SIEMENS西门子 SIMOTICS SD低压电机 1LE00013BB533JA4

          本手册的用途本手册包含了关于工艺模块接线、诊断和技术规范的特定模块信息。在 S7-1500 或 ET 200MP 的系统手册中，可找到有关 S7-1500 或 ET 200MP的基本设计与调试信息。1.2 安全性信息Siemens为其产品及解决方案提供了工业安全功能，以支持工厂、系统、机器和网络的安全运行。为了防止工厂、系统、机器和网络受到网络攻击，需要实施并持续维护先进且全面的工业安全保护机制。Siemens 的产品和解决方案仅构成此类概念的其中一个要素。客户负责防止其工厂、系统、机器和网络受到未经授权的访问。只有在必要时并采取适当安全措施（例如，使用防火墙和网络分段）的情况下，才能将系统、机器和组件连接到企业网络或 Internet。此外，应考虑遵循 Siemens有关相应安全措施的指南。更多有关工业安全的信息，请访问。Siemens 不断对产品和解决方案进行开发和完善以提高安全性。Siemens强烈建议您及时更新产品并始终使用Zui新产品版本。如果使用的产品版本不再受支持，或者未能应用Zui新的更新程序，客户遭受网络攻击的风险会增加。要及时了解有关产品更新的信息，请订阅 Siemens 工业安全 RSS 源，网址为工业安全SIWAREX WP521/WP522仅供在安全网络（封闭）中使用，无相应保护用于防止未经授权的数据传输。必须对连接公司网络或 Internet的设备予以保护（如通过应用防火墙和网络分段），防止对其进行未经授权的访问，SIMATIC 和 SIWAREX 的文档为模块化结构，包含了与您自动化系统相关的主题。S7-1500 和 ET 200MP 系统的完整文档包含相应的系统手册、功能手册和设备手册。在自动化系统的组态和编程过程中，还可以通过 STEP 7 (TIA Portal)的信息系统获取相应支持。SIWAREX WP 521/WP522 工艺模块文档概述下表列出了使用 SIWAREX WP521/WP522 工艺模块所需的文档。属性TM SIWAREX WP521/WP522 工艺模块具有下列特性：● 技术特性● 宽度：35 mm● WP521 单称重通道，WP522 双称重通道● 接口：– 电源电压 L+– 6 线制或 4 线制系统中的应变式称重传感器的称重传感器连接（每通道），1 至 4mV/V– 数字量输入信号 DI0、DI1 和 DI2（每通道）– 数字量输出信号 DQ0、DQ1、DQ2、DQ3（每通道）– RS485，支持 Modbus RTU 协议或用于连接远程显示器（每通道）– 以太网接口，支持 SIWATOOL 协议和 Modbus TCP/IP（每通道一个）● 逐个通道监视称重传感器有无断线情况● 可以逐个通道地组态硬件中断● 抑制可编程数字量输入干扰的输入滤波器● 支持的功能：– 利用砝码或自动校准秤– 利用平均值滤波器和低通滤波器进行信号滤波– 3 限值– 去皮– 设为零– 跟踪（信号记录）– 固件更新– 识别数据 I&M– 使用 SIWATOOL（PC 的服务工具）调试产品概述3.2 应用领域SIWAREX WP521/WP52218 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA3.2 应用领域对于需要从称重传感器或力传感器获取信号并对信号进行处理的每个应用来说，本文介绍的电子称重系统是zuijia的解决方案。作为电子称重系统，SIWAREX WP521/WP522可提供较高准确度。SIWAREX WP521/WP522 的应用如下：● 符合 OIML R76 的非自动称量（不得用于商业）● 料仓和料斗的料位监控● 台秤● 危险区域内使用的秤（带 SIWAREX IS Ex 接口）3.3 SIMATIC 中的系统集成本文介绍的电子称重系统是适用于 SIMATIC S7-1500的工艺模块。可以在自动化解决方案中对其进行任意组态，包括称重应用。通过适当组合SIMATIC 模块，可找到适用于各种不同系统的zuijia解决方案。使用 SIMATIC组态包和“Ready for use”应用程序可快速开发定制和行业专用的解决方案。