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西門(mén)子6SL3120-2TE21-8AA0
6SL3120-2TE21-8AA0
SINAMICS 雙軸電機(jī)模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,18A/18A 內(nèi)部風(fēng)冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜
1 簡(jiǎn)單抱閘控制特點(diǎn)
S120抱閘控制主要分為簡(jiǎn)單抱閘控制和擴(kuò)展抱閘控制，可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同而靈活選用。本文主要介紹簡(jiǎn)單抱閘控制。
S120 簡(jiǎn)單抱閘控制的特點(diǎn)主要有：
? 通過(guò)順序控制自動(dòng)激活
? 靜態(tài)P1227（零速P1228）檢測(cè)監(jiān)控
? 強(qiáng)制釋放抱閘（p0855，p1215），包括有條件或無(wú)條件釋放抱閘
? 無(wú)條件關(guān)閉抱閘（p0858 = 1）
? 取消“使能速度控制器”信號(hào)后的抱閘應(yīng)用（p0856 = 0）
2抱閘功能描述
“簡(jiǎn)單抱閘控制”專(zhuān)門(mén)用于電機(jī)抱閘的控制。當(dāng)驅(qū)動(dòng)不激活時(shí)，保持抱閘用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置，以免出現(xiàn)不希望的運(yùn)動(dòng)，如位能性的負(fù)載或垂直運(yùn)行的負(fù)載出現(xiàn)的危險(xiǎn)。
釋放和保持抱閘的觸發(fā)命令通過(guò)控制單元（CU）的DRIVE-CLiQ 傳送至電機(jī)模塊，直接把信號(hào)互連到電機(jī)模塊上并進(jìn)行監(jiān)控。然后電機(jī)模塊執(zhí)行動(dòng)作并激活保持抱閘的輸出?？稍?br />SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè)（功能圖2701，2704）中看到詳細(xì)的順序控制框圖。通過(guò)
參數(shù)p1215可配置抱閘控制的運(yùn)行規(guī)則，圖1所示為簡(jiǎn)單抱閘控制的順序圖。
打開(kāi)抱閘的過(guò)程：
(1) 當(dāng)符合啟動(dòng)條件后，控制單元發(fā)出ON命令，接觸器開(kāi)始閉合，設(shè)備開(kāi)始預(yù)充電。完
成后，開(kāi)始建立勵(lì)磁；
(2) 勵(lì)磁完成后，打開(kāi)抱閘的輸出信號(hào)為1；
(3) 此處還可以通過(guò)p0855=1強(qiáng)迫釋放抱閘命令；
(4) 打開(kāi)抱閘的輸出信號(hào)為1，r0899.12=1， 可以控制抱閘裝置。此時(shí)電機(jī)并不會(huì)立即加
速，否則會(huì)出現(xiàn)溜鉤的現(xiàn)象；
(5) 延遲時(shí)間p1216到達(dá)之后，電機(jī)立即加速，直到穩(wěn)定狀態(tài)。 p1216的時(shí)間需根據(jù)現(xiàn)
場(chǎng)情況調(diào)節(jié)。
關(guān)閉抱閘的過(guò)程：
(1) 當(dāng)控制單元發(fā)出OFF命令后，電機(jī)速度開(kāi)始下降；
(2) 電機(jī)實(shí)際速度或設(shè)定速度小于p1226所設(shè)定的值；
(3) 延遲p1227或p1228時(shí)間后，關(guān)閉抱閘的輸出信號(hào)為1；
(4) 此處還可以通過(guò)p0858 = 1強(qiáng)迫輸出關(guān)閉抱閘命令；
(5) 關(guān)閉抱閘的輸出信號(hào)為1，r0899.13=1， 可以控制抱閘裝置。此時(shí)變頻器輸出電流仍
存在，否則會(huì)出現(xiàn)溜鉤的現(xiàn)象；
(6) 延遲時(shí)間p1217到達(dá)之后，變頻器脈沖封鎖，輸出電流立即降到0。 p1217的時(shí)間
需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)節(jié)。
圖1 簡(jiǎn)單抱閘控制的順序圖
3 抱閘調(diào)試過(guò)程
如果電機(jī)模塊具有內(nèi)部集成的抱閘控制并連接有抱閘裝置時(shí)，可通過(guò)設(shè)置參數(shù)p1215 = 1激活簡(jiǎn)單抱閘控制。
如果電機(jī)模塊沒(méi)有內(nèi)部集成的抱閘控制，可通過(guò)設(shè)置參數(shù)p1215 = 3激活抱閘控制，此時(shí)需要將“開(kāi)閘”或/和“關(guān)閘”信號(hào)互聯(lián)到CU的輸出點(diǎn)上，由此輸出點(diǎn)來(lái)控制開(kāi)抱閘。
注意：
? 簡(jiǎn)單抱閘控制不能應(yīng)用于維護(hù)性的抱閘控制，當(dāng)應(yīng)用抱閘控制時(shí)一定要考慮特殊
