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西門子6SL3120-2TE21-8AA0
6SL3120-2TE21-8AA0
SINAMICS 雙軸電機模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,18A/18A 內部風冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜
1 簡單抱閘控制特點
S120抱閘控制主要分為簡單抱閘控制和擴展抱閘控制，可根據(jù)應用場合不同而靈活選用。本文主要介紹簡單抱閘控制。
S120 簡單抱閘控制的特點主要有：
? 通過順序控制自動激活
? 靜態(tài)P1227（零速P1228）檢測監(jiān)控
? 強制釋放抱閘（p0855，p1215），包括有條件或無條件釋放抱閘
? 無條件關閉抱閘（p0858 = 1）
? 取消“使能速度控制器”信號后的抱閘應用（p0856 = 0）
2抱閘功能描述
“簡單抱閘控制”專門用于電機抱閘的控制。當驅動不激活時，保持抱閘用于保護驅動裝置，以免出現(xiàn)不希望的運動，如位能性的負載或垂直運行的負載出現(xiàn)的危險。
釋放和保持抱閘的觸發(fā)命令通過控制單元（CU）的DRIVE-CLiQ 傳送至電機模塊，直接把信號互連到電機模塊上并進行監(jiān)控。然后電機模塊執(zhí)行動作并激活保持抱閘的輸出。可在
SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊（功能圖2701，2704）中看到詳細的順序控制框圖。通過
參數(shù)p1215可配置抱閘控制的運行規(guī)則，圖1所示為簡單抱閘控制的順序圖。
打開抱閘的過程：
(1) 當符合啟動條件后，控制單元發(fā)出ON命令，接觸器開始閉合，設備開始預充電。完
成后，開始建立勵磁；
(2) 勵磁完成后，打開抱閘的輸出信號為1；
(3) 此處還可以通過p0855=1強迫釋放抱閘命令；
(4) 打開抱閘的輸出信號為1，r0899.12=1， 可以控制抱閘裝置。此時電機并不會立即加
速，否則會出現(xiàn)溜鉤的現(xiàn)象；
(5) 延遲時間p1216到達之后，電機立即加速，直到穩(wěn)定狀態(tài)。 p1216的時間需根據(jù)現(xiàn)
場情況調節(jié)。
關閉抱閘的過程：
(1) 當控制單元發(fā)出OFF命令后，電機速度開始下降；
(2) 電機實際速度或設定速度小于p1226所設定的值；
(3) 延遲p1227或p1228時間后，關閉抱閘的輸出信號為1；
(4) 此處還可以通過p0858 = 1強迫輸出關閉抱閘命令；
(5) 關閉抱閘的輸出信號為1，r0899.13=1， 可以控制抱閘裝置。此時變頻器輸出電流仍
存在，否則會出現(xiàn)溜鉤的現(xiàn)象；
(6) 延遲時間p1217到達之后，變頻器脈沖封鎖，輸出電流立即降到0。 p1217的時間
需根據(jù)現(xiàn)場情況調節(jié)。
圖1 簡單抱閘控制的順序圖
3 抱閘調試過程
如果電機模塊具有內部集成的抱閘控制并連接有抱閘裝置時，可通過設置參數(shù)p1215 = 1激活簡單抱閘控制。
如果電機模塊沒有內部集成的抱閘控制，可通過設置參數(shù)p1215 = 3激活抱閘控制，此時需要將“開閘”或/和“關閘”信號互聯(lián)到CU的輸出點上，由此輸出點來控制開抱閘。
注意：
? 簡單抱閘控制不能應用于維護性的抱閘控制，當應用抱閘控制時一定要考慮特殊
的工藝要求和機械條件以保證人員的安全。
? 當電機有抱閘裝置時，設置P1215=0，在啟動設備時將導致抱閘裝置的損壞。
? 只有書本型功率單元和模塊型功率單元有安全抱閘繼電器時，才能激活抱閘控制
監(jiān)測（p1278 = 0）。
抱閘配置：
在STARTER或SCOUT調試軟件中，添加一個驅動，然后配置驅動參數(shù)。在圖2所示抱閘配置界面中，根據(jù)實際情況選擇1或者3。
圖2 選擇基本抱閘
在驅動的目錄樹下選擇“Functions”?“Brake control”，打開抱閘設置界面，如圖3所示。
圖3 基本抱閘配置
參數(shù)設置：
對于參數(shù)p1215，可以有以下幾種設置方式：
? p1215=0，不使用報閘功能
? p1215=1，基本報閘控制模塊集成的抱閘
? p1215=2，電機報閘一直打開
? p1215=3，外部報閘控制裝置
p1216為釋放抱閘時間，p1217為關閉抱閘時間。一般地，關閉抱閘命令和釋放抱閘命令連接一個BICO參數(shù)即可，通常連接r0899.12。
關閉抱閘配置：