客户利益本文介绍的电子称重系统具有以下显著优势：● 采用与 SIMATIC S7-1500 统一的设计技术，可实现完美通信● 通过 HMI 面板或 PC 进行组态● 在 SIMATIC TIA Portal 中使用标准化组态选项● 重量测量分辨率可达 400 万分度● 精度高达 0.05%● 测量速率高达 100/120 Hz（高效干扰抑制）● 限值监视● 可灵活适应不同要求● 可通过 SIWATOOL 程序轻松调整秤● 可自动调节而无需校准砝码● 更换模块而无需重新校正刻度● 可在易爆 2 区使用/获得 ATEX 认证● 提供适合危险 1 区的本安称重传感器（SIWAREX IS 选件）● 诊断功能3.5 产品包SIWAREX WP521/WP522 产品包包括：● SIWAREX WP521/WP522 模块以下组件既可以随工艺模块一起提供，也可以作为备件单独订购：● 屏蔽托架● 屏蔽端子● 电源器件● 标签条● U 形连接器产品概述3.6 功能概述SIWAREX WP521/WP52220 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA其它组件：以下组件必须单独订购：● 前连接器，包括电位跳线和束线带● 35 mm 带推入式系统的前连接器说明建议使用 SIWAREX WP521/WP522 组态包组态 SIWAREX WP521/WP522电子称重系统。该组态包不包含在模块的产品包内：→ 附件 (页 195)。3.6 功能概述电子称重系统的主要任务是测量并记录当前重量值。集成到 SIMATIC后，用户就可以直接在 PLC（Programmable LogicController，可编程逻辑控制器）中处理重量值。出厂时 SIWAREX WP521/WP522已经过校准。这使得无需校准砝码即可自动调节刻度并且无需重新调节刻度即可交换模块。以太网接口可以连接 PC，从而进行电子称重系统的组态；或连接任何类型的自动化系统(Modbus TCP/IP)。SIWAREX WP521/WP522 电子称重系统也可应用于危险区域（2区）。通过可选的防爆接口 SIWAREX IS，可为 1 区应用的称重传感器进行本安供电。SIWAREX WP521/WP522还能够独立于自动化系统而在单机模式下使用。该方案提供了多种组态选项。用户可自行确定 HMI 设备。但该 HMI 设备必须支持 Modbus RTU 或TCP/IP。可实现自定义的操作型式。可远程控制 SIWAREX WP521/WP522，无需单独的本地 HMI 设备。单个 HMI设备可用于多台秤。组态几乎不受限制。组态选项概述3.7.1 使用 SIMATIC CPU 或 SIMATIC HMI 进行参数分配借助 SIMATIC 函数块，可对称重模块的所有参数和功能进行完全访问。“Ready-foruse”示例项目可免费下载（请参见附件 (页 195)部分），其包含函数块以及 SIMATICHMI 组态（可自由编辑）。 使用 PC 进行组态可以使用“SIWATOOL”PC 组态软件快速调整秤参数，该软件可方便地应用于 Windows系统下。借助程序可以对秤进行调试，而无需具备自动化技术的相关知识。需要维修时，用户可以抛开自动化系统或操作面板，通过 PC 独立分析和测试秤处理过程。分析事件时，能够从SIWAREX 模块读出诊断缓冲区数据非常有用。SIWATOOL不仅能够帮助调节秤，还能为分析诊断缓冲区提供支持，分析结果可以在读取模块后和参数一并进行保存。可调整当前秤状态的显示。可以为程序切换不同语言。3.7.3 通过 Modbus 接口的组态或者，还可以在直接连接 SIWAREX 模块的 SIMATIC面板上执行组态。在此情况下，SIWAREX 模块的作用相当于 Modbus从站。组态软件项目包包括 SIMATIC TP700 精智面板的可加载 HMI 软件。一般情况下，所有 SIMATIC HMI 精智面板都可用于直接 Modbus 通信。当前无法使用SIMATIC HMI 基本面板。通过 Modbus RTU 将 SIMATIC HMI 面板与 SIWAREXWP521/WP522 直接相连未获认可。SIWAREX 模块的参数也可以在外部系统（例如 PC）上进行编辑，并通过 Modbus RTU或 TCP/IP 传输到电子称重系统。在 → “秤参数和功能”(页 71)部分，可以找到有关保持寄存器映射的详细说明。SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 23安装和连接 44.1 安装指南采用本文所述的电子称重系统组装 SIMATIC 组件时，必须遵循 SIMATIC S7-1500的设置、组装及接线指南（请参见文档树）。本手册还介绍了装配和接线电子称重系统的具体步骤。4.2 针脚分配将称重传感器、数字量输入和数字量输出信号连接到工艺模块的 40针脚前连接器上。此外，将 4 针脚馈电元件连接电源，从而为模块和数字量输出供电。接下来的两部分详细说明了前连接器和电源器件的针脚分配。电源器件的针脚分配将电源器件插入前连接器向工艺模块供电。为此，需要将电源电压连接到端子 41 (L+)和端子 44 (M)。将端子 42 (L+) 和端子 43 (M) 用于给下一个模块供电。连接称重传感器概述配备应变片（EMS 全桥）的传感器元件可连接至电子称重系统 SIWAREXWP521/WP522，从而满足以下要求：● 标识符 1....4 mV/V● 允许 5 V 的电源电压称重传感器的电源电压为 4.85 V。