的增加，而氣體或液體的流速加快，所需要的轉矩大小以轉速平方的比例增加或減少，這樣的負載稱為平方降轉矩負載，其特性如圖2-11b所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類圖2-12離心泵在這種方式下，因為負載所消耗的能量正比于轉速的三次方，所以通過變頻器控制流體機械的轉速，與以往那種單純依靠風門擋板或截流閥來調節流量的定速風機或定速泵相比，可以大大節省浪費在擋板、管壁上的能源，從而起到節能的顯著作用。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類3.恒功率負載機床的主軸驅動（圖2-13所示）、造紙機或塑料片材的中心卷取部分、卷揚機等輸出功率為恒值，與轉速無關，這樣的負載特性稱為恒功率負載，其特性如圖2-11c所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.4負載的機械特性分類圖2-13機床主軸驅動G120變頻器可以設置為以下三種控制方式。1.V/f控制V/f控制（即恒壓頻控制）可以應用在以下場合：（1）采用流體特性曲線的泵、風機和壓縮機；（2）研磨機、混料機、捏合機、粉碎機、攪拌機等負載；（3）水平輸送設備（輸送帶、輥式輸送機、鏈式輸送機等）；（4）簡單主軸負載。V/f控制對電動機數據設置不敏感，可以應用在無法辨識電動機參數的場合。轉速變化時的典型過渡狀態持續時間為100ms-200ms，其中負載沖擊時的典型過渡狀態持續時間為500ms，具體如圖2-14所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.5G120變頻器的控制方式圖2-14V/f控制時轉速變化時的典型過渡狀態2.無編碼器的矢量閉環控制

無編碼器的矢量閉環控制中的速度是采用內置速度計算的方式來獲得，常常應用在轉速控制精度高、轉矩輸出大但又無法安裝編碼器或降低成本不安裝編碼器的情況下使用，比如回轉爐、擠出機、離心機、羅茨風機等負載需要使用該控制方式。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.5G120變頻器的控制方式3.帶編碼器的矢量控制帶編碼器的矢量控制應用在垂直輸送技術的負載中，包括輸送帶、輥式輸送機、鏈式輸送機、自動扶梯、升降設備、升降機、室內起重機、索道、貨架存取設備，具有非常高的速度控制精度和轉矩控制效果。第2種和第3種控制方式，都是矢量控制，可高效利用功率模塊、電動機以及機械機構，選配PM240或PM240-2功率模塊時利用率可以達到95%。矢量控制響應轉速變化時的典型過渡狀態持續時間<100ms，其中響應負載沖擊時的典型過渡狀態持續時間為20ms，具體如圖2-15所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.5G120變頻器的控制方式圖2-15矢量控制時轉速變化時的典型過渡狀態在下述情況時使用矢量控制，即：電動機功率>45kW時；斜坡上升時間<2s；帶有快速和較高負載沖擊的應用；及電動機重載啟動時。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務探究】2.1.5G120變頻器的控制方式根據任務要求進行G120變頻器選型，包括控制單元6SL3246-0BA22-1FA0（CU250S-2PNVector，矢量控制）、功率單元6SL3210-1PE12-3ULx（PM240-2IP20，3AC400V0.75KW）和IOP-2操作面板6SL3255-0AA00-4JA2三部分。G120變頻器電氣接線共分兩部分：第一部分是動力接線，跟項目1相同，不再贅述；第二部分是網線，如圖2-16所示，將網線插入X150端口的P1或P2，注意不是X100的DRIVE-CLiQ接口。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.6變頻器安裝與網線連接X2100：編碼器接口；X150：PROFINET接口；X100：DRIVE-CLiQ接口

