6ES7317-7TK10-0AB0性能参数

一、电动机起动引起供电系统电压降的规定
直接起动即将电动机直接投入电网，给电动机定子施加电源电压，这种起动方法虽然简单，但是电动机的起动电流很大，一般为电动机额定电流的5-8倍，过大的起动电流将可能导致电网电压显著下降，影响同一供电线路或同一台供电变压器上其他设备的正常工作，因此，在实际规范中，对电动机起动引起供电系统的电压降有以下明确的要求：
1、对频繁起动的电动机，其起动时造成的供电电压波动不大于10%；
2、对于不频繁起动的电动机，其起动时造成的供电电压波动不大于15%；
3、对于电动机不与照明或其他对电压敏感的负载共用变压器时，电动机不频繁起动时造成的供电电压波动不大于20%；
4、由单独变压器供电的电动机，其起动时造成的供电电压波动允许值由传动机械要求的起动转矩来决定。下表列出了当变压器阻抗电压Ku为4.5%时，各容量等级的变压器允许直接起动笼型电动机（*大起动电流为7倍额定电流）的*大功率。

目前在国内一部分资料中，介绍了下述的经验公式，用来在工程应用中判断电机能否直接起动

但是需要说明的是，这一经验公式只能作为参考，不能作为能否直接起动的根本依据。判断能否直接起动，一般可按电源允许直接起动的功率来考虑，见表7-1和表7-2

粗略的估计电动机直接起动时电网压降可用下述公式：

二、高压异步电动机直接起动功率的确定
大型拖动电动机一般选用双鼠笼或深槽式高压电动机。这种电动机起动特性较好，在经济上有明显的优越性。但它的起动尖峰电流较大，起动瞬间降压较大，这对电压要求稳定的设备会有所影响，因此，必须正确选用。
当拖动的负载转矩不超过0.4-0.45倍电动机额定转矩时（即轻载时），可按下述方法选用。
以35/6-10KV变压器供电的高压电动机*大全压起动功率应满足以下经验公式：
1、频繁起动

根据这两个经验公式，算出6KV级高压异步笼型电动机直接起动*大功率的选取表，见表7-3.
高压电动机直接起动*大功率的选取

所选取的电动机应该根据式（7-2）验算其电压降，电压降应符合电动机起动引起供电系统电压降的规定；若不能满足，应选择降压起动。
三、直接起动和软起动的综合考量
由于就电动机来说，普通笼型电动机本身是允许直接起动的，因此，传统的观点认为在工程应用中应尽量采用直接起动，但是在实际工程中还应考虑负载工艺要求。使用场合、经济效益等因素。
以下三种情况不可以直接起动的
1、变压器与电动机容量之比不足够大。
2、起动转矩不能满足要求
3、负载机械工艺要求转矩冲击小
对于中大容量电动机的传动系统，直接起动时很大的突跳转矩冲击使轴承、齿轮磨损加重甚至损坏，减速箱故障率高，皮带磨损加重甚至经常拉断，同时过大的机械冲击大大降低了机械设备的寿命，很大的冲击电流导致电动机绕组绝缘老化，电器设备寿命下降，设备维护率高，从而严重影响生产。所以一般工业中55-90KW以上的电动机在经济条件允许的情况下应尽量采用软起动的方式，长远的考虑采用软起动带来的综合经济效益是难以量化的。
例如：某汽车集团热电厂共有8台22kw冷却塔风机，采用渐开线行星齿轮传动，由于风叶是玻璃钢材质，自身重量大，导致直接起动转矩很大，冲击力大，从而会造成齿轮磨损加剧，传动部件如轴承、齿轮、花键故障频繁，后改用软启动器，齿轮磨损大大降低。

西门子X224交换机6GK5224-0BA00-2AA3，西门子X-200网管型交换机
SCALANCE X224，受管理的 IE 交换机，24个 10/100 Mbit/s RJ45 端口，LED 诊断，错误信号触点含设置按钮，冗余电源，PROFINET 输入输出设备，网络管理，可在冗余回路内运行，包含电子手册在 CD-ROM 上，可选配 C-PLUG