如圖4所示，點擊“Close brake”按鈕，進入關閉抱閘設置界面?？梢栽O置零速檢測閾值（p1266），零速檢測監(jiān)控時間（p1227）和脈沖抑制延遲時間（p1228）。
通過參數(shù)p0858設置強制關閉抱閘，可連接至一個開關量，如果此信號為1，則強制關閉抱閘。
圖4 關閉抱閘設置
釋放抱閘配置：
如圖5所示，點擊“Release brake”按鈕，進入釋放抱閘設置界面。通過參數(shù)p0855設置強制釋放抱閘，可連接至一個開關量，如果此信號為1，則強制釋放抱閘。
西門子6SL3120-2TE21-8AA0
圖5 釋放抱閘設置
4 重要參數(shù)
列出關于抱閘控制的一些重要參數(shù)，可以根據(jù)不同應用場合進行靈活設置：
? r0056.4 勵磁完成
? r0060 CO 設定值濾波器前的速度設定值
? r0063 CO 實際值濾波后的實際速度值（伺服）
? r0063[0…2] CO 速度實際值
? r0108.14 CO 擴展抱閘控制
? p0855[C] BI 無條件釋放抱閘
? p0856 BI 速度控制器使能
? p0858 BI 無條件關閉抱閘
? r0899.12 BO 開抱閘指令
? r0899.13 BO 關抱閘指令
? p1215 電機抱閘配置
? p1216 釋放抱閘時間
? p1217 關閉抱閘時間
? p1226 零速檢測閾值
? p1227 零速檢測監(jiān)視時間
? p1228 脈沖抑制延遲時間
? p1278 抱閘控制診斷評估
1 概述
根據(jù)通訊接口的不同，SINAMICS S120的控制單元分兩類：
· 支持PROFINET IO的控制單元：CU310-2 PN，CU320-2 PN
· 支持PROFIBUS DP的控制單元：CU310-2 DP，CU320-2 DP
對于支持PROFIBUS DP通訊的控制單元，可以使用Y-Link模板將CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余系統(tǒng)中。
對于支持PROFINET IO通訊的控制單元，在固件版本V4.8之前，一直沒有相應的解決方案。但從固件版本V4.8開始，SINAMICS S120增加了一個新功能，開始支持與S7-400H冗余系統(tǒng)的PROFINET通訊。一個帶有3個CU310-2 PN的S7-400H系統(tǒng)連接示意圖，如圖1-1所示。
圖1-1 連接示意圖：S7-400H與S120的PROFINET通訊
S7-400H系統(tǒng)由兩個相互冗余的控制器組成，兩個CPU一用一備，雙方通過光纖連接，保持數(shù)據(jù)同步。如果一個CPU故障停機，另一個CPU會立即投用，這大大降低了系統(tǒng)停機的風險，提高了系統(tǒng)可靠性。S120配合S7-400H系統(tǒng)使用時，同樣具有以上優(yōu)點，在一個CPU出現(xiàn)故障時S120無需停機，在切換CPU的過程中，上一個連接的設定值將被凍結并仍然有效。
但是，目前這種配置不支持PROFINET IRT模式，不支持設備共享（Shared Device），而且只能使用控制單元的板載PN接口實現(xiàn)系統(tǒng)冗余。
2 通訊連接與配置
2.1 硬件需求
在SINAMICS S120配合S7-400H系統(tǒng)進行PN通訊時，需要以下硬件：
· SIMATIC S7-400H控制系統(tǒng)
帶有PROFINET接口的H-CPU，型號為 41xH
· SINAMICS S120控制單元
帶PROFINET接口的 控制單元，CU310-2 PN 或 CU320-2 PN
2.2 通訊拓撲
S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓撲結構。
2.2.1 不使用交換機的通訊拓撲
不使用交換機時，可以將S120控制單元上的兩個PN接口分別與S7-400H系統(tǒng)的兩個CPU相連接，如圖2-1所示。
圖2-1 不使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲
2.2.2 使用交換機的通訊拓撲
可以使用交換機同時與S7-400H系統(tǒng)的兩個CPU相連接，S120控制單元只使用一個PN接口與交換機相連接，如圖2-2所示。
圖2-2 使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲
2.3 硬件組態(tài)示例
使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項目硬件組態(tài)和后續(xù)調試。以2.2節(jié)中圖2-1與圖2-2的拓撲為例，其硬件組態(tài)如圖2-3所示。