圖2-16PROFINET網線接口X150Startdrive集成工程工具是無縫集成在博途軟件中的一個軟件，它可以進行變頻器基本參數設置、下載、調試等各種操作。1.添加新設備首先要安裝與博途同版本的“SINAMICSStartdriveAdvanced”驅動包，完成后的Startdrive集成工程工具是與PLC、HMI等可以直接在項目樹中一同呈現，其編程思路與PLC和HMI一模一樣。圖2-17所示為添加新設備入口，這個跟傳統PLC編程沒有區別。圖2-18所示為添加驅動控制單元，判斷是否安裝Startdrive集成工程工具成功，最簡單的是出現了圖中左邊的驅動器圖符，點擊之后會出現SINAMICSG110M、G120、G120C、G115D等各種驅動器設備，這里添加的新設備為“控制單元CU250S-2PNVector”。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-17添加新設備入口選擇驅動圖2-18添加驅動控制單元圖2-19是添加完成后的項目樹，它包括驅動的設備組態、在線并診斷、參數、調試、驗收測試和Traces。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-19添加完成后的項目樹添加控制單元之后，繼續添加功率單元，將圖2-20所示的“Powerunits→PM240-2→3AC380-480V→FSA→IP20U3AC400V0.75KW”拉入左側，即可完成G120變頻器硬件添加過程。圖2-21所示是完成后的設備概覽。出現產品規格或訂貨號正確的情況時，可以在該設備圖形處按右鍵選擇“更改設備”菜單。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-20添加功率單元任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-21設備概覽2.修改變頻器的IP地址和命名

選擇“項目樹→設備→在線訪問→更新可訪問的設備”，即可出現驅動（如圖2-22所示），點擊“分配IP地址”后進行設置G120變頻器的IP地址和子網掩碼，如192.168.0.2、255.255.255.0，最后點擊“分配IP地址”按鈕（圖2-23）。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-22在線訪問圖2-23分配IP地址分配完成后需重新斷電后啟動驅動，新配置才生效。3.調試向導在圖2-24所示的Startdrive集成工程工具中選擇調試菜單，進入包括調試向導、控制面板、電動機優化和保存/復位等四個功能的調試區域。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-24調試菜單通過調試向導可以按步驟a→步驟k對G120變頻器進行基本參數設定。需要注意的是，選用不同的CU控制單元，調試向導的界面也會有所不同，這里僅針對CU250S-2PNVector進行介紹。步驟a：應用等級圖2-25所示為應用等級選項，包括[0]Expert、[1]StandardDriveControl(SDC)和[2]DynamicDriveControl(DDC)三種，分別對應于所有應用、魯棒矢量控制和精密矢量控制。這里選擇[1]StandardDriveControl(SDC)，用于簡單搬運，具有如下特點：一般電動機功率45kW以下、斜坡上升時間大于5-10s、帶持續負載的連續運動、靜態扭矩限值、恒定轉速精度，應用場合包括泵、風扇、壓縮機、研磨機、混合機、壓碎機、攪拌機和簡單主軸等。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】1.1.7變頻器上電試運行步驟b：設定值指定圖2-26所示為設定值指定選項，選擇驅動是否連接PLC以及在何處創建設定值，這里不選擇PLC與驅動之間的數據交換，而是選擇驅動外接的端口信號來實現變頻器的設定值指定。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-25應用等級任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-26設定值指定步驟c：更多功能圖2-27所示為更多功能選項，包括工藝控制器、基本定位器、擴展顯示信息/監控、自由功能塊，本任務不選擇。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-27更多功能步驟d：設定值/指令源的默認值圖2-28所示為設定值/指令源的默認值選項，選擇輸入輸出以及可能有的現場總線報文的預定義互聯。這里選擇I/O的默認配置為[3]送技術，有4個固定頻率。根據變頻器手冊可以查閱到該配置所對應的參數設置具體為：任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數DI0: p840[0]BI:ON/OFF(OFF1)p1020[0]BI:轉速固定設定值選擇

