软件和保护功能
标准软件功能如下:
软件和保护功能
说明
设**参数
设定值可在内部或外部进行*;在内部被定义为固定设定值、电动电位器设定值或点动设定值,在外部则通过通信接口或用户端子排上的一个模拟量输入进行定义。内部固定值设定和电动电位器设定可由来自端子接口上的控制命令进行切换或调节。
电机识别
自动电机识别功能,使得调试较快捷,优化变频器的闭环控制。
斜坡函数发生器
一个斜坡函数发生器具有可独立调节的上升和下降时间以及可调的工作周期(极限转速范围内的),可实现传动的平滑加速和减速。这样,可以避免驱动系统过载,降低对机械部件的应力。为快速停车,还可单独对下降斜坡进行参数设定。
Vdc 控制器
在 Vdc 控制器可自动防止直流链路中出现过电压,例如设定的下降斜坡过短时。自动延长设定的斜坡下降时间。
Vdc_min 控制
通过在一定时间内由机械动能来弥补因输入电源故障而缺失的能量。只要传动系统能获得再生能量,并且不会**过直流母排电压的关断阈值,就能保持运行。当在该时间段内,电网电压一旦恢复后,变频器就会控制电机再次加速至其设定速度。
自动重启 1)
当电源在发生电源故障后重新恢复时,自动重启会再次接通驱动器电源,并线性上升到当前转速设**。
快速重启 1)
捕捉再启动可将变频装置无扰动地连接到正在旋转的电机上。通过可选的 VSM10 电压检测模块提供的电压检测,大型感应电机的捕捉再启动时间可限制缩短,因为电机*去磁。
工艺控制器
通过" 工艺控制器" 中的功能模块可实现简单的工艺控制功能,如液位控制或流量控制。工艺控制器设计为 PID 控制器。可将微分器切换到控制偏差通道或实际值通道(出厂设置)。P、I 和 D 分量可单独进行设置。
自由编辑功能块
使用可自由编程的功能块,可以很容易地让 SINAMICS G130 装置实现逻辑和运算功能。这些功能块可通过操作员面板或 STARTER 调试工具进行编程。
驱动个控制图 (DCC)
传动控制图 (DCC) 扩展了 SINAMICS G130 的工艺功能。功能块库包括众多控制、算术和逻辑块以及大量的开环和闭环控制功能。方便易用的传动控制图 DCC 编辑器可以使得图形化组态变得容易,可清晰显示控制回路结构,并高效地重新利用现有图形。DCC 是 STARTER 调试工具的附加件
I2t 检测,用于电机保护
使用存储在变频调速柜软件中的电机模型,可以根据当前转速和负载计算电机温度。通过使用电机绕组中的 KTY84 传感器进行直接温度检测,由于还另外考虑到了环境温度的影响,温度的检测较加精确。
电机温度测定
通过分析 KTY84、PTC 或 PT100 温度传感器,可实现电机保护。当连接一个 KTY84 传感器时,可以设定报警或关断极限值。若连接的是 PTC 热敏电阻,则可以对触发该热敏电阻后的系统响应(报警或关断)进行设定。
电机堵转保护
电机堵转条件一旦达到,变频器会立即关断以防止过载。
基本运行模式
可提高传动系统可用性的特殊变频器运行模式,例如,在发生火灾时。
旁通
通过此电路,可借助于变频器或直接通过进线电源来运行电机。
制动控制
用于控制抱闸的“简单制动控制”:
抱闸用于针对不需要的运动为传动装置提供保护。
用于复杂制动控制的“扩展制动控制”功能模块,例如,用于电机抱闸和运行抱闸:
当使用反馈信号执行制动时,制动控制对抱闸的反馈信号触点产生响应。
写防护
通过写保护来防止意外更改设置参数(无密码功能)。
通过专有保护
通过专有技术保护对存储的数据加密,例如,保护组态专有技术并防止更改和复制(通过密码功能)。
Web 服务器
集成的 Web 服务器通过其 Web 页面提供有关传动装置的信息。使用 Internet 浏览器并通过不安全传输 (http) 或安全传输 (https) 来访问该 Web 服务器。
电源单元保护
说明
输出侧接地故障监控
输出侧接地故障是通过监控三相电流来识别,故障时变频器会停机。
输出侧短路保护
可检测输出侧的短路(例如,变频器输出端子上、电机电缆中、电机接线盒内),并关断变频器。
热过载保护
在**出过热阈值时,首先发出一条警告消息。如果温度进一步上升,则装置或者关断,或者独立地调整脉冲频率或输出电流以降低热负载。故障原因消除之后(如改善冷却),就会自动恢复原始工作参数。
1) 出厂设置:未被激活(可被编程)
技术规范
重要的指令和标准见下表。这些标准和指令都是 SINAMICS G130 变频调速柜的设计基础(必须严格遵守)以实现在功能上和运行时都安全的电磁兼容性配置。
欧盟导则
2006/95/EC
低压规程:
与各成员国法律相近似的有关在特定电压范围内使用的电气设备方面的欧洲议会和理事会指令(2006 年 12 月 12 日)。
2006/42/EC
机器设备导则:
有关机械设备的欧洲议会和理事会指令(2006 年 5 月 17 日),用于修改指令 95/16/EC(修正案)
2004/108/EC
EMC 规程:
欧洲议会和理事会指令(2004 年 12 月 15 日)用于废除指令 89/336/EEC,近似于各成员国有关电磁兼容性的法律
欧洲标准
EN ISO 3744
声音 – 测定来自升压测量的噪声源声功率级和声能量级 – 精度等级 2 的包络面方法,用于反射平面上大致自由声场
EN ISO 13849-1
机械安全 – 控制系统的安全相关零件产品
部分:一般设计原则 (ISO 13849?1:2006) (取代 EN 954?1)
EN 60146-1-1
半导体变流器 - 一般要求和电网换向变流器
* 1-1 部分:基本要求技术规范
EN 60204-1
机器中的电气设备
部分:一般定义
EN 60529
由外壳提供的防护等级(IP 代码)
EN 61508-1
电气/电子/可编程电子系统的功能安全
部分:一般要求
EN 61800-2
可调速电驱动系统
*二部分:一般要求 – 用于测量低压可调频率交流电源传动系统的额定技术数据
EN 61800-3
可调速电驱动系统
*三部分:EMC 产品标准包括特殊的测试程序。
EN 61800-5-1
可调速电驱动系统
*五部分:安全要求
* 1 部分:电气和热量要求
EN 61800-5-2
可调速电驱动系统
* 5-2 部分:安全要求- 功能安全 (IEC IEC 61800?5?2:2007)
集成
CU320-2 DP控制单元通过DRIVE-CLiQ与和自己连接的组件通信。
电源模块的供货清单中包括一条DRIVE-CLiQ电缆,用来将CU320-2 DP连接到SINAMICS G130变频器上。
CU320-2 PN 控制单元使用 PROFINET 和 PROFIdrive 配置文件与较**别的控制系统通信。
技术规范
电源电压 380 ... 480 V 3 AC
制动电阻器
6SL3000-1BE31-3AA0
6SL3000-1BE32-5AA0
电阻
Ω
4.4 (±7.5%)
2.2 (±7.5%)
PDB 额定功率
(连续制动功率)
kW
25
50
P15 功率
kW
125
250
P20 功率
kW
100
200
P40 功率
kW
50
100
电流,
A
189
378
导线横截面积,值 (IEC)
mm2
50
70
电源接口
M10 螺柱
M10 螺柱
SINAMICS G130 变频调速柜内置单元,框架型号 FX 和 HX
SINAMICS G130 变频器是一款变频装置,可以非常灵活地与相关选件组合,集成到客户机柜中或直接集成到机器设备内。
SINAMICS G130 变频调速柜的电压和功率范围:
线路电压
功耗
380 ... 480 V 3 AC
110 ... 560 kW
500 ... 600 V 3 AC
110 ... 560 kW
660 ... 690 V 3 AC
75 ... 800 kW
可以用大量附加电气部件对驱动系统进行优化以满足特定应用要求。组态和调试工作因预定义接口而被大大简化。
无编码器矢量控制的控制精度适合绝大多数应用,即,*额外的实际转速值编码器。
但,SINAMICS G130 变频调速柜配有编码器评估单元,以适应由于工厂原因需要编码器的应用场合。
控制单元、电源模板和其它有源 SINAMICS 部件之间的通讯通过 DRIVE-CliQ(变频调速柜的内部接口)进行。通过具有各种预组装电缆长度的 DRIVE-CLiQ 连接,可以快速形成一个完整的变频器系统。
为了与过程控制系统通信,CU320-2 控制单元标配有 PROFIBUS 或 PROFINET 接口。该接口也可通过数字量和模拟量输入和输出进行扩展。为此,可使用 TM31 端子模块和 TB30 端子扩展板。为了能够通过 CANopen 或 EtherNet/IP 进行通信,也可安装附加扩展板卡。
6SL3000-1BE31-3AA0
SINAMICS 制动电阻 输入:600V DC 输出:125kW/15S 100kW/20S 4.4 欧姆
显示价格
组态
6SL3000-1BE32-5AA0
SINAMICS 制动电阻 输入:600V DC 输出:250kW/15S 200kW/20S 2.2 欧姆
显示价格
组态
6SL3000-1BF32-5AA0
SINAMICS 制动电阻 输入:860V DC 输出:250kW/15NO 3.4 欧姆
变频装置的通信、开环控制和闭环控制功能在 CU320-2 控制单元上执行。与上位控制系统的通信是通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 进行的。
CU320-2 控制单元和相关的 CF 卡可单独订购或以控制单元套件的形式订购。该控制单元套件包含 CU320-2 控制单元、CF 卡以及存储的变频器软件。
设计
CU320?2 控制单元标配有以下接头和接口:
现场总线接口:
CU320?2 PN:1 个 PROFINET 接口,带有 PROFIdrive V4配置文件的 2 个端口(RJ45 插座)
