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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

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這個 FAQ 適用于 SINAMICS G120/G120D 控制單元（非-2系列）和 MICROMASTER 4 變頻器。

EMC 安裝規(guī)范

這對于防止因干擾導(dǎo)致通訊失敗和USS裝置損壞非常重要。

與PROFIBUS不同，USS通訊端口不是光電隔離的，因此就更需注意要確保正確安裝，不至于造成通訊失敗和USS裝置損壞。

zui低限度應(yīng)遵守如下要求：
1) 電機(jī)電纜需屏蔽且屏蔽層應(yīng)在兩端正確接地。保證電機(jī)側(cè)的EMC防護(hù)的屏蔽層360度可靠接觸，驅(qū)動器背板處使用P形銅夾。盡量避免出現(xiàn)電纜接頭，如不可避免則必須確保接頭處的EMC屏蔽層連續(xù)可靠。

2) 所有節(jié)點(diǎn)良好接地 (EMC 接地)。

3) 所有的繼電器線圈需加吸收裝置。

4) 注意電纜隔離- 確保USS通訊電纜遠(yuǎn)離其他電纜，尤其是電機(jī)電纜。

5) 確保USS通訊電纜的屏蔽正確接地。

更多信息
 MICROMASTER 4: EMC設(shè)計指導(dǎo); Entry-ID: 18162267

總線終端及偏置

保證總線兩端正確終止及偏置。

MICROMASTER 4
如果MICROMASTER 4 變頻器處于總線的首、末節(jié)點(diǎn)，則應(yīng)安裝隨機(jī)附送的USS終端/偏置網(wǎng)絡(luò)電路（A5E00151017），參見圖1：

 

圖1 – MM4的USS 終端/偏置網(wǎng)絡(luò)電路


詳見MICROMASTER 4變頻器操作指導(dǎo):
- 操作指導(dǎo): MICROMASTER 440 0,12 kW - 250 kW, 章節(jié) 3.7.1.3 通過COM link（RS485)實(shí)現(xiàn)的USS總線配置; Entry-ID: 24294529
- 操作指導(dǎo): MICROMASTER 420 0,12 kW - 11 kW, 章節(jié) 3.7.1.3通過COM link（RS485)實(shí)現(xiàn)的USS總線配置; Entry-ID: 24523400

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SINAMICS G110 and G120
如果是SINAMICS G110 變頻器以及帶CU240S 或CU240E 的SINAMICS G120變頻器處于總線的首、末節(jié)點(diǎn)，則應(yīng)使用變頻器本身自帶的終端電阻來作為總線終端。

可通過設(shè)定變頻器前面的DIP開關(guān)到‘總線終端’位置（見圖2）。特別注意要將DIP2、3開關(guān)都設(shè)定到‘總線終端’位置（不在OFF位置上）。需用一個小起子來改變DIP 開關(guān)位置。
 

圖 2 – G110 總線終端的DIP開關(guān)

更多信息參加操作手冊： SINAMICS G110, 章節(jié) 3.3 基本調(diào)試; Entr-ID: 22102965


在CU240S上，可通過設(shè)置控制單元右側(cè)的總線終端開關(guān)來獲得USS終端（見圖3），將開關(guān)設(shè)定至位置“ON”
 

圖 3 – CU240S 總線終端的DIP開關(guān)

更多信息參加操作手冊： 控制單元 CU240S, CU240S DP, CU240S DP-F, CU240S PN, CU240S PN-F, 章節(jié) 4.3 通過RS485 USS連接CU240S; Entry-ID: 27864729

在CU240E上，可通過設(shè)置控制單元前面的總線終端開關(guān)來獲得RS485終端（見圖4），將開關(guān)設(shè)定至位置“ON”。

圖 4 – CU240E總線終端的DIP開關(guān)

更多信息參加操作手冊：控制單元 CU240E, 章節(jié) 6.1通用串行接口(USS); Entry-ID: 27069942 
 

如果在總線首、末節(jié)點(diǎn)處有5V電壓偏置（如226CUP的S7-200 PLC)，那么會用到標(biāo)準(zhǔn)阻值的偏置/終端電阻，即390歐姆上拉、下拉電阻（+5V對于P,0V對應(yīng)N),和P與N之間的220歐姆電阻（見圖5)。
如果節(jié)點(diǎn)為9針D形連接器，則Simatic Profibus 網(wǎng)絡(luò)連接器（如6SE7972-0BA41-0XA0）本身配有這些電阻，可以很方便地進(jìn)行設(shè)置。

