西門(mén)子6SL3040-1MA01-0AA0質(zhì)量保證
西門(mén)子6SL3040-1MA01-0AA0質(zhì)量保證
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括所有所屬產(chǎn)品系列部件(例如 SINAMICS)。一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括以下部件:→“電源模塊",→“電機(jī)模塊",→“編碼器",→“電機(jī)",→“終端模塊"和→“編碼器模塊",以及諸如電抗器、濾波器等補(bǔ)充部件。
靜態(tài)
轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器可通過(guò)下垂控制(Droop)人為地變得“有柔性",方法是將前置符號(hào)為負(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)的一個(gè)可調(diào)百分比施加到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸入端上。這意味著在較高負(fù)載轉(zhuǎn)矩下轉(zhuǎn)速會(huì)略有降低。下垂控制功能可用來(lái)減輕對(duì)負(fù)載沖擊的反應(yīng),并且可用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)負(fù)荷補(bǔ)償調(diào)節(jié)功能的某些變量,這些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與連續(xù)運(yùn)動(dòng)的料帶耦合在一起。 積分部分或輸出信號(hào)總和可作為轉(zhuǎn)速輸出信號(hào)使用。下垂控制功能可使用一個(gè)控制命令啟動(dòng)和關(guān)閉。
動(dòng)態(tài)侍服控制
動(dòng)態(tài)伺服控制系統(tǒng) (DSC) 可直接在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中以迅速的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)脈沖來(lái)分析位置實(shí)際值。位置參考值在上位控制系統(tǒng)的位置調(diào)節(jié)脈沖中通過(guò)時(shí)鐘同步的→PROFIBUS 使用→PROFIdrive 信息幀來(lái)設(shè)定。
借助*的信號(hào)過(guò)濾和預(yù)控制,DSC 通過(guò)較低的總線帶寬負(fù)載即可保證位置控制回路達(dá)到動(dòng)態(tài)性能。
使用 DSC,還可實(shí)現(xiàn)較高的控制增益,從而實(shí)現(xiàn)較高的剛度,例如快速補(bǔ)償和修正負(fù)載相關(guān)蹤跡/路徑偏差。
邊沿調(diào)制
變頻器控制單元的調(diào)制方法,在此調(diào)制方法下,從直流鏈路電壓“切割"出來(lái)的脈沖不會(huì)出現(xiàn)在固定的時(shí)幀中。所生成的輸出電壓脈沖沿由幾個(gè)短脈沖組成,同時(shí)在每個(gè)半波的中央生成一個(gè)寬脈沖(以零交叉為中心)。這樣就可有數(shù)量級(jí)為100%電源連接電壓的高輸出電壓,因此可較好地利用電機(jī)
編碼器是一種測(cè)量系統(tǒng),可用于采集轉(zhuǎn)速和/或角度/位置值的實(shí)際值,并提供給電子裝置進(jìn)行處理。根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu),編碼器可集成在→“電機(jī)"(→“電機(jī)編碼器")中或安裝在外部機(jī)械裝置中。根據(jù)具體的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型,分為回轉(zhuǎn)式編碼器和直線編碼器。根據(jù)測(cè)量值,分為→“值編碼器"和 →“增量式編碼器"。
參見(jiàn)→“增量式編碼器 TTL/HTL"→“增量式編碼器 sin/cos 1 Vpp,→ 旋轉(zhuǎn)變壓器。
EnDat協(xié)議
串行傳輸協(xié)議用于從值編碼器到馬鈴薯動(dòng)控制或位置控制器傳輸位置/實(shí)際角度位置。
使用 EnDat 協(xié)議,可對(duì)編碼器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。
故障緩存器
故障一旦發(fā)生,驅(qū)動(dòng)即可將其輸入一個(gè)故障緩沖器中。故障緩存器可以通過(guò)參數(shù)進(jìn)行讀取。
去磁
所謂去磁就是減小一個(gè)電機(jī)的磁化電流,以便在達(dá)到額定電流時(shí),可以繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速。
柔性響應(yīng)
使用該功能,即使在電壓降至小直流鏈路電壓為額定值(或參數(shù)設(shè)置供電電壓)的50%時(shí),變頻器仍可運(yùn)行。存在電壓降時(shí),變頻器的大輸出功率將隨當(dāng)前供電電壓的降低而降低。
與→“動(dòng)態(tài)緩沖"相比,只要剩余功率足夠,就可避免明顯的速度降低。
瞬時(shí)測(cè)量
當(dāng)硬件信號(hào)到達(dá)時(shí),瞬間的位置實(shí)際值就會(huì)被保存并且(例如通過(guò)PROFIBUS)可供進(jìn)行進(jìn)一步處理。硬件信號(hào)可以從例如一個(gè)測(cè)量探頭或者一個(gè)印刷標(biāo)記信號(hào)采集傳感器發(fā)出(機(jī)械式開(kāi)關(guān)、BERO或者光電傳感器)。硬件信號(hào)的脈沖沿可以設(shè)定參數(shù)(上升脈沖沿,下降脈沖沿,或者兩者兼有)。
快速重啟
在通電后,“快速重新啟動(dòng)"功能可自動(dòng)將變頻器切換到一個(gè)可能會(huì)惰行的電機(jī)上。當(dāng)切換至旋轉(zhuǎn)電機(jī)時(shí),必須首先由一個(gè)異步電機(jī)對(duì)該電機(jī)進(jìn)行一次磁化操作。對(duì)于無(wú)編碼器的驅(qū)動(dòng),執(zhí)行當(dāng)前速度的搜索操作。斜坡函數(shù)發(fā)生器中的當(dāng)前速度整定值隨后被設(shè)置為當(dāng)前實(shí)際速度值。以該值為起點(diǎn),加速到終有效的轉(zhuǎn)速整定值。在通電后,當(dāng)負(fù)荷還在逐漸降低時(shí),“快速啟動(dòng)"功能可以縮短斜坡上升過(guò)程。
應(yīng)用程序示例:
發(fā)生電源故障后,快速重啟功能可以保證風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)盡快地重新連接至轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)扇葉輪。