位0DI1: p1021[0]BI:轉速固定設定值選擇

位1DI2: p2103[0]BI:1.應答故障DI4: p1022[0]BI:轉速固定設定值選擇

位2DI5: p1023[0]BI:轉速固定設定值選擇

位3IOP-2智能操作面板屏幕的下標簽從左到右依次為：設置、參數、控制、診斷、菜單，這些下標簽可以通過傳感器控制區域進行左右移動并進行選擇。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器圖2-28設定值/指令源的默認值【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數步驟f：驅動設置圖2-29所示為驅動設置選項，中國和歐洲采用IEC標準，即50Hz頻率、功率單位為kW，北美則采用NEMA標準，即60Hz頻率、功率單位為hp或kW。這里選擇標準[0]IEC電動機。步驟g：驅動選件圖2-30所示為驅動選件選項，包括制動電阻和濾波器選件，這里測試均為不選擇。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-29驅動設置圖2-30驅動選件步驟h：電動機圖2-31所示為電動機選項，如果是西門子電動機，只需電動機訂貨號，否則需要記錄下電動機銘牌上的相關數據并進行參數設置。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-31電動機選項這里采用的國產電動機，需要按圖2-32所示輸入電動機數據，并選擇星形連接（因為是小功率電動機）。數據輸入錯誤或空缺，則會提示如下信息：“沒有完整地輸入電動機數據。請完整輸入電動機數據。”任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-32電動機銘牌數據輸入步驟i：電動機抱閘圖2-33所示為電動機抱閘選項，這里選擇無。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-33電動機抱閘步驟j：重要參數圖2-34所示為重要參數選項，包括參考轉速、最大轉速、斜坡上升時間、OFF1斜坡下降時間、OFF3斜坡下降時間、電流極限。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-34重要參數步驟k：驅動功能圖2-35所示為驅動功能選項，包括工藝應用和電動機識別，其中工藝應用選擇[0]恒定負載（線性特性曲線）、電動機識別選用[0]禁用。1.完成變頻器與進線電源、操作盒、電動機之間的電氣接線并上電。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖2-35驅動功能通過步驟a到步驟k，基本完成調試向導所涉及的變頻器相關參數設置，圖2-36所示為總結，是將上述所有步驟設置的功能全部匯總顯示出來以便用戶檢查。如果發現有不正確的地方，可以按“上一頁”或“下一頁”按鈕進行檢查核對并修改，最后點擊“完成”按鈕就結束了調試向導的參數基本設置。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數圖1-34任務1.2控制示意任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.7使用Startdrive調試向導設置變頻器參數步驟順序圖2-36總結多段速運行，是指通過多功能輸入端子的邏輯組合，可以選擇多段頻率進行多段速運行。在多段速運行下，變頻器能連續、斷續，保持最終值，可以方便在如下情況使用：風機或鼓風機根據季節進行風量切換；涂裝設備根據需漆的零件切換等等。如圖1-35所示為多段速示意，通過多功能輸入端子X1、X2、X3的不同邏輯組合，可以按照表1-14選擇普通運行頻率和1～7段速進行多段速運行。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試1.變頻器參數下載可以在設備組態中，確保變頻器驅動與裝有Startdrive軟件的PCIP地址為同一頻段，并將所設參數進行下載（圖2-37所示）。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-37下載到設備菜單圖2-38所示為擴展下載到設備窗口，該窗口跟PLC下載相似，只是設備從“PLC”改成了“驅動”而已。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-38擴展下載到設備窗口下載前會有圖2-39所示的下載預覽，在“將參數設置保存在EEPROM中”處打鉤，即可將剛剛設置的參數完整下載到驅動EEPROM中。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-39下載預覽2.變頻器調試下載后，變頻器需要重新上電，這一點尤其重要。再次選擇在線訪問，聯機后進行變頻器調試，圖2-40所示為“當前信息”診斷，有報警出現，代碼為7994，表示“驅動：未執行電動機數據檢測”。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-40當前信息如圖2-41所示，進入調試菜單的“控制面板”。從圖2-42選擇“激活主控權”，則會顯示主控權激活狀態（圖2-43）。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-42激活主控權圖2-43主控權激活狀態然后按照圖2-44所示進入“電動機優化”調試窗口，選擇測量方式為“靜止測量”，并選擇激活按鈕，會彈出感應電動機靜止測量的注意事項窗口（圖2-45）后切換運行模式（圖2-46）。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-44激活靜止測量任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-45感應電動機靜止測量的注意事項圖2-46切換至運行模式如圖2-47所示，在“轉速”框內輸入電動機應遵循的轉速設定值，這里選擇450rpm。指定速度設定值后，此時可以觀察到驅動狀態為綠色，表示可以正常調試。當鼠標首次點擊按鈕“向后啟動”、“向前啟動”、“Jog向前”或“Jog向后”時，驅動即會接通按要求運行，并顯示詳細信息。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-47速度修改和驅動使能3.保存/復位圖2-48所示為保存/復位的操作畫面，因為未插入存儲卡，則是將RAM數據保存到EEPROM中，點擊保存即可。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-48保存/復位如果選擇存儲卡，則在變頻器通電前先插入存儲卡，如圖2-49所示，嚴格執行步驟①、②。再次通電后，圖2-48所示的儲存卡將會從灰色中激活，此時可以選擇數據導入或導出操作；同時可以設置數據備份的編號，在存儲卡上備份99項不同的設置。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.8使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試圖2-49存儲卡插入到變頻器示意圖2-50所示為博途Startdrive的G120變頻器參數設置入口。圖2-51所示為參數窗口左上角的參數視圖選項，包括顯示默認參數、顯示擴展參數和顯示服務參數共3個選項，方便用戶一目了然地顯示了可用于設備的參數。這里選擇“顯示擴展參數”。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.9使用Startdrive進行直接參數設置圖2-50G120變頻器參數設置入口圖2-51參數視圖圖2-52所示是功能視圖，以數字量輸入端為例，可以清晰地顯示當前的I/O配置情況。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.9使用Startdrive進行直接參數設置圖2-51參數視圖圖2-52所示是功能視圖，以數字量輸入端為例，可以清晰地顯示當前的I/O配置情況。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】2.1.9使用Startdrive進行直接參數設置圖2-52功能視圖G120變頻器參數視圖為便于用戶查找參數，所有參數按照其主題在二級瀏覽欄中歸類。各個參數的輸入欄以一定顏色顯示，含義如表2-1所示。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務實施】1.2.6G120變頻器參數設置圖2-52Trace窗口表2-1參數輸入欄的顏色含義根據任務實施的情況，如實填寫表2-2所示的任務2.1實施記錄表。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務記錄】表2-2任務2.1實施記錄表任務實施步驟實際執行情況說明計劃時間/分鐘實際時間/分鐘變頻器安裝與網線連接

