产品详情 Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统,它不仅能控制普通的三相异步电动机,还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的**、相对定位。 Sinamics S120 产品包括:用于共直流母线的DC/AC 逆变器和用于单轴的AC/AC 变频器。
? 共直流母线的DC/AC 逆变器通常又称为Sinamics S120 多轴驱动器,其结构形式为电源模块和电
机模块分开,一个电源模块将3 相交流电整流成540V 或600V 的直流电,将电机模块(一个或多个)
都连接到该直流母线上,特别适用于多轴控制,尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优
点是各电机轴之间的能量共享,接线方便、简单。
? 单轴控制的AC/AC 变频器,通常又称为Sinamics S120 单轴交流驱动器,其结构形式为电源模块
和电机模块集在一起,特别适用于单轴的速度和定位控制。
系统概述:SINAMICS S120 组件
SINAMICS S120 DC/AC模块
电源模块:
电机模块:
1)书本型电机模块
2)装机装柜型电机模块
SINAMICS S120 AC/AC模块(PM340)
? 模块型
?? 功率范围:从0.12kw 到90kw。
?? 进线电压:1 相200V-240V 及3 相380V-480V 两种规格。
?? 有内置滤波器和不含滤波器两种形式。
装机装柜型
?? 功率范围:从110kw 到250kw。
?? 进线电压:3 相380V-480V
CU310-2 DP 和CU310-2 PN 都是S120 单轴交流驱动器的控制单元,通过PM-IF 接口和功率模块相连
接,来实现单轴的运动控制功能。CU310-2 DP 是集成了Profibus-DP 接口,而CU310-2 PN 则是集成了
ProfiNet 接口。在此只介绍CU310-2 DP 的使用,而CU310-2 PN 与其完全类似。
1) 和功率模块配合使用方法:
? 模块型功率模块:
?? CU310-2 DP 通过PM-IF 接口直接插到功率模块上。
?? 如果编码器是HTL 和TTL 信号,则可直接插接到X23。
?? X100 Drive-CLiQ 接口,接带Drive-CLiQ 的编码器、传感器、端子模块等。
?? X21 Profibus-DP 接口,与Profibus-DP 网络相连。
? 装机装柜型功率模块
?? CU310-2 DP 通过X100 的Drive-CLiQ 接口与功率模块相连接。
?? 传感器模块、端子模块等直接连接到功率模块的Drive-CLiQ 插槽。
?? X21 Profibus-DP 接口,与Profibus-DP 网络相连。
控制单元 CUA31 简述
CUA31 是控制单元的适配器,通过集成的Drive-CLiQ 接口,将模块型的功率模块连接到CU320 或Simotion D 模块上,来完成运动控制功能。而装机装柜型的功率单元已集成了CUA31。
控制单元 CUA31 结构框图
控制单元-CU320-2
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。
用作速度控制
? 较大控制的轴数(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。
? 较大输出频率及弱磁:伺服为650kHz,矢量和V/F 控制为300kHz。较大为5 倍的弱磁。
?? 用作位置控制
较大控制的轴数(指用带性能扩展1 的CF 卡):用作伺服控制时,较大为4 个轴;用作矢量控制
时,较大为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 配置软件来决定所能控制的较大轴数。
产品详情
BOP20 基本操作面板
BOP20 基本操作面板插在 CU320-2 控制单元上,可用于故障应答、设置参数和读取诊断信息(如报警和故障消息)。 设计
BOP20 基本操作面板带有一个背光照明的双行显示屏和 6 个按键。
BOP20 基本操作面板后部的集成插接口用来为 BOP20 供电和与CU320-2 通讯。
AOP30 是一种带有图形显示屏和薄膜键盘的操作面板。设备可安装在控制柜门中(厚度:2 mm - 4 mm)。
特点:
? 带绿色背光照明的显示屏, 240 x 64 像素分辨率
? 26 键薄膜键盘
? 用于 24 V 电源的连接
? 到 CU320-2 的 RS232 接口
? 时间和日期存储器由内部后备电池提供供电支持
? 4 个 LED 用于指示驱动系统的工作状态:
- RUN (运行) 绿色
- ALARM (报警) 黄色
- FAULT (故障) 红色
- Local/Remote(本地/ 远程) 绿色
CBC10 通讯板用于将控制单元 CU320-2 连接到 CAN (控制单元局域网,Controller Area Network)协议网络。通讯板驱动软件符合以下 CiA 组织的 CANopen 规范(自动化中的CAN):
? DS 301 通讯协议
? DSP 402 驱动协议(此例中为 Profile Velocity Mode)
? 符合 DSP 306 的EDS (电子数据表)
? 运行状态信号发送,符合 DSP 305
利用 CBE20 通讯板, SINAMICS G130 或 G150 将执行一个PROFINET IO 设备的功能,并可执行以下功能:
? PROFINET IO 设备
? 100 Mbit/s 全双工通讯
? 支持实时 PROFINET IO:
- RT (实时)
- IRT (同步实时),较小发送循环为 500 ms
? 根据 PROFIdrive 协议,将控制系统作为 PROFINET IO 设备进行连接
? 标准 TCP/IP 通讯,采用 STARTER 调试工具进行过程组态
? 带 4 个 RJ45 接口,基于 PROFINET ASIC ERTEC400。因此,可不使用附加外部交换机而配置更佳拓扑结构(总线形、星形、树形)。
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。