MM440变频器在电梯中的应用

西门子最新推出新一代高性能通用型变频器MM440系列产品具有高水平的运行性能；广泛的使用环境；便利的维护特点及各类简易操作的实用功能。 MM440系列变频器采用了全新的设计理念，努力做到新-----设计水平先进、新颖；全-----功能齐全、一机多用；高-----控制性能优越而独特。 MM440系列变频器具有以下先进的功能和特点：

(1)汇总了以往西门子变频器中具有代表性产品的特点，即：常规控制性能方面吸取了MM430的特点（过载能力强、控制功能多、适合大多数通用场合）；矢量控制方面与MM430相当（工作于多种模式：速度、转矩、位置及各模式的切换、用途更广泛、更专业）；外型结构和辅助功能与MM430相同（通讯功能强、信号调整方面近似工业仪表的特点，调节余地大、使用更为方便）【7】 。

(2)发挥普通电机的最佳性能（无传感器矢量控制）：驱动无编码器的普通电机实现高精度和快速度响应运行的矢量控制。在0.3Hz的超低速下最高可实现200%的输出转矩。转矩模式下控制范围 1:20；响应水平进一步提高, 速度响应 120rad/s, 速度控制范围 1:200。

(3) 驱动带编码器的电机实现高性能的矢量控制：闭环矢量控制下，变频器可达到比无传感器矢量控制时更高精度和更快速度响应的性能。速度控制范围 1:1500；速度波动率：0.01%；速度响应 300rad/s。转矩控制范围 1:50；并具零速控制和伺服锁定功能。位置控制中，内置15段预设位置段，并且可与PLC或脉冲单元连接后可构成通用伺服系统，实现定位操作。若选用西门子专用电机，可实现低速时连续输出100%转矩，适合于开卷/收卷等场合。

(4)强大的网络通讯功能：内置USB通讯接口，方便连接FR-Configurator变频器设置软件。除内置的基本RS485通讯方式外，通过选用各种总线适配器，可链接于CC-Link、Profibus-DP、Device-NET、LonWorks、CANopen、EtherNET、SSCNETⅢ，高效、快速地实现设备网络化。

(5)内置EMC滤波器：有效地抑制电磁噪声，无需外部配置，节省安装空间。

(6)长寿命设计：主回路电容、控制回路电容、新设计的冷却风扇设计寿命均为十年。

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第五章 PLC的结构及基本指令 5.1 PLC的结构原理

可编程序控制器（Programmable Logical Controller,简称PLC），是在继电器控制和计算机控制的基础开发的产品，逐渐发展以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动装置。它有可编程性，且编程灵活简单，有在恶劣环境下工作的高抗干扰能力 ，适应性力。而其体积小，重量轻，价格底等特点，在工业控制应用上越来越广泛，电梯控制系中的应也不例外。

不同的生产厂家生产的可编程逻辑控制器的结构多种多样，但基本组成原理是一样的。

5.1.1 PLC的硬件系统结构

从硬件来看，PLC主要由CPU，存储器，I/O接口，电源，编程器等组成。

图5.1 PLC硬件的基本结构

（1）CPU板

CPU板PLC的核心部件，它包括：微处理器CPU、存储器（ROM、RAM）、并行接口（PIO）、串行接口（SIO）及时钟控制电路等。CPU板是PLC的运算、控制中心，用来实现各种逻辑运算、算术运算及对整机进行管理控制；PLC内部配有程序存储器和数据存储器（ROM，RAM），分别用于存储系统程序和用户程序，并

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生成用户环境；并行接口和串行接口主要用于CUP与各接口电路之间的信息交换。时钟及控制电路用于产生脉冲及各种控制信号。

（2）输入/输出电路

输入电路通常有两种形式；直流输入和交流输入电路。输入电路的作用是接收现现场输入设备送来的控制信号，并经光电耦合器隔离后转换成PLC内部的标准电平信号，然后由CPU读入并送至输入映象寄存器中，供程序执行使用。