使用Startdrive調試向導設置變頻器參數

使用Startdrive進行變頻器參數下載與調試

使用Startdrive進行直接參數設置

按要求完成考核任務2.1，評分標準如表2-3所示，具體配分可以根據實際考評情況進行調整。任務2.1通過Startdrive工具調試G120變頻器【任務評價】表2-3評分標準序號考核項目考核內容及要求配分得分1職業道德與課程思政遵守安全操作規程，設置安全措施15％

認真負責，團結合作，對實操任務充滿熱情正確認識“互聯網+工業”對于中國的重要性2系統方案制定變頻器在線調試方案合理15％

3編程能力獨立完成Startdrive工具的調試向導25％

獨立完成變頻器在線調試運行4操作能力根據電氣圖正確接線，美觀且可靠15％

根據系統功能進行正確操作演示5實踐效果系統工作可靠，滿足工作要求20％

變頻器參數設置正確按規定的時間完成任務6創新實踐在本任務中有另辟蹊徑、獨樹一幟的實踐內容10％

合計100％按要求完成考核任務1.2，評分標準如表1-21所示，具體配分可以根據實際考評情況進行調整。1.2G120變頻器的15段速控制【任務評價】序號考核項目考核內容及要求配分得分1職業道德與課程思政遵守安全操作規程，設置安全措施認真負責，團結合作，對實操任務充滿熱情15％

