当今,无论是生产机械还是工厂的建设都要求一种高度灵活的、 可扩展的自动化与驱动系统解决方案,所有的工业领域都需求一种易于使用、高效且具有集成安全技术的个性化解决方案。
西门子SINAMICS 驱动控制系统是当前最全面的驱动产品,基于简单的、集成的工程概念,为将来的驱动系统提供固有的创新和高能效的解决方案。
无论是风机、泵类和压缩机控制还是挤出、破碎等过程处理应用,从运输机、升降机到复杂的运动控制应用如铣削、车削和加工,西门子 SINAMICS 驱动控制系统都能提供duyiwuer的驱动动力和控制性能。
西门子SINAMICS 驱动控制系统提供了一个zuijia的交流驱动系统及直流驱动系统的创新平台,全集成的 SINAMICS 驱动家族涉及所有的驱动性能要求,达到了最大灵活性、功能性和高效性。
SINAMICS S120 变频控制系统可以应用于各个工业应用领域中所有苛刻的、复杂的驱动任务, 整个家族的所有产品基于统一的软件和硬件平台,为用户提供duyiwuer的优势:标准操作、统一的选型和调试工具、通用的选件,其模块化的系统设计,部件和功能相互之间统一协调,极大地提高了整个驱动系统的适用性,用户可以灵活地组合使用以构建zuijia方案。
1、SINAMICS S120 概述
SINAMICS S120 是一种带有矢量控制和伺服控制功能的模块化传动系统,可用于实现复杂传动应用的单机或多机变频调速装置。
与单轴传动解决方案一样,带有上位运动控制功能的多轴传动解决方案也可通过 SINAMICS S120传动装置来实现。
覆盖0.12~4500kW的功率范围,具有各种按功能分级的控制部件,因此使用 SINAMICS S120传动装置,可实现几乎所有控制要求苛刻的驱动应用,是易于快速方便地实现jingque控制定制的驱动配置。
SINAMICS S120 智能化驱动功能体现于控制单元中的闭环控制功能。
不仅可用于矢量和伺服控制,而且还可进行V/f 控制。
SINAMICS S120 还可对所有的传动轴进行转速和转矩控制,并执行其它智能驱动功能。
应用闭环控制jingque控制同步和异步电动机,是可以用于驱动西门子整个低压电动机系列的传动产品。
在供货时,这些变频器集成有标准 PROFIBUS-DP 或 PROFINET 接口。
通过这些接口,可方便地集成到上位自动化控制系统中。
SINAMICS S120 变频调速柜组配的专业的机柜组非常适合安装于各个生产环节,其总功率可达 4500kW。
通过标准化的接口,可快速地将这些变频调速装置随意连接组成应对多电动机复杂驱动的各种解决方案。
2、SINAMICS S120 硬件基本信息
(1)功率范围从 0.12 kW 到 4500 kW;
(2)AC/AC 单轴驱动:CU310 -2 + 功率模块 PM240-2 / PM340;
(3)DC/AC 多轴驱动:CU320-2 + 电源模块 + 电动机模块;
(4)结构形式:模块型、紧凑书本型、书本型、装机装柜型和柜型。
如图1所示为SINAMICS S120结构分类。
图1:SINAMICS S120结构分类
3、SINAMICS S120 系统
3.1 SINAMICS S120 系统组成
SINAMICS S120 系统组成示意图如图2所示。
图2:SINAMICS S120 系统组成示意图
3.2 SINAMICS S120 驱动系统组件
SINAMICS S120 驱动系统组件如图3所示。
图3:SINAMICS S120 驱动系统组件
SINAMICS S120驱动系统可分为以下两大类:AC/AC单轴驱动系统和DC/AC多轴驱动系统。
下面分别介绍这两类驱动系统组件结构。
(1) SINAMICS S120 AC/AC单轴驱动系统是将整流单元和逆变单元集成在一起,适用于单轴的模块化驱动系统,其系统组件主要包括:
1) 进线侧的系统组件:隔离刀闸、熔断器、断路器、接触器、 进线电抗器和进线滤波器, 将符合相关 EMC 指令要求的交流电送入功率模块;
2) 功率模块:为集成的整流和逆变单元,可实现交直交变换,可以带或不带内置的进线滤波器和内置的制动斩波器, 为连接的电动机供电。
(2)SINAMICS S120 DC/AC多轴驱动系统中整流单元(电源模块)和逆变单元(电动机模块)分开,这样可将多个逆变单元连接到直流母线上,实现多轴控制,多个逆变单元之间可以实现能量交换,其系统组件主要包括:
1)电源:用于提供驱动系统中各模块用到的24V直流电;
2)控制单元(CU):为驱动系统的核心,完成转速电流双闭环(或位置转速电流三闭环)控制,与功率模块通过 DRIVE - CLiQ 电缆连接,传递控制信息和状态信息。
比如多轴交流驱动器的控制单元 CU320-2 PN是一个中央控制模块,集成两个PROFINET接口,可实现对单个或多个电源模块和电动机模块的开环和闭环控制功能,通过接口连接电源模块和电动机模块,它具有丰富的数字量输入/输出端口,新增加的以太网口可用于调试和诊断,如图4为CU320控制板。
CF卡是SINAMICS S120的控制单元工作时必需的存储设备,其中保存了固件、用户数据、授权等信息,在断电情况下数据也能够yongjiu保存。
选件插槽可安装通信板或端子扩展板,端子扩展模块可用于 CU 的 I/O 端子扩展,通信选件板卡可用于扩展通信接口。
通信板中有用于CAN总线通信的CBC10通信板卡及用于PROFINET通信使用的CBE20和CBE30通信板卡;TM31 是CU320的端子扩展模块,通过TM31可以扩展驱动系统内部已有数字量和模拟量输入/输出的数量,如图5为TM31端子扩展模块。