圖2-3 硬件組態(tài)示例
能源管理流程
隨著能源成本的不斷增加和環(huán)保法規(guī)的日漸嚴苛，與此同時企業(yè)也不斷努力，爭取獲得 ISO 50001 能源管理標準認證，這些都使得能源管理的應用實施變得更為重要。高效的能源管理，不但可以提高企業(yè)的能源應用效率和生產力，同時還可顯著提升企業(yè)的市場競爭力。若要在生產過程中提高能源效率，則需做到：
系統(tǒng)化能源管理
西門子提供全面的能源管理產品與技術，其中能源管理系統(tǒng)可根據(jù)客戶能源需求提供優(yōu)化的能源管理。在此，我們將能源管理分為三個階段 — 識別、評估和實施。通過相應的硬件和軟件解決方案，為客戶在生產過程的每一階段提供*的支持。
公司范圍內實現(xiàn)透明能源流
生產過程優(yōu)化的一個重要措施就是提高生產資源的利用率。只有系統(tǒng)性地采集電能、熱能、壓縮空氣或用水等消耗數(shù)據(jù)，才能對工業(yè)實施長期高效的能源管理。通過數(shù)據(jù)分析，可以有效地發(fā)掘節(jié)能潛力，優(yōu)化能源效率。
精確計算各種節(jié)約潛力
能源管理的第二個階段是評估。在完成能源數(shù)據(jù)采集、評估和可視化分析，并由此確定了大能源消耗設備之后，即可開始在整個自動化層級中對具體的節(jié)能潛力進行評估。后根據(jù)評估結果，計算出實施節(jié)能措施后的成本效益。
實施節(jié)能措施，提高能源效率
在基于經濟分析確定優(yōu)秀節(jié)能改造措施之后，下一步就是通過具體措施，盡可能有效地利用已確定的節(jié)能潛力，開展節(jié)能項目。在能源管理中，關鍵是驅動設備的節(jié)能；驅動系統(tǒng)的能耗通常占整個工業(yè)能耗的三分之二。無論是新工廠還是新系統(tǒng)上線，亦或是舊廠的現(xiàn)代化改造，單個驅動解決方案的節(jié)能效率均可高達 70%。
專業(yè)咨詢，助您顯著實現(xiàn)節(jié)能增效
為了準確計算生產過程中的節(jié)能潛力，西門子的專家將竭誠為您提供專業(yè)的咨詢服務，涵蓋所有行業(yè)涉及工業(yè)能源管理的各個方面。西門子的 EOA 服務包，可計算單一設備的節(jié)約成本潛力并對整個工廠的能源消耗進行相應優(yōu)化。初，EOA只是應用于驅動系統(tǒng)的分析，但通過系統(tǒng)化能源管理，大投資回報期可縮短至兩年。這樣，只需少量投資即可顯著降低能源成本。EOA 是西門子能源優(yōu)化服務 EOS 的一部分，主要用于檢測能源過程和類型，并識別各種節(jié)能潛力。
S120作為一款高性能伺服驅動器，其強大的功能和*的控制性能得到了廣大用戶的*好評和青睞。借助強大的調試軟件可以方便完成S120的調試，但對于初步接觸和使用該產品的工程師來說，調試過程中往往會遇到一些簡單的故障由于缺乏經驗而導致排查過程中走了彎路，本次我們來介紹一下S120常見故障F7900及其排查方法。
1 概述
S120作為一款高性能伺服驅動器，其強大的功能和*的控制性能得到了廣大用戶的*好評和青睞。借助強大的調試軟件可以方便完成S120的調試，但對于初步接觸和使用該產品的工程師來說，調試過程中往往會遇到一些簡單的故障由于缺乏經驗而導致排查過程中走了彎路，本次我們來介紹一下S120常見故障F7900及其排查方法。
2 F0790*排查
首先來看一下什么是F0790*？產生此故障的判斷依據(jù)是什么？
電機長時間以轉矩極限值工作，超出了 p2177 中設置的時間，且轉速低于 p2175 中設置的轉速閾值，S120 驅動就會發(fā)出F07900電機堵轉報警。
可以按照以下流程進行故障排查：
幾點說明：
- 實際生效的轉矩限幅為電流限幅、轉矩限幅、功率限幅換算為轉矩的小值，邏輯圖如下，所以在觀察到R1538，R1539為0或很小的時候應該判斷哪個限幅生效并修改。
- 如果空電機不帶負載運行正常，帶載運行報故障F7900，此時應該核算驅動器和電機是否過載，如過載，需要更換大的電機及驅動器或減小負載；如未過載，可以通過減小P2175或增大P2177解決。
- 對S120驅動第三方伺服電機的情況，有可能出現(xiàn)P1300=20能正常運行，且此時R60與R61大小相同符號*，但P1300=21運行報故障F7900的情況，此時應該進行值編碼器調校P1990=1（對值編碼器和帶有C/D信號的增量編碼器）或磁極位置識別P1982=1（對增量編碼器）。
如按以上流程檢查，可解決大部分F790*。
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