2系統方案制定變頻器的15段速控制方案合理20％

控制電路圖正確

3操作能力根據電氣圖正確接線，美觀且可靠30％

正確輸入變頻器參數并進行15段速調試

根據系統功能進行正確操作演示

4實踐效果系統工作可靠，滿足工作要求25％

變頻器參數規范設置

按規定的時間完成任務

5創新實踐在本任務中有另辟蹊徑、獨樹一幟的實踐內容10％

合計100％表1-21評分標準任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器某小型泵站電動機選用西門子G120變頻器（功率為0.75KW）來控制，已知該電動機為星型連接、額定電壓為三相380V、額定功率為0.55KW、額定電流為1.5A、額定轉速為1390rpm?，F需要根據圖2-53所示采用S7-1200PLC來控制G120變頻器所帶動的電動機，其中PLC外接啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2和切換選擇開關SA1，并輸出多段速開關量控制信號和模擬量到G120變頻器上，完成不同速度的切換?！救蝿彰枋觥咳蝿找笕缦拢?.能通過Startdrive工具調試G120變頻器。2.當SA1=OFF時為多段速控制，此時按下SB1，PLC輸出三段速信號（即1100rpm、1200rpm和1300rpm）控制變頻器依次按10s時間的間隔進行變化，并反復循環，直至SB2按鈕動作。3.當SA1=ON時為多段速控制，此時按下SB1，PLC輸出模擬量信號對應550rpm、850rpm和1050rpm按10s時間的間隔進行速度變化，并反復循環，直至SB2按鈕動作。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務描述】任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務描述】圖2-53任務2.2控制示意任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器G120變頻器的參數p1000和p1070都可以指定頻率來源，其中p1000（頻率設定值）=p1070（主設定值）*p1071（系數）+p1075（附加設定值）*p1076（系數）。因此p1000是一個最終設定的結果，p1000的最終值和p1070、p1071、p1075、p1076都相關，一旦這幾個參數中的任何一個取值發生變化，p1000都會隨之發生變化。圖2-54是固定轉速設為設定值源示意，表2-4所示為其對應的參數設置。【任務探究】2.2.1G120變頻器的指定頻率來源表2-4固定轉速設為設定值源時的參數設置圖2-54固定轉速設為設定值源圖2-55是模擬量輸入0設為設定值源示意，表2-5所示為其對應的參數設置。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務探究】2.2.1G120變頻器的指定頻率來源圖2-55模擬量輸入0設為設定值源表2-5模擬量輸入0設為設定值源時的參數設置任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器1.設定值處理步驟圖2-56所示是變頻器內的設定值處理，具體流程如下：（1）取反設定值，以切換電動機旋轉方向（反轉）

。（2）禁止正/負旋轉方向，例如：在輸送帶、電泵或風機應用中。（3）抑制帶，用于抑制機械諧振作用。轉速為0時，抑制帶會在接通電動機后對最小轉速進行作用。（4）設置最大轉速限制，以保護電動機和機械裝置。（5）設置斜坡函數發生器，以控制電動機的加速和減速過程，輸出理想扭矩。【任務探究】2.2.2G120變頻器設定值處理任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器2.取反設定值變頻器上可通過位切換設定值符號，圖2-57所示是通過數字量輸入取反設定值，表2-6所示為具體的參數設定值?！救蝿仗骄俊?.2.2G120變頻器設定值處理圖2-56變頻器內的設定值處理表2-6具體的參數設定值圖2-57通過數字量輸入取反設定值3.禁止旋轉方向在變頻器出廠設置中，電動機的正負旋轉方向都已使能。如需禁用旋轉方向，應將相應的參數設為1。圖2-58所示是禁止旋轉方向示意，表2-7所示禁止旋轉方向相關的變頻器的參數設置。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務探究】2.2.2G120變頻器設定值處理

圖2-58禁止旋轉方向示意

表2-7禁止旋轉方向相關的變頻器的參數設置任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務探究】2.2.2G120變頻器設定值處理4.抑制帶和最小轉速如圖2-59所示，G120變頻器具有一個最小轉速和多個跳轉頻段：（1）最小轉速可防止電動機長期以低于最小轉速的轉速運行。只有在電動機的加速或減速過程中，變頻器才允許電動機轉速（絕對值）短時間低于最小轉速。（2）跳轉頻段可以防止電動機長期在某個轉速范圍內運行。圖2-59最小轉速和跳轉頻段5.最大轉速如圖2-60所示，最大轉速可以限制兩個旋轉方向的轉速設定值，一旦超出該值，變頻器便輸出報警或故障信息。當需要依方向而定來限制轉速時，可以確定每個方向的最大轉速。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務探究】2.2.2G120變頻器設定值處理圖2-60最大轉速設定從PLC端子控制G120變頻器的工藝過程出發，確定PLC外接啟停按鈕、速度切換按鈕等3個輸入，同時輸出直接與G120相連。表2-8所示為PLC端子控制G120變頻器I/O分配，PLC選型為西門子CPU1215CDC/DC/DC。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.4變頻器參數設置PLC元件電氣元件符號/名稱輸入I0.0SB1/啟動按鈕（NO）