输出电路的作用是将PLC的输出控制信号送给外部输出设备，通过输出设备控制被控制对象工作。输出电路共有三种形式：一种是继电器形式，它是通过控制继电器的线圈使其触点的通断来控制输出设备，实现电气隔离；另一种是晶体管输出型，它是通过光电耦合器使输出开关晶体管通断，进而控制输出设备；第三种是可控硅输出型，通过触发可控硅的通断实现对外部输出设备的控制。

（3）存储器扩展接口

存储器扩展接口用于连接用户程序存储器及数据存储器的扩展卡盒。常用的扩展卡盒有三种：一种是COMS开型ROM卡盒，它需要用锂电池后备，以防止断电时丢失程序及数据；另一种是EPROM卡盒，这种卡盒需要用专门写入器将调试好的用户程序或数据写入EPROM中，擦写时需要用紫外线擦除器；第三种是EEPROM卡盒，是电可擦除存储器，它的写入和擦写只需专用编程器。

（4）I/O扩展接口

I/O扩展接口与CPU之间是以总线方式连接的，因此它可以连接开总量的I/O扩展单元及扩展块，使I/O点数规模在配置更加灵活。同时也可以配接如模拟量、高速脉冲等单元及通信适配器等特殊功能模块，使PLC的功能大大增强。

（5）编程器及其接口

编程器用于程序及数据的输入、编辑、调试和检测。当PLC在正常运时，一般不需要编程器，因此编程器设计为独立的部件。为了能对PLC进行编程及调试，在PLC上专门设有一个编程接口，通过这个接口可以连接各种形式的编程器。编程器的种类很多，常见的有便携式手持程器、专用智能编程器和通过计算机和专用接口实现对PLC的编程。

（6）电源

PLC一般使用220V的交流电源，电源部件将交流电转换成供PLC的中央处

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理器，存储器等电子电路工作所需的直流电源，使PLC能正常工作。 5.1.2 可编程控制

任何一个控制系统要完成目的控制功能，必须通过一定的控制程序来实现的。通常控制序可分两大类：固定布线程序和可编程序。

（1）固定布线程序

传统的继电器控制系统和电子器件系统中，要实现各种控制功能，其控制程序是由种电气元件通过一定的联接方式-布线而成，输入设备如按钮开关、限位开关、传感器等，用以向控制系统送入信号。输出设备如接触器、电磁阀等用以控制被控制对象的动作。其输入对输出的控制是通过接线来实现，接线工作结束后，控制程序也被确定下来，若要改变控制程序，则必须改变接线方式重新布线，对于一个复杂的系统，是非常困难的。

（2）可编程序控制

可编程序控制控制系统中完成一定的控制，只通过专用的编程器，用程序语言进行编程，写入可编程控制的程序的存储器中，然后由可编程序控制器来完成各种操作。

在可编程系统中，若要改变控制程序，只用编程器改写程序存储器中的某些程序语句，不必要重新布线，由于控制被控对象的动作是控制程序语言来表达的，故又称为软件程序。

5.2 PLC的工作原理

5.2.1 PLC的等效工作电路

PLC是由以微机为核心的电子部件，可以将它看作是一个由各种继电器、定时器、计数器及状态器组合体。PLC的输入继电器，由外部开关通过输入端来驱动的；PLC内的输出继电器，带有无数内触点和外部输出触点。此外，PLC还有如定时器、计数器、状态寄存器等“软”元件，这些元件带有动作线圈和很多电子常开触点和常闭点，可以在PLC内自由选择使用

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PLC控制系统主要由三部分组成：输入部分、控制部分、输出部分。 输入部分由用户输入设备组成，如按开关、操作开关、限位开关及传感器等。它们直接与PLC的输入端子相连接，用以产生输入信号，这些信号或来自电梯轿

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