CU320?2 DP:1 个采用 PROFIdrive V4 行规的 PROFIBUS 接口
4 个用于与其它 DRIVE-CLiQ 设备通信的 DRIVE-CLiQ 接口,例如,变频装置、端子模块
12 个可参数化数字量输入(浮动式)
8 个可参数化双向数字量输出/输入(非浮置)
1 个 RS232 串行接口
1 个用于 BOP20 基本操作员面板的接口
1 个 CF 卡插槽,该卡中存储了固件和参数
1 个用于安装扩展接口用的选配模块的插槽
2 个旋转编码开关,用于手动设置 PROFIBUS 地址
1 个以太网接口,用于调试和诊断
3 个测量接口和一个用于调试的参考接地;
1 个供电接口,用于通过 24 V DC 电源连接器供电
1 PE 连接
1 个接地接口
选件模板上信号电缆屏蔽的屏蔽接口位于位于 CU320?2 控制单元上。
提供的选件插槽用于对接口进行扩展(如端子数目)。
CU320-2 控制单元的状态通过多色 LED 等加以指示。
由于固件和设置参数存储在插入式 CF 卡上,*使用工具即可更换控制单元。
集成
CU320?2 控制单元和所连接部件之间的通讯通过 DRIVE-CliQ 进行。
变频装置的供货范围内包含一根用于将 CU320-2 连接到 SINAMICS G130 变频调速柜的 DRIVE-CLiQ 电缆。
也可在运行期间将 BOP20 精简操作面板卡装到 CU320?2 控制单元上,以便用于诊断。
通过 STARTER 调试工具和安装的 SINAMICS 支持包,可对 CU320-2 DP 控制单元和其它连接的部件进行调试和诊断。
CU320 2 PN 控制单元需要一个含有 V4.4 或较高版本固件的 CF 卡。
CU320-2 DP 控制单元需要一个含有 V4.3 或较高版本固件的 CF 卡。
端子扩展板TB30,用于控制单元 CU320-2 数字量输入和数字输出的扩展以及提供模拟量输入和输出
使用TM31 端子扩展模块,可以扩展驱动系统内部现有数字量输入/ 输出的数量和模拟量输入/ 输出的数量。TM31 端子扩展模块还有继电器输出和温度传感器输入的端子。
硬件组成
在TM31 端子扩展模块上提供有以下接口:
? 8 路数字量输入
? 4 路双向数字量输入/ 输出
? 2 路带转换触点的继电器输出
? 2 路模拟量输入
? 2 路模拟量输出
? 1 路温度传感器输入(KTY84-130 或 PTC)
? 2 个 DRIVE-CLiQ 接口
? 1个24V DC 电源端子
? 1 个 PE (保护用地线)连接
TM31 端子扩展模块卡装到符合 EN 60715 (IEC 60715) 的TH 35导轨上。
信号电缆的屏蔽层可通过一个屏蔽连接端子(如Phoenix Contact的 SK8 型或 Weidmüller 的 KLBü CO 1 型)连接到TM31。屏蔽接线端子在失去弹性时不能再使用。
TM31 端子扩展模块的状态通过一个多色 LED 来显示。
VSM10 电压检测模块用于读取电机侧的电压波形。这样就允许SINAMICS G130 变频器连接到不带编码器的永磁同步电机上(" 快速重启" 功能)。
SMC30 编码器接口模块用于计算不带 DRIVE-CLiQ 接口的电机的编码器信号,通过 SMC30 连接外部编码器。可以对下列编码器信号进行计算:
? 增量型编码器 TTL/HTL,带/ 不带开路检测(开路检测只对双极性信号有效)
? SSI 编码器,带 TTL/HTL 增量信号
? SSI 编码器,不带增量信号,可使用 KTY84-130 或 PTC 热敏电阻来检测电机温度。
CU320-2 控制单元、功率单元和其它有源 SINAMICS 部件之间的通讯通过 DRIVE-CliQ (变频装置的内部接口)进行。推荐使用预组装电缆。
技术规范
控制器 CU320-2 PN
规定电流,
24 V DC 时,典型值
不考虑数字量输出、扩展可选插槽和 DRIVE-CLiQ 电源
1.0 A
?导体截面积
2.5 mm2
?熔断器保护,
20 A
数字量输入
符合标准 IEC 61131-2,1类
12 点浮置数字量输入
8 点双向非浮置数字量输入/数字量输出
?电压
-3 V ...+30 V
?低电平
(一个断路的数字量输入端作为“低电平”)
-3 V ...+5 V
?高电平
15 V ...30 V
?电流消耗
24 V DC 时,典型值
9 mA
?数字量输入的延迟时间,约 1)
- L → H
50 μs
- H → L
100 μs
?数字量输入的延迟时间,约. 1)
- L → H
5 μs
- H → L
50 μs
?导体截面积
1.5 mm2
数字量输出
(连续短路保护)
8 点双向非浮置数字量输入/数字量输出
?电压
24 V DC
?每数字输出负载电流,
500 mA
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