I0.1SB2/停止按鈕（NO）

I0.2SA1/速度切換（多段速OFF/模擬量ON）輸出Q0.0啟動控制（速度選擇位0）

Q0.1速度選擇位1

Q0.2速度選擇位2

AQ0模擬量輸出0表2-8PLC端子控制G120變頻器I/O分配表圖2-61所示為PLC控制電路接線，包括PLC側和變頻器側兩部分，其中變頻器側控制端子接入為DI0（即5號端子）、DI1（即6號端子）、DI2（即7號端子）和AI0（即3號端子），由于PLC的AQ0輸出為電流信號，因此需要外接500歐姆電阻，并接入到變頻器的3號端子。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.4變頻器參數設置圖2-61電氣接線圖在任務2.1的基礎上利用Startdrive完成G120變頻器的快速調試，然后在此集成工具中進行參數設置，參數設置如表2-9所示。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.4變頻器參數設置表2-9變頻器參數設置值參數號設置值說明p840722.0設置指令“ON/OFF(OFF1)”的信號源，這里選擇DI0p10003轉速設定值選擇

/轉速設定值選擇，3為轉速固定設定值p10011100轉速固定設定值1為1100rpmp10021200轉速固定設定值2為1200rpmp10031300轉速固定設定值3為1300rpmp10162轉速固定設定值選擇模式，2:二進制p1020722.1轉速固定設定值選擇位0為DI1p1021722.2轉速固定設定值選擇位1為DI2p10701024主設定值為r1024：轉速固定設定值有效p1071100%主設定值比例p1075755附加設定值r755[0]：CUAI值p1076100%附加設定值比例在PLC中需要定義表2-10所示的變量。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.5PLC梯形圖編程名稱數據類型地址SB1啟動按鈕BoolI0.0SB2停止按鈕BoolI0.1SA1速度切換Bool10.2輸出QB0ByteQB0啟動控制BoolQ0.0輸出速度選擇0BoolQ0.1輸出速度選擇1BoolQ0.2AQ0模擬里輸出0IntQW64循環變量BoolM10.0速度選擇變量ByteMB11速度選擇位0BoolM11.0速度選擇位1BoolM11.1定時時間TimeMD20速度轉換中間變量RealMD24表2-10變量定義圖2-62所示為梯形圖，程序解釋如下：程序段1：電動機啟?？刂?。程序段2：采用TONR實現定時30s循環控制，其中R端用M10.0來進行復位。程序段3：SA1=OFF時，QB0輸出來控制速度，即速度1、速度2和速度3，其中通過定時10s一次來實現MB11值的變化（表2-11），即3-5-7-3-5-7，依次循環。程序段4：SA1=ON時，模擬量輸出0來控制速度，其中速度可以任意設定，這里舉例采用550rpm、850rpm和1050rpm。采用NORM_X和SCALE_X函數來實現數值轉換，這是因為模擬量輸出0-20mA/0-10V，對應CPU內部0-27648。程序段5：當電動機停止運行時，QB0和QW64（即模擬量輸出0）均復位。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.5PLC梯形圖編程任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.5PLC梯形圖編程任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務實施】2.2.5PLC梯形圖編程圖2-62任務2.2梯形圖表2-11變量定義

M10.0值M10.1值M10.2值MB10值速度11103速度21015速度31117根據任務實施的情況，如實填寫表2-12所示的任務2.2實施記錄表。輸入的類型后，變頻器會自動調整模擬量輸入的定標。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務記錄】表2-12任務2.2實施記錄表任務實施步驟實際執行情況說明計劃時間/分鐘實際時間/分鐘I/O分配與PLC控制變頻器電路設計