西门子X-200网管型交换机概述

SCALANCE X-200 系列网管型工业以太网交换机适用于构建总线形、星形和环形拓扑结构的 10/100 Mbit/s 工业以太网。

可使用集成冗余管理器构建具快速介质冗余性的快速以太网环形拓扑结构
站或网络的电气和光学接口与设备的端口类型*。
坚固的 S7-300 式金属外壳，可安装在标准导轨、S7-300 轨条或直接安装在各种位置的壁板上。
坚固、工业用站接口，带具有 PROFINET 功能的RJ45接头，自锁在外壳上，可消除应力。
冗余电源
通过 LED 进行设备诊断（电源、链路状态、数据通讯）。
故障信号触点，使用 SET 按钮，易于调整
PROFINET 诊断，SNMP 访问，集成 Web 服务器和自动电子邮件发送功能，用于通过网络进行远程诊断和信号传送

概述

SCALANCE X-200 产品系列的网管型工业以太网交换机针对安装总线型、星型和环型拓扑的 10/100 Mbps 工业以太网网络进行了优化。
集成的冗余管理器用于构建具有高速介质冗余的快速以太网环型拓扑（不包括 SCALANCE X208 PRO）。
站或网络的电气和光学接口与设备的端口类型*。
由于采用快速以太网的集成冗余管理器而实现高速介质冗余（环网中的 SCALANCE-300 交换机与 SCALANCE X-200 交换机或 OSM/ESM 结合使用）
坚固的 S7-300 式金属外壳，可安装在标准导轨、S7-300 轨条或直接安装在各种位置的壁板上

调试与诊断

设备本身的设置选项：

冗余管理器（RM）
在建立环网时，环网中的 SCALANCE XR-500 交换机可切换为 RM 模式。RM 的非环网端口可以用于连接数据终端和网络。如果使用通过 PROFINET 标准化的 MRP 冗余程序，则自动调节 RM。
信号掩码；
信号掩码可通过按钮设置为 SCALANCE XR-500 交换机的当前状态（设定状态）。信号掩码定义监控哪一个端口以及哪一个电源。从而，当被监视的端口或被监视的馈电器故障（设定点偏差/实际状态）时，信号触点才发出出错信号。
IP 地址；
IP 地址采用动态主机配置协议 (DHCP) 分配。如果网络中没有合适的服务器，IP 地址可通过相应的软件工具分配。

现场诊断选件：

下列状态信息通过现场 LED 显示：

端口状态
端口模式 (Mbps、全/半又工)
两个电源的状态
信号触点状态
信号掩码（设定值状态）
RM 模式
备用模式

通过移动设备（智能、平板）的浏览器

信号触点的状态通过浮置继电器触点外部输出。例如，在此方式下控制器可以通过输入模板来监控此模板。
经由工业以太网监控；
可提供下列选件：

通过标准浏览器实现诊断（基于 Web 的管理）：
应用带有浏览器的 PC，经过网络选择 SCALANCE XR-500 交换机
通过 SNMP V1, V2c, V3 实现诊断：
在网络管理系统中，经过网络安全集成 SCALANCE XR-500，如 SINEMA Server
通过 PROFINET IO 诊断设备进行调节
使用相关的 SIMATIC 工程工具可以显示来自 SCALANCE XR-500 交换机的 PROFINET 诊断报警，并且还可以在控制器中对它们进行处理。由于在 SIMATIC 解决方案中*集成了系统故障信息，PLC 和 HMI 的工程与组态成本显著降低。
通过移动设备（智能、平板）的浏览器

网络管理

网络管理具有如下功能：

密码保护的登录：“管理者"（写入和读取*）和“用户"（只读）
读取版本和状态信息
信号和备用屏蔽以及地址信息的设置
端口的固定设置（数据传输速率，半/全双工）和滤波器表
设置生成树/快速生成树/多生成树参数
对网络管理服务进行参数设置
安全性

