有关 SIMOTION 的详细信息,请参见西门子工业产品网上商城和产品目录 PM 21。
*四章 控制单元及设备
4.1 控制单元-CU320
4.1.1 基本特征
控制单元即 CU320,它是驱动系统的大脑,负载控制和协调整个驱动系统中的所有模块,完成各轴的电流环、速度环
甚至位置环的控制,并且同一块 CU320 控制的各轴之间能相互交换数据,即任意一根轴能够读取控制单元上其它轴的数
据,这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。
根据连接 I/O 模块的数量、轴控制模式、所需的功能以及 CF 卡的不同,1 块 CU320 能够控制轴的数量也不同。
¾ 用作速度控制
• 控制的轴数(指用带性能扩展 1 的 CF 卡):通常为 6 个伺服轴或 4 个矢量轴或 8 个 V/F 轴 。实际控制的轴
数与 CU320 的负荷(即所选的功能)有关,应以 SIZER 配置软件为准。
• 伺服轴和矢量轴不能用一块 CU320 来控制,即伺服轴和矢量轴不能混配在一块 CU320 上,但伺服或矢量都能
与 V/F 混配。
• 输出频率及弱磁:伺服为 650kHz,矢量和 V/F 控制为 300kHz。为 5 倍的弱磁。
¾ 用作位置控制
控制的轴数(指用带性能扩展 1 的 CF 卡):用作伺服控制时,为 4 个轴;用作矢量控制时,为 2 个
轴,控制轴的数量不是的,与 CU320 的负荷有关,具体控制轴数应由实际应用决定。推荐使用 SIZER 配置软
自动重启
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
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。选配的 VSM10 模块提供有电压检测功能,由于*对电机断电,可显著降低大型交流电机的捕捉再启动时间。
工艺控制器
通过“工艺控制器”(PID 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,以及复杂的张力控制。其中微分器输入可切至控制值偏差通道或实际值通道(出厂设置)。P、I 和 D 分量可单进行设置。
自由函数块 (FFB)
使用可自由编程的功能块,可以很容易地让 SINAMICS 变频装置实现逻辑和运算功能。这些功能块可通过操作面板或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 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,并地重新利用现有图形。DCC 是 STARTER 调试调试工具的一个附加工具(参见“工具与组态”)。
SINAMICS 扩展工艺功能 (SINAMICS TEC)
SINAMICS TEC 是可组态的功能或西门子工艺,可为了扩展固件功能而添加。这些扩展功能是为了完成各种领域中复杂程度较高的任务,货物存储和提取装置。
有关扩展工艺功能 (TEC) 的其它信息,请参见“工艺功能”。
I2t 感应,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。
电机温度测定
通过评估 KTY84、Pt1000、PTC 或 Pt100 温度传感器来实施电机保护。当连接一个 KTY84 温度传感器时,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。
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 浏览器通过不安全 (http) 或安全传输协议 (https) 访问网络服务器。
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 S120 内置装置柜的设计基础(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
低压设备指令:
由欧洲议会和理事会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令,用于协调有关在市场提供特定电压范围的电气设备的各成员国法律(修正版)
EMC 指令:
由欧洲议会和理事会于 2014 年 2 月 26 日颁布的指令,用于协调有关电磁兼容性的各成员国法律(修正版)
机械指令:
欧洲议会和理事会于 2006 年 5 月 17 日颁布的有关机械设备的指令,用于修改指令 95/16/EC(修正版)
欧洲标准
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
机械安全 – 控制系统的安全相关零件产品
* 1 部分:一般指南 (取代 EN 954‑1)
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
机械设备安全性 – 机器的电气设备
* 1 部分:一般要求
由外壳提供的防护等级(IP 代码)
电气/电子/可编程电子系统的功能安全
* 1 部分:一般要求
可调速电力传动系统,
* 2 部分:一般要求 – 低压交流变频电气传动系统额定值的规定
可调速电力传动系统,
* 3 部分:电磁兼容性要求和测试方法
可调速电力传动系统,
* 5 部分:安全要求
* 1 部分:电气和热量要求
紧凑书本型
从书本型模块,我们针对具有很高紧凑性要求的驱动装置开发出紧凑书本型模块。紧凑式书本型提供了书本型的几乎全**点,但总高度减小,过载能力较高。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
块型
块型模块适合单轴应用,仅具有电源模块。
CU310-2 可直接进行卡装。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
通过推穿型,电源模块散热片延伸穿过控制柜的后面板,从而有利于冷却。推穿型应该用于控制柜内部产生的功率损耗量必须小化的应用中。
装机装柜型变频调速柜
输出功率较高的装置(约 100 kW 或较高)采用变频调速装置结构。它们分为整流装置、电源模块和逆变装置。机架型模块是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。可以针对应用(如挤出过程或船舶工程)订购水冷式设备。CU310‑2 控制单元可被集成到电源模块中。
产品目录 D 21.3 中提供了液冷型变频器的其它信息。
变频调速柜
除产品目录中列出的变频器外,SINAMICS S120 变频调速柜是一个适用于多机传动的模块化机柜系统,该系统采用集中整流供电和公共直流母排。通常应用于纸加工机械、轧机、试验台或升降机等领域。空冷型变频调速柜的总额定功率可高达 4500 kW,而水冷型可高达 5700 kW。
系统的主要组成部分:
进线柜
基本电源模块
非调节型电源模块 (Smart Line)
有源整流柜,包括有源滤波柜
集中制动柜
电机模块
电源柜
从书本型模块,我们针对具有很高紧凑性要求的驱动装置开发出紧凑书本型模块。紧凑式书本型提供了书本型的几乎全**点,但总高度减小,过载能力较高。它们是通过一个内部空气冷却回路进行冷却的。
块型
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