變頻器參數設置

PLC梯形圖編程

按要求完成考核任務2.2，評分標準如表2-13所示，具體配分可以根據實際考評情況進行調整。任務2.2S7-1200PLC端子控制G120變頻器【任務評價】表2-13評分標準序號考核項目考核內容及要求配分得分1職業道德與課程思政遵守安全操作規程，設置安全措施15％

認真負責，團結合作，對實操任務充滿熱情正確認識我國制造業的數字化轉型升級2系統方案制定PLC控制變頻器方案合理20％

控制電路圖正確3編程能力獨立完成變頻器的參數設置20％

獨立完成PLC梯形圖編程4操作能力正確輸入程序并進行程序調試20％

根據系統功能進行正確操作演示5實踐效果系統工作可靠，滿足工作要求15％

按規定的時間完成任務6創新實踐在本任務中有另辟蹊徑、獨樹一幟的實踐內容10％

合計100％如圖2-63所示，泵站電動機采用西門子G120變頻器進行啟?？刂?，并設置相應的轉速。與任務2.2不同的地方在于，變頻器與PLC之間不是開關量連接而是采用PROFINET通訊連接。任務要求如下：1.將PLC和變頻器完成PROFINET連接，并設置通訊方式設置為標準報文1。2.PLC外接三個按鈕，通過SB1啟動泵站電動機、SB2停止泵站電動機、SB3復位變頻器故障。3.泵站電動機運行時，變頻器按照10s周期依次輸出550rpm、850rpm和1050rpm。相關參數如表1-23所示，其中p0762[0]為缺省值100ms，最終完成后的自定義定標曲線如圖1-49所示。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務描述】任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務描述】圖2-63任務2.3控制示意G120變頻器具有強大的PROFINET通訊功能，能和多個控制器之間進行PROFINET通訊，使用戶可以方便地監控變頻器的運行狀態并修改參數。如圖2-64所示，將G120變頻器接入PROFINET網絡或通過以太網與變頻器進行通訊。變頻器從PLC控制器中接收循環數據，再將循環數據反饋給PLC。變頻器和PLC在報文中打包數據，具體報文結構如圖2-65所示，該報文又稱PROFIdrive報文。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.1 變頻器通訊控制字和狀態字格式圖2-64G120變頻器接入PROFINET網絡圖2-65PROFIdrive報文結構PROFIdrive報文具有以下結構：標題（Header）和尾標（Trailer）構成了協議框架；框架內存在PKW和PZD兩個有效數據。借助“PKW數據”，變頻器可以讀取或更改變頻器中的參數，但不是每個報文中都有“PKW區域”。變頻器通過“PZD數據”，接收控制指令和上級控制器的設定值或發送狀態消息和實際值。表2-14所示為G120變頻器通訊的部分報文，這些報文均不含PKW數據，只有PZD數據（又稱過程值）。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.1 變頻器通訊控制字和狀態字格式表2-14G120變頻器通訊的部分報文G120變頻器中涉及PROFIdrive報文參數如表2-15所示。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.1 變頻器通訊控制字和狀態字格式表2-15PROFIdrive報文參數本任務可以采用標準報文1來實現PLC對變頻器的PROFINET控制，表2-16所示為控制字含義與參數設置，表2-17所示為狀態字字含義與參數設置。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.2 變頻器通訊控制字和狀態字格式圖1-52斜坡函數發生器表2-17狀態字含義與參數設置根據表格含義，可以得出如下常用控制字：16#047E表示停止就緒，16#047F表示啟動，16#0C7F表示正轉，16#04FE表示故障復位等。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.2 變頻器通訊控制字和狀態字格式圖2-66所示為任務2.3的電氣接線，采用網線接入CPI1215的X1P1R（或X1P2R）與X150P1（或X150P2）就能省去PLC與變頻器之間的所有控制線。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.3電氣接線表1-26用于設置斜坡函數發生器的參數1.報文設置跟任務2.1一樣進行G120變頻器的安裝、接線、上電后，進入Startdrive調試向導。其中在“設定值指定”窗口中需要選擇PLC與驅動數據交換（圖2-67所示）。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置圖2-67選擇PLC與驅動數據交換在圖2-68所示的“設定值/指令源的默認值”中選擇I/O的默認配置為[7]場總線，帶有數據組轉換，并設置報文格式為“[1]標準報文1，PZD-2/2”。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置圖2-68報文配置圖2-69所示是總結，顯然它已經完成了報文配置為標準報文1。完成上述步驟后，按任務2.1進行電動機調試。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置圖2-69總結2.設置通訊伙伴從博途中添加PLC，并按照圖2-70所示進行設備PN聯網，包括PLC_1（CPU1215C）和驅動_1（G120CU250S-2PN），其IP地址須為同一頻段內。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置a)選擇IO控制器b)聯網圖2-70變頻器與PLC設備進行PN聯網圖2-70發送報文配置如圖2-71，點擊G120，選擇“常規→報文配置→驅動_1”進行詳細設置報文配置，如圖2-72所示。無論發送還是接收，起始地址都可以改變，這里選擇默認值I256和Q256。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置圖2-72發送與接收報文配置選擇標準報文1后，對應的IO地址含義如表2-18所示。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務探究】2.3.4通過Startdrive進行G120變頻器報文配置表2-18IO地址含義1.變量定義表2-19所示為任務2.3的變量定義任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務實施】2.3.5PLC通訊控制變頻器編程表2-19變量定義變量名備注I0.0SB1啟動按鈕I0.1SB2停止按鈕I0.2SB3復位按鈕QW64AQ0模擬量輸出0QW256驅動控制字（PLC→G120變頻器）QW258驅動速度值（PLC→G120變頻器）M10.0循環變量M10.1啟動控制M10.2復位按鈕上升沿MB11速度選擇變量M11.O速度選擇位0M11.1速度選擇位1MD20定時時間（Time變量）MD24速度轉換中間變量（Real變量）（2）主程序編程圖2-73所示為PLC梯形圖程序，具體分析如下：