參見(jiàn)→“自動(dòng)重啟"。
散熱
熱損耗從變頻器和/或電機(jī)傳走,從而不會(huì)超過(guò)允許的溫度
模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
模擬量信號(hào)(0~10V,0~5V或0~20mA)在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示(注:4~20mA對(duì)應(yīng)6400~32000),這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,如圖所示:
B.模擬量模塊的硬件接線介紹
(1)CPU 224 XP集成有2路電壓輸入,接線方法見(jiàn)a:分別為A+和M、B+和M,此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào)。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào)。電流輸出如圖b,將負(fù)載接在I和M端子之間;電壓輸出如圖c,將負(fù)載接在V和M端子之間。
(2)模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例,分別介紹電壓、電流型輸入信號(hào)的接線方式,如圖所示。注意:此接線圖是一個(gè)示意圖,表述的是不同的接線方式,并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,B通道必須懸空,C和D通道只能接入電流。
當(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線方法a,以此類(lèi)推。
方式a. 電壓輸入方式:信號(hào)正接A+;信號(hào)負(fù)接A-;
方式b. 未用通道接法(不要懸空):未用通道需短接,如B+和B-短接;
方式c. 電流輸入方式(四線制):信號(hào)正接C+,同時(shí)C+與RC短接;信號(hào)負(fù)接C-,同時(shí)C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式(兩線制):信號(hào)線接D+,同時(shí)D+與RD短接;電源M端接D-,同時(shí)和模塊的M端短接。
注:具體請(qǐng)參見(jiàn):《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
(3)電流型信號(hào)輸入接線方式
電流型信號(hào)的接線方式,分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制",是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來(lái)區(qū)別的,而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線,或該變送器的信號(hào)線輸出。
a. 四線制-電流型信號(hào)的接法:
四線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源,同時(shí)有信號(hào)+、信號(hào)-兩根信號(hào)線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC,接線如圖所示:
b. 三線制-電流型信號(hào)的接法:
三線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源,只有一根信號(hào)線輸出,該信號(hào)線與電源線共用公共端,通常情況是共負(fù)端的。接線如圖所示:
注:若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個(gè)電源,那么,需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接(如,M和C-短接)。這是為了使模塊與測(cè)量通道工作在同一的參考電壓,也就是等電位。下面的二線制接法同理。
c. 二線制-電流型信號(hào)的接法:
二線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身只有兩根外接線,設(shè)備的工作電源由信號(hào)線提供,即其中一根線接電源,另一根線是信號(hào)輸出。接線如圖所示:
C.224XP本體集成的AI,能否接電流信號(hào)0~20mA?
1、概述
優(yōu)化電機(jī)功能可以在項(xiàng)目配置中選擇,配置結(jié)束后通過(guò)施加使能命令開(kāi)始優(yōu)化;也可以在項(xiàng)目配置結(jié)束后,通過(guò)專家參數(shù)方式完成。
> 如有必要需對(duì)變頻器*行參數(shù)工廠復(fù)位(P0010=30、P0970=1)。
優(yōu)化順序:
1).完成項(xiàng)目配置并依照電機(jī)銘牌正確輸入電機(jī)額定數(shù)據(jù)及編碼器類(lèi)型
2).執(zhí)行電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算P340
3).電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)P1910
4).依照實(shí)際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能調(diào)整速度環(huán)參數(shù)(調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門(mén)》)
5).電機(jī)數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化P1960
電機(jī)優(yōu)化條件:電機(jī)冷態(tài),抱閘沒(méi)有閉合、有效措施確保機(jī)械系統(tǒng)無(wú)危險(xiǎn)
2、優(yōu)化過(guò)程
a.電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算
P340是基于電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的計(jì)算(定/轉(zhuǎn)子阻抗感抗等)該過(guò)程不必使能變頻器。計(jì)算結(jié)束后P340自動(dòng)恢復(fù)為0。
b.電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)
P1910用于電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí),該過(guò)程需要使能變頻器。辨識(shí)過(guò)程中
1. 變頻器有輸出電壓,輸出電流,
2. 電機(jī)可能轉(zhuǎn)動(dòng)大210?