为测试可连接到 WP521/WP522 的称重传感器的Zui大数目，必须满足以下条件：● 无防爆接口的秤操作：（称重传感器的输入电阻）/（称重传感器的数量）> 40 Ω● 带防爆接口的称重模式：（称重传感器的输入电阻）/（称重传感器的数量）> 50 Ω安装和连接4.3 连接称重传感器SIWAREX WP521/WP52228 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA与 4 线制或 6 线制系统的连接以下两图显示了连接选项。图 4-2 4 线制应变片称重传感器的连接安装和连接4.3 连接称重传感器SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 29图 4-3 称重传感器与 6 线制系统的连接准则连接模拟（应变片）称重传感器时需遵守以下准则：1. 连接多个称重传感器时（称重传感器必须并联），需要使用接线盒（SIWAREX JB接线盒）。如果称重传感器到 SIWAREX WP521/WP522或端子盒的距离大于称重传感器连接电缆的长度，则应使用 SIWAREX EB 扩展盒。2. 务必对接线盒 (SIWAREX JB)或扩展盒的电缆压盖进行电缆屏蔽。如果存在等电位连接穿过电缆屏蔽的危险，需将等电位均衡连接导线与称重传感器电缆并联。安装和连接4.3 连接称重传感器SIWAREX WP521/WP52230 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA3. 以下指定电缆需要使用同样屏蔽的双绞线：– 传感器电缆 (+) 和 (-)– 测量电压电缆 (+) 和 (-)– 电源电压电缆 (+) 和 (-)图 4-4 螺纹压盖的屏蔽建议用户使用 附件 (页 195) 一章中所列的电缆。4. 屏蔽必须在紧邻 SIWAREX WP521/WP522的位置处直接接地。使用推荐的电缆时，SIWAREX WP521/WP522与称重传感器之间的Zui大距离准则适用。表格 4- 1 模块上的称重传感器连接标签 功能Sig- 称重传感器测量电缆 -Sig+ 称重传感器测量电缆 +Sen- 称重传感器传感器电缆 -Sen+ 称重传感器传感器电缆 +Exc- 称重传感器电源 -Exc+ 称重传感器电源 +安装和连接4.4 屏蔽连接SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 314.4 屏蔽连接需通过前连接器（屏蔽支架和端子）接地点上的屏蔽将称重传感器电缆的屏蔽接地。确保正确安装屏蔽电缆的屏蔽支架。这是确保系统抗扰的唯一方法。屏蔽电缆是为了削弱磁干扰、电子干扰和电磁干扰对电缆的影响。通过导电电缆屏蔽总线可将电缆屏蔽上的各种干扰信号引入大地。为避免引入新的干扰源，应确保接地连接具有较低的阻抗。仅使用带有织物屏蔽层的电缆（参见附件(页 195)部分中的推荐电缆）。屏蔽层的覆盖率至少应达到 80%。图 4-5 前连接器与屏蔽电缆及 24 V 电源的连接安装和连接4.5 电源电压 L+/MSIWAREX WP521/WP52232 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA4.5 电源电压 L+/M将电源电压 (24 V DC) 连接到端子 L+ 和M。内部保护电路可为工艺模块提供电源电压反极性保护。工艺模块可监视电源电压是否已连接。4.6 数字量输入 DI0、DI1 和 DI2每个称重通道有三个数字量输入可用。数字量输入可分配给每个组态的命令。小心数字量输入的未知分配连接时如果不了解数字量输入的分配，可能会损坏系统的部件。在了解分配前，请勿使用数字量输入创建连接。交付时，数字量输入未yongjiu分配给命令。调试过程中，通过设置数据记录 DR7参数对命令的数字量输入进行分配。两个 SIWAREX WP522 秤通道的数字量输入相互之间电气隔离。数字量输出 DQ0、DQ1、DQ2 和 DQ3每个称重通道有四个数字量输出可用。数字量输出 DQ0、DQ1、DQ2、DQ3可根据特定参数分配给相应状态或消息。也可以通过 SIMATIC 程序或 DR18直接控制数字量输出。小心数字量输出的未知分配连接时，数字量输出的分配未知。打开电源后，数字量输出会立即变为激活状态。这可能会损坏系统的部件。在了解数字量输出的分配前，请勿使用数字量输出创建连接。出厂时，数字量输出未固定分配给出厂过程数据。调试过程中，通过设置数据记录 DR7参数，对功能的数字量输入和故障的响应进行分配。两个 SIWAREX WP522 秤通道的数字量输出相互之间电气隔离。数字量输出相对 M 的电压为 24 V，额定负载电流为 0.5 A。为其提供过载和短路保护。