端口可连接和断开
基于端口的网络访问控制，符合 IEEE 802.1x 标准
根据标准 IEEE 802.1x 进行鉴别
支持访问控制表 (ACL)

统计信息输出
通过可编程的镜像端口，使用标准商业网络分析仪来诊断数据流量
通过网络从 TFTP 服务器上或直接用 Web 浏览器通过 HTTP/HTTPS 加载新的固件型号或组态数据。
通过 TFTP 服务器网络，可以节约组态数据或日志报表工作量

如果网络中发生故障，则 SCALANCE XR-500 交换机可独立地将错误消息（陷阱）发送到网络管理系统（如 SINEMA Server），或通过电子邮件发送到预定义的网络管理员。

远程监控 (RMON) 提供如下功能：
SCALANCE XR-500 交换机可以根据 RMON 组 1 至 4 汇总统计信息。这些信息包括（例如）每个端口所保持的错误统计信息。这些信息可以在统计子站点的网络管理器中读出

ROFINET 智能设备功能简介

PROFINET 智能设备（I Device）功能使CPU 不但可以作为一个智能处理单元处理生产工艺的某一过程，而且可以和 IO 控制器之间交换过程数据。该 PN 设备可以同时作为 IO 控制器和 IO 设备。智能设备功能简化了与 IO 控制器的数据交换以及对 CPU的操作。智能设备可作为IO 设备链接到上层IO 控制器。参考图 1 智能设备功能。

图1 智能设备功能

图1中作为智能设备的SIMATIC CPU/CP 不仅能处理下层分布式I/O 的数据，而且能将数据传递给上层的I/O 控制器。

智能设备的应用领域与优势

智能设备的应用领域：
●分布式处理
可以将复杂自动化任务划分为较小的单元/子过程。这使得过程可管理，从而简化了子任务。

●单独的子过程
通过使用智能设备，可以将分布广泛的大量复杂过程划分为具有可管理的接口的多个子过程。这些子过程存储在各个STEP 7 项目中，而这些项目经过合并可形成一个总的项目。

● 专有技术保护
为了对智能设备进行接口描述，各个系统部分只能通过一个GSD 文件来提供，而不是通过 STEP 7 项目来提供。用户程序的专有技术不会被公开。

硬件和软件需求及所完成的通信任务

硬件：
① S7-1200 CPU

② PC （带以太网卡），TP电缆(以太网电缆）

③ 315-2PN/DP V3.2 or Higher

④ ET200S 151-3PN西门子6GK5 224-0BA00-2AA3资料手册

软件：
STEP7 V11 SP2 or Higher

所完成的通信任务：
① 1200 将数据发送给智能设备315-2PN/DP
② 智能设备315-2PN/DP 采集IO 设备151-3PN 数字量输入

S7-1200 连接智能设备网络结构

下面介绍PROFINET智能设备功能的配置方法，参考图 2 PROFINET网络结构。

图2 PROFINET 网络结构

IO控制器 CPU1214C V2.1连接SCALANCE 414-3E交换机和一个IO设备 CPU315-2 PN/DP V3.2构成一个PROFINET IO系统 1。IO设备CPU315-2PN/DP V3.2同时作为PROFINET IO系统 2 的IO控制器连接一台IO设备ET200S IM151-3PN (6ES7 151-3BA23-0AB0) V7.0。CPU315-2 PN/DP就是这个系统中的智能设备。

S7-1200连接智能设备组态步骤

1.首先在 STEP7 V11 SP2的 “Portal View" 中选择 “Create new project" 创建一个新项目，对S7-1200进行硬件组态，选择对应的订货号，这里使用的是6ES7214-1AE23-0XB0，版本是V2.1。参考图3 选择订货号。

图3 选择订货号

2.将该订货号直接拖到网络视图中，然后点击CPU 模块，在“属性" > "常规" 的名称中设置控制器名称。参考图4 S7-1200 设置设备名称。

图4 S7-1200 设置设备名称