P1910 = -3 接受識(shí)別結(jié)果
P1910 = -2 辨識(shí)過(guò)程中,若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報(bào)故障F07933,此時(shí)應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機(jī)接線并重新執(zhí)行辨識(shí)過(guò)程。
P1910 = -1數(shù)據(jù)辨識(shí)但不接受
P1910 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識(shí)
P1910 = 1 數(shù)據(jù)辨識(shí)并接受辨識(shí)結(jié)果
P1910=1 將計(jì)算:定子冷態(tài)阻抗P350、轉(zhuǎn)子冷態(tài)阻抗P354、定子漏感P356、轉(zhuǎn)子漏感P358、主電感P360。
電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)步驟:
i. 設(shè)P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨識(shí)結(jié)束后P1910自動(dòng)恢復(fù)為0
速度環(huán)動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)化:
依照實(shí)際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能優(yōu)化速度P1460/P1470、P1662/P1472(調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門(mén)》)
c.電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)
電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)由P1959 + P1960配合使用
出廠默認(rèn)值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受識(shí)別結(jié)果
P1960 = -2 辨識(shí)過(guò)程中,若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報(bào)故障F07933,此時(shí)應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機(jī)接線并重新執(zhí)行辨識(shí)過(guò)程。
P1960 = -1數(shù)據(jù)辨識(shí)但不接受
P1960 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識(shí)
P1960 = 1 數(shù)據(jù)辨識(shí)并接受辨識(shí)結(jié)果
電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí),需要使能變頻器。辨識(shí)過(guò)程將完成:
? 計(jì)算磁化曲線
? 計(jì)算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比例(P342)等
動(dòng)態(tài)辨識(shí)步驟:
1. 電機(jī)空載以精確計(jì)算電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(如電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等)。
2. 電機(jī)帶載優(yōu)化,帶載后系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等發(fā)生變化需執(zhí)行p1959=4, P1960=1以完成動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
3. 如果項(xiàng)目配置時(shí)選擇了擴(kuò)展的給定通道(Extended Setpoint)斜坡函數(shù)發(fā)生器有效,建議在做空載優(yōu)化時(shí)通過(guò)設(shè)置P1958=0 取消(P1958僅在電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)時(shí)有效),同時(shí)不要使用旋轉(zhuǎn)方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。
4. 若電機(jī)帶載后需要測(cè)試系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,則需根據(jù)負(fù)載及機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況設(shè)定斜坡上升下降時(shí)間P1958≠0,然后執(zhí)行P1960=1、P1958=4,優(yōu)化過(guò)程中只有電流及速度限幅有效。
5. 選擇優(yōu)化項(xiàng)目
設(shè)P1960+P1959
使能 ON/OFF1
電機(jī)辨識(shí)過(guò)程中電機(jī)會(huì)加速至大轉(zhuǎn)速,優(yōu)化過(guò)程中只有大電流P640和大轉(zhuǎn)速P1082有效,辨識(shí)結(jié)束后P1960自動(dòng)恢復(fù)為0。
注:若機(jī)械系統(tǒng)沒(méi)有條件執(zhí)行電機(jī)空載優(yōu)化,可直接進(jìn)行帶載優(yōu)化,此時(shí)必須考慮機(jī)械條件限制如:
機(jī)械負(fù)載慣性
機(jī)械強(qiáng)度
運(yùn)動(dòng)速度
位移的限制等
對(duì)于前三種情況(機(jī)械負(fù)載慣性、機(jī)械強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度)可適當(dāng)調(diào)整P1958、P640、P1082,通過(guò)使用斜坡上升/下降時(shí)間、速度限制、電流限制來(lái)減少機(jī)械承受的壓力做輔助保護(hù)。
對(duì)于第四種情況(機(jī)械位置有限制)則好不做動(dòng)態(tài)優(yōu)化或可通過(guò)P1959.14和P1959.15做限位。
優(yōu)化完成后必須存儲(chǔ)參數(shù)到CF卡上:
可通過(guò)STARTER調(diào)試軟件執(zhí)行 copy RAM to ROM或設(shè)定參數(shù)P971=1、P977=1
S120驅(qū)動(dòng)第三方伺服電機(jī)必要的電機(jī)數(shù)據(jù):
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356