说明无外部接线，则无法直接连接继电器和接触器。有关数字量输出可能的Zui大工作频率和感性负载电感的信息，请参见技术规范 (页 181)部分。4.8 RS485 串行接口的连接以下设备可连接到串行接口：● Siebert 公司型号为 S102 的显示器● 使用 RS485 和 Modbus 协议 RTU 的操作面板或其它 HMI 设备● 使用 Modbus 协议 RTU 的通信伙伴表格 4- 2 RS485 串行接口的连接标签 功能EIA-485 D+ 用于总线信号馈入的 RS485 数据线 +EIA-485 D- 用于总线信号馈入的 RS485 数据线 -安装和连接4.9 通过 RS485 连接 Siebert 显示器SIWAREX WP521/WP52234 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA如果 SIWAREX WP521/WP522 模块构成 RS485网络的端部，则可以切换每个组态下的总线网络终端。4.9 通过 RS485 连接 Siebert 显示器可将订货号为 S102-W6/14/0R-000/0B-SM 的 Siebert 显示器 S102 连接到称重模块的RS485 接口。将 24 V DC 电源连接到 Siebert显示器，并按下图所示将后者连接到称重模块的 RS485 接口。图 4-6 Siebert 显示器 S102 的连接DR13 中的 RS485 接口的设置如下：● RS-485 协议：SIEBERT 显示器 S102● 波特率：9 600 位/秒● 字符奇偶校验：偶校验S102 的设置如下：表格 4- 3 Siebert 显示器 S102 的设置菜单项 设置 含义1 接口 485 RS485 接口9 站地址 01 地址含义：地址 重量值01 可验证重量02 总重03 净重04 皮重t 超时 2 例如，2 秒后超时安装和连接4.10 连接以太网接口SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 35菜单项 设置 含义C 0.0 无小数点F 分段测试 ----* 打开后不进行分段测试8.8.8 打开后进行分段测试4.10 连接以太网接口RJ45 连接器用于此连接。以下设备可连接到以太网接口：● PC 维修和调试程序 SIWATOOL 或 Web 浏览器● 使用以太网和 Modbus 协议 TCP/IP 的操作面板或其它 HMI 设备● 使用 Modbus 协议 TCP/IP 的通信伙伴若要不借助工具（螺丝刀）拆下插入式连接器，则应确保电缆插头配有足够长的释放杆，参见下图中的示例。图 4-7 以太网电缆连接插座安装和连接4.10 连接以太网接口SIWAREX步中，输入将在校准过程中置于秤上的校准砝码。如果秤未空载且当前负载已知，则可将秤的当前负载定义为“校准砝码 0”。秤空载时，此参数将保持为 0 kg。“校准砝码1”通常用于定义秤特性的第一个参考点。还可以再设置一个参考点（“校准砝码2”）。再设置第三个参考点为可选操作，需不需要具体取决于秤的机械特性。请注意，校准砝码的间隔应至少为秤额定负载的 2%。对于额定负载为 1 000 kg的秤，必须使用至少 20 kg 的校准砝码。 WP521/WP52236 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA图 4-8 连接模块的以太网电缆图 4-9 将以太网电缆按入插座。位于外壳底部的以太网插座，带延长释放杆的插头图 4-10 带释放杆的以太网插头SIWAREX WP521/WP522设备手册,快速启动结束时执行校准命令：1. 执行“设置校准砝码 0”(Set calibration weight 0) 命令。在第 5 步中定义的“校准砝码0”在当前显示画面中可见。2. 将第 5 步中定义的“校准砝码 1”置于秤结构上，然后执行“设置校准砝码 1”(Setcalibration weight 1) 命令。3. 如果已选择“校准砝码 2”：将第 5 步中定义的“校准砝码 2”置于秤结构上，然后执行“设置校准砝码 2”(Setcalibration weight 2) 命令。4. 秤的校准就此完成。单击小房子图标返回到起始画面。 09/2016, A5E39041333-AA 37调试 55.1 基本任务调试内容主要包括检查秤的机械结构、设置参数、校准、和对预想功能进行验证。调试5.2 操作开关的出厂设置SIWAREX WP521/WP52238 设备手册, 09/2016,自动校准秤不使用校准砝码也可以对秤进行校准。为此，必须输入特定于称重传感器的数据且秤必须处于空载状态。 A5E39041333-AA5.2 操作开关的出厂设置模块具有两个 DIP开关，位于外壳左上方位置处（可从通风口够到）。