總線首、末節(jié)點(diǎn)應(yīng)一直上電，否則整個USS網(wǎng)絡(luò)可能運(yùn)行異常。

圖 5 –  S7-200 和 MICROMASTER 4側(cè)的總線偏置/終端

(點(diǎn)擊見大圖)


0V interconnections
因為USS信號的參考電位為0V ( S7-200的M, 參考圖5), 因此將所有結(jié)點(diǎn)的0V端子相連可以優(yōu)化通訊性能 (MM4 端子2, S7-200 "M" 端子, 參見圖5) ?？梢酝ㄟ^USS電纜中的附加導(dǎo)線或通過與此靠近的獨(dú)立導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)此種連接。但是通過將0V一點(diǎn)或多點(diǎn)接地可能會引入耦合噪聲，這與PLC 24V電源為其他設(shè)備或/和 I/O供電極為相似，此種情況下，將PLC的M端不連接到變頻器通?？色@得更好的性能。

更多有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安裝的信息請參考S7-200 系統(tǒng)手冊 第7章"Building Your Network（建立網(wǎng)絡(luò)）"部分; Entry-ID: 1109582


問題的解決措施
(1) 查看診斷參數(shù) r2024 - r2031:

r2024 和 r2025：如果變頻器接收到報文, r2024應(yīng)增加。 如果不是, 則變頻器當(dāng)前沒有接收到報文。 在可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中， r2024 (接收報文數(shù)) 增加的速度應(yīng)至少是r2025 (丟棄報文數(shù))的5倍。 如果r2025增加過快則很有可能是報文結(jié)構(gòu)錯誤或者報文遭到破壞(例如：噪聲干擾)。

r2026 - r2031：如果這些參數(shù)中只有一個在增加，就應(yīng)該報文結(jié)構(gòu)來檢查這個特定的參數(shù)。特別是如果 r2030 或 r2031在增長, 通常標(biāo)明報文本身有問題，而通訊是正常的。

r2026 - r2029：如果這些參數(shù)都在增加，標(biāo)明存在EMC問題或者是電壓偏置問題。根據(jù)上文和下文的第 (2) 點(diǎn)加以解決。 如果沒有足夠的電壓偏置, 則網(wǎng)絡(luò)特別容易受到數(shù)據(jù)幀之間的噪聲干擾，任何超過電壓偏置的負(fù)的電壓尖峰將被當(dāng)作邏輯 "0" 接收，而這通常是一個數(shù)據(jù)幀的起始位，不斷出現(xiàn)的起始位故障 ( 在參數(shù)P2029中計數(shù)) 可以用來加以確認(rèn)。

*定時檢查這些參數(shù)，如果故障報文的增長速度隨著時間增加，則可能是RS485 驅(qū)動器遭到噪聲尖峰的損壞。因為電磁干擾導(dǎo)致的 RS485 驅(qū)動器損壞通常表現(xiàn)為通訊性能的逐步惡化，而不是突然的損壞。

(2) 盡可能用一個低的波特率。在低的波特率下串口通訊更穩(wěn)定。并且對于軟件版本為2.08 或者 2.09 的MM440，當(dāng)有其他復(fù)雜任務(wù)，控制器可能會過負(fù)荷。例如閉環(huán)矢量控制或PID控制時，或者出現(xiàn)很多錯誤的報文（可能由于USS驅(qū)動器的損壞）。這會導(dǎo)致不穩(wěn)定的驅(qū)動操作。


(3) 用示波器觀察母線電壓。檢查空閑時總線電壓為0.5-1V；下圖是正常電壓的波形。差分信號（P-N，上圖）中不應(yīng)有噪聲。共模信號（PN對地電壓,下圖）中的一些噪聲是可以接受的，但是超過5V的尖峰電壓可能會損壞RS485驅(qū)動器。檢查上述幾點(diǎn)。
 

圖6 – 總線電壓, 19.2K bit/s

總線電壓, 19.2 K bit/s:
通道A = P to N
通道B = N to earth