程序段1：電動機啟?？刂?。

程序段2：定時控制。

程序段3：電動機運行時，按時間來控制速度輸出，包括550rpm、850rpm和1050rpm。這里采用NORM_X和SCALE_X進行速度轉換，跟任務2.2區別在于SCALE_X的MAX值從16#6C00（即27648）變成了16#4000（即16384），這一點需要引起注意。同時，將對應的信號輸出到QW256和QW258。

程序段4：電動機停止時，輸出信號到QW256和QW258。

程序段5：復位變頻器。當ProfiNET斷開時或其他原因引起的故障（圖2-74所示的8501代碼故障）都需要進行故障復位。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務實施】2.3.5PLC通訊控制變頻器編程任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務實施】2.3.5PLC通訊控制變頻器編程任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務實施】2.3.5PLC通訊控制變頻器編程圖2-73梯形圖圖2-74故障報警根據任務實施的情況，如實填寫表2-20所示的任務2.3實施記錄表。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務實施】2.3.5PLC通訊控制變頻器編程表2-20任務2.3實施記錄表任務實施步驟實際執行情況說明計劃時間/分鐘實際時間/分鐘電氣接線

通過Startdrive進行G120變頻器報文配置

PLC通訊控制變頻器編程

按要求完成考核任務2.3，評分標準如表2-20所示，具體配分可以根據實際考評情況進行調整。任務2.3S7-1200PLC通訊控制G120變頻器【任務評價】表2-20評分標準序號考核項目考核內容及要求配分得分1職業道德與課程思政遵守安全操作規程，設置安全措施15％

認真負責，團結合作，對實操任務充滿熱情正確認識我國工業控制數字化的發展過程3系統方案制定PLC通訊控制變頻器方案合理15％

控制電路圖正確4編程能力獨立完成變頻器的通訊協議設置20％

獨立完成PLC梯形圖編程5操作能力根據電氣圖正確接線，美觀且可靠15％

正確輸入程序并進行程序調試根據系統功能進行正確操作演示6實踐效果系統工作可靠，滿足工作要求25％