西门子标准变频器在金属切割中的应用

摘要:
本论文主要介绍了用西门子标准变频器MM420在金属钢管切割中的应用。整个工艺共用了4台变频器，用西门子CPU226，用USS协议控制变频器的起停和速度。在整个系统中用了一个西门子TP170A触摸屏起到监视和控制的作用。
关键词：
MM420 金属切割 USS TP170A
一、引言
湖南某市某金属钢管成立于1996年 。主要业务是加工建筑用钢管，以前切割工艺全用手工，由于本单位买进的原材料为各种长度，不同粗细的玻璃管，所以玻璃管切割的长度有很大误差。所以2002年时，单位决定采用西门子PLC和变频器来控制玻璃管的切割。同时用一个触摸屏来作为显示屏，监控整个系统的状态。
二 、系统介绍
在整个系统中，共选用西门子4.0KW的MM420变频器4台，其中一台变频器给整条生产线提供主要动力；一台主要产生微引力，防止钢管打滑，使线速度稳定；一台变频器使钢管保持一定速度，使切割的间距相等均匀；最后一台的变频器为收线用，使最后的已切割好的成品钢管堆积好。
三．控制系统构成
在此系统中采用了西门子PLC 226用USS协议来控制MM420变频器。通用的串行接口协议（USS）按照串行总线的主从通讯原理来确定访问的方法。总线上可以连接一个主站和最多31个从站。主站根据通讯报文中的地址字符来选择要传输数据的从站。在主站没有要求它进行通讯时，从站本身不能首先发送数据，各个从站之间也不能直接进行信息的传输。采用这种简单的总线系统，可以把工程设计，可视化和PLC控制集成在一起。由于CPU226有两个通讯口，我们可以用CPU226的0口和变频器用USS协议通讯，1口和触摸屏TP170A通讯。
四．运行原理和功能

连接时，在CPU226端0口使用PROFIBUS连接器，将A端连至变频器的15脚，将B端连到接线端14。四台变频器一台接一台往下串着连接。在CPU226端口1用PROFIBUS连接器连接TP170A。

五．变频器的主要调试参数
改变用户访问级 P0003=3
确定变频命令源 P0700=5
确定变频运行的主设置值 P1000=5
确定变频运行的波特率 P2010 INDEX 0=6
确定变频器的地址 P2011 INDEX0=0 TO 31
六.应用体会
在应用西门子变频器和PLC之前的6年间，由于切割钢管全靠机械操作，而且要手动，所以每年只能加工约680吨钢管。而且由于一部分部件故障率相当高，不但维护费用高，而且严重制约着生产的正常运行。而自从用了西门子变频器和PLC后，该厂生产能力大幅度提高，每年产量约为970吨左右。而且由于调速装置体积较小、功能全、集成度高，使公司节省了空间开支，使公司的效益迈了一个台阶。自从该公司在钢管切割及相关机械设备生产线上应用MICROMASTER420变频器以来，由于有MICROMASTER420变频器性能和可靠性作为保证，不但生产速度大大提高了，而且节省了用电和维修的费用，通过这个生产线的技术改造，我们真切体会到了西门子MM420变频器在技术上的可靠性以及在节省能源方面的优越性。
七.现场应用照片