出厂时，两个开关均位于向上位置。图 5-1 外壳内的开支撑点数与料仓对应，例如，与卡件数或筒仓脚相等。每个角带称重传感器的方形台秤有4 个支撑点。需要各个称重传感器的特性值来计算这些单元的平均特性值。计算公式如下：（单元 1 的特性值 + 单元 2 的特性值 + .... 单元 n 的特性值）/n如果不知道准确的特性值，还可以使用约数（如1.0 mV/V，2.0 mV/V）。随后必须定义单个称重传感器的额定负载（而非整个秤的额定负载！）。关位置调试5.2 操作开关的出厂设置SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 39开关 ① 指定运行环境开关 ② 当前无功能图 5-2 开关功能开关 ①开关位置 运行环境向上 集成在 SIMATIC 模式中向下 单机模式（无 SIMATIC 控制器）“集成在 SIMATIC 模式中”设置。连接到 S7-1500 CPU 时，单机模式（DIP 1 处于向下位置）会很有用，这是因为即使在CPU 停止运行的情况下 SIWAREX WP521/WP522仍保持功能完整性并可以正常操作（例如，使用直接通过 Modbus 连接的 HMI设备操作，或通过成对 PC 或数字量输入进行操作）说明当 SIWAREX 模块在 SIMATIC 中运行时，如果将开关 ① 打到向下位置，则 SIMATICCPU 的电源掉电时，SIWAREX 不会执行复位操作。5.3 出厂设置参数本文介绍的电子称重系统提供出厂设置参数。这些参数适用于典型的、基于三个称重传感器的 100 kg秤。以百分比或时间输入的参数在预设情况下可为大多数应用提供满意的结果。可以使用这些默认参数执行快速启动（请参见通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动(页 41)一章）。5.4 调试工具可通过以下方法调试电子称重系统：● 操作面板● SIWATOOLSIWATOOL 程序使用户不通过操作面板或自动化系统即可对秤进行调试。发生故障时，附加的 SIWATOOL 诊断功能能够对起因进行快速分析。调试5.5 通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 415.5 通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动5.5.1 访问限制说明示例项目“Ready-foruse”不限制访问。如果基于此组态示例实现秤/系统的操作，则建议应用访问限制，如在工程工具的支持下使用密码。5.5.2 启动此示例中，使用与 WP521/WP522 直接相连的 TP700精智面板实现快速启动。该面板直接通过 Modbus TCP/IP 或通过 SIMATIC S7-1500CPU 进行通信。要执行快速启动，需在主菜单中选择“1.0 设置”(1.0 Setup) 功能，然后选择“1.2快速启动”(1.2 Quick Start)。之后将通过单独的任务来引导您完成对Zui重要参数的设置。其余参数则保持出厂设置，不进行任何更改即适用于大多数情况。必须通过单击磁盘图标以保存所有参数输入。图 5-3 快速启动第 1 步，共 6 步调试5.5 通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动SIWAREX WP521/WP52242 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA5.5.3 基本数值规范 1可首先输入基本参数，如秤名称、重量单位或毛重 ID。图 5-4 快速启动 2调试5.5 通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动SIWAREX WP521/WP522设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA 435.5.4 基本数值规范 2在此步骤中输入称重传感器参数。图 5-5 快速启动 35.5.5 选择校准方法图 5-6 快速启动 4调试5.5 通过操作面板和 Ready-for-Use 软件启动SIWAREX WP521/WP52244 设备手册, 09/2016, A5E39041333-AA该模块始终可以使用两种不同方法校准：● 使用参考重量：使用参考重量校准时，还应考虑秤结构的机械影响。● 不使用参考重量时，可采用所连称重传感器的技术规范：在自动校准情况下，秤的精度受机械特性的影响远大于使用参考重量的校准。使用这两种方法进行校准前，应确保秤的机械特性没有瑕疵。随后，在秤为空载时输入“执行自动校准”(Perform automatic calibration)命令。秤将直接校准，然后单击小房子图标返回到起始画面。