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SINAMICS V20 200-240 V 1 相交流 - 10/+ 10 標稱功率 3.0 kW 有 60 秒 150 % 過載 未過濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現場總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 尺寸： 尺寸 C 184x182x169 （寬x高x深）
6SL3210-5BE32-2UV0
相似圖像 SINAMICS V20 380-480 V AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 標稱功率 22 kW 有 60 秒 150 % 過載 低輸出過載：30 kW 有 60 秒 110 % 過載 未過濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現場總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護等級 IP20/UL 開放 尺寸：尺寸E 244x265x209（寬
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SMART LINE系列觸摸屏通過MODBUS協議直接與V20變頻器通訊
變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。
變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。
典型應用
1、離心泵、徑流式流式風機、壓縮機、太陽能水泵等
優點：
（1）電源故障后的自動再啟動和捕捉再啟動功能保證變頻器的高可用性
（2）通過監控負載轉矩實現皮帶斷帶檢測
（3）水泵氣穴保護
（4）防培功能
（5）PID控制(例如，溫度、壓力、流量)
（6）PID自整定功能實現控制器參數的優化
（7）休眠模式可以在帶求較低的情況下使電機停轉
（8）多泵級聯控制可以增加兩個固定轉速的驅動
（9）霜凍和冷凝保護功能防止電機在環境條件下受潮
2、帶式輸送機、輥式輸送機、鏈式輸送機、跑步機、料斗式傳送帶等
優點：
（1）輕緩、平穩的加速，減少對齒輪單元、軸承、滾筒和輥軸的壓力
（2）大的啟動轉矩
（3）通過制動電阻或者直流制動實現快速停車
（4）機械抱閘直接控制
（5）通過監控負載轉矩實現皮帶斷帶檢測
（6）利用快速停車功能實現精準停車，不受控制周期的影響
3、（1）加工制造業中的單個驅動
例如，軋鋼、攪拌機和面機、壓碎機、離心機
（2）用于商業電器設備上的單軸驅動例如，烤箱、攪拌機、洗衣機等
（3）帶有機械聯動軸設備上的主驅動例如，紡紗機，編織機等
優點：
（1）霜凍和冷凝保護功能防止電機在環境條件下受潮
（2）異常不停機模式能夠保證不間斷的加工生產，從而提高了生產效率
（3）通過共直流母線實現再生能量交換
（4）大的啟動轉矩適用于一些需求大啟動轉矩的場合
變頻器接線圖
任務
USS通信
S7-1200對所選的 SINAMICS V20過程數據控制數據進行周期性讀/寫訪問，通過STEP7系統指令進行傳輸。多可連接64個驅動器。
MODBUS通信SIMATIC S71200對所選的 SINAMICS V20過程數據控制數據進行周期性讀寫訪問，通過STEP7系統指令和MODBUS寄存器編號來觸發數據的讀寫訪問。
解決方案
通過附加到 SIMATIC S7-1200的多三個CM1241通信模塊以及一個CB1241通信板，可以建立與SINAMICS VA20變頻器之間的USS或 MODBUS通信。
USS通信可通過每個端口操作多16個變頻器。用戶功能塊使用STEP7系統指令 USS_PORT、 USS_DRT、USS_RPM和USS_WPM
MODBUS通信可通過每個端口多連接32個變頻器(若使用中繼器，可達到247個)。用戶功能塊使用STEP7系統指令MB_COMM_LOAD和 MB_MASTER
1. 概述
通常情況下，要實現HMI設備與V20變頻器的通訊，需要一個支持USS通訊或MODBUS通訊的PLC，比如S7-200系列PLC。其通訊電纜連接如圖1所示。PLC的一個通訊端口與觸摸屏連接，可以采用PPI協議通訊。PLC的另一個通訊端口與V20的RS485通訊端口連接，采用MODBUS協議通訊，PLC上編寫MODBUS主站程序，V20為從站。
圖1 觸摸屏通過PLC與V20變頻器通訊
如果只需要對V2O變頻器做簡單的運行控制和變量監視，那么上述配置中PLC的作用僅為數據中轉。這種情況下，觸摸屏直接和V20變頻器通訊，不僅能夠實現監控功能，而且可以少用一個PLC，節省成本。采用西門子的SMART LINE系列觸摸屏能夠實現與V20變頻器直接通訊的功能。通訊電纜連接如圖2所示。SMART LINE觸摸屏作為MODBUS主站，V20為從站。
圖2 觸摸屏直接與V20變頻器通訊
2. 硬件設備及其安裝
下面用一個實例來介紹Smart Line觸摸屏與一臺V20變頻器通過MODBUS通訊的實現方法。該例子中用到的主要硬件設備如表1所示，觸摸屏組態軟件為WinCC Flexible 2008 SP4 China。
表1 示例主要硬件設備
| 名稱 | 訂貨號 | 數量 | 說明 |
| 觸摸屏 | 6AV6648-0BE11-3AX0 | 1 | Smart 1000 IE |
| 24V電源 | 6EP1332-1SH51 | 1 | DC24V/4A |
| 變頻器 | 6SL3210-5BE17-5UV0 | 1 | V20 變頻器 0.75kW |
| 電機 | 1LA9060-4KA10-Z | 1 | 1LA9 電機 0.12kW |
硬件安裝步驟如下：
1）將變頻器、電機、觸摸屏固定在安裝工位上。
2）連接變頻器到電機的動力電纜和接地電纜。
3）連接供電電源到變頻器的動力電纜和接地電纜。
4）連接變頻器和觸摸屏的RS485通訊電纜。觸摸屏RS485的9針接口與 V20端子對應關系：3對應P+，8對應N-。
5）連接24V直流電源的交流進線電纜和到觸摸屏的直流供電電纜。
3. V20變頻器參數設置
V20變頻器要采用MODBUS通訊，可以做如下設置：
1）變頻器恢復出廠參數：
P0010=30
P0970=21
2）變頻器快速調試，選擇Cn011-MODBUS通訊連接宏：
a)設置電網頻率和功率單位
b)輸入電機銘牌參數
c)選擇連接宏Cn011-MODBUS通訊
d)選擇應用宏AP000
Cn011連接宏對應參數如表2所示。
表2 Cn011對應參數設置
| 參數 | 描述 | 工廠缺省值 | Cn011默認值 | 備注 |
| P0700[0] | 選擇命令源 | 1 | 5 | RS485為命令源 |
| P1000[0] | 選擇速度給定 | 1 | 5 | RS485為速度設定值 |
| P2023[0] | RS485協議選擇 | 1 | 2 | MODBUS RTU協議 |
| P2010[0] | USS/MODBUS波特率 | 8 | 6 | 波特率為9600bps |
| P2021[0] | MODBUS地址 | 1 | 1 | 變頻器MODBUS地址為1 |
| P2022[0] | MODBUS應答超時時間 | 1000 | 1000 | 向主站發回應答的大時間 |
| P2014[0] | USS/MODBUS報文間斷時間 | 2000 | 100 | 監控報文間斷時間 |
3）修改MODBUS通訊參數，其它參數為Cn011連接宏默認參數：
P2014[0]=0 不監控報文間隔時間，否則可能會報F72故障
P2021[0]=3 MODBUS設備地址為3（與觸摸屏組態軟件中設置的從站地址一致）
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