的工藝要求和機(jī)械條件以保證人員的安全。
? 當(dāng)電機(jī)有抱閘裝置時(shí)，設(shè)置P1215=0，在啟動(dòng)設(shè)備時(shí)將導(dǎo)致抱閘裝置的損壞。
? 只有書(shū)本型功率單元和模塊型功率單元有安全抱閘繼電器時(shí)，才能激活抱閘控制
監(jiān)測(cè)（p1278 = 0）。
抱閘配置：
在STARTER或SCOUT調(diào)試軟件中，添加一個(gè)驅(qū)動(dòng)，然后配置驅(qū)動(dòng)參數(shù)。在圖2所示抱閘配置界面中，根據(jù)實(shí)際情況選擇1或者3。
圖2 選擇基本抱閘
在驅(qū)動(dòng)的目錄樹(shù)下選擇“Functions”?“Brake control”，打開(kāi)抱閘設(shè)置界面，如圖3所示。
圖3 基本抱閘配置
參數(shù)設(shè)置：
對(duì)于參數(shù)p1215，可以有以下幾種設(shè)置方式：
? p1215=0，不使用報(bào)閘功能
? p1215=1，基本報(bào)閘控制模塊集成的抱閘
? p1215=2，電機(jī)報(bào)閘一直打開(kāi)
? p1215=3，外部報(bào)閘控制裝置
p1216為釋放抱閘時(shí)間，p1217為關(guān)閉抱閘時(shí)間。一般地，關(guān)閉抱閘命令和釋放抱閘命令連接一個(gè)BICO參數(shù)即可，通常連接r0899.12。
關(guān)閉抱閘配置：
如圖4所示，點(diǎn)擊“Close brake”按鈕，進(jìn)入關(guān)閉抱閘設(shè)置界面?？梢栽O(shè)置零速檢測(cè)閾值（p1266），零速檢測(cè)監(jiān)控時(shí)間（p1227）和脈沖抑制延遲時(shí)間（p1228）。
通過(guò)參數(shù)p0858設(shè)置強(qiáng)制關(guān)閉抱閘，可連接至一個(gè)開(kāi)關(guān)量，如果此信號(hào)為1，則強(qiáng)制關(guān)閉抱閘。
圖4 關(guān)閉抱閘設(shè)置
釋放抱閘配置：
如圖5所示，點(diǎn)擊“Release brake”按鈕，進(jìn)入釋放抱閘設(shè)置界面。通過(guò)參數(shù)p0855設(shè)置強(qiáng)制釋放抱閘，可連接至一個(gè)開(kāi)關(guān)量，如果此信號(hào)為1，則強(qiáng)制釋放抱閘。
西門(mén)子6SL3120-2TE21-8AA0
圖5 釋放抱閘設(shè)置
4 重要參數(shù)
列出關(guān)于抱閘控制的一些重要參數(shù)，可以根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行靈活設(shè)置：
? r0056.4 勵(lì)磁完成
? r0060 CO 設(shè)定值濾波器前的速度設(shè)定值
? r0063 CO 實(shí)際值濾波后的實(shí)際速度值（伺服）
? r0063[0…2] CO 速度實(shí)際值
? r0108.14 CO 擴(kuò)展抱閘控制
? p0855[C] BI 無(wú)條件釋放抱閘
? p0856 BI 速度控制器使能
? p0858 BI 無(wú)條件關(guān)閉抱閘
? r0899.12 BO 開(kāi)抱閘指令
? r0899.13 BO 關(guān)抱閘指令
? p1215 電機(jī)抱閘配置
? p1216 釋放抱閘時(shí)間
? p1217 關(guān)閉抱閘時(shí)間
? p1226 零速檢測(cè)閾值
? p1227 零速檢測(cè)監(jiān)視時(shí)間
? p1228 脈沖抑制延遲時(shí)間
? p1278 抱閘控制診斷評(píng)估
1 概述
根據(jù)通訊接口的不同，SINAMICS S120的控制單元分兩類(lèi)：
· 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(duì)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(duì)于支持PROFINET IO通訊的控制單元，在固件版本V4.8之前，一直沒(méi)有相應(yīng)的解決方案。但從固件版本V4.8開(kāi)始，SINAMICS S120增加了一個(gè)新功能，開(kāi)始支持與S7-400H冗余系統(tǒng)的PROFINET通訊。一個(gè)帶有3個(gè)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(gè)相互冗余的控制器組成，兩個(gè)CPU一用一備，雙方通過(guò)光纖連接，保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。如果一個(gè)CPU故障停機(jī)，另一個(gè)CPU會(huì)立即投用，這大大降低了系統(tǒng)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)可靠性。S120配合S7-400H系統(tǒng)使用時(shí)，同樣具有以上優(yōu)點(diǎn)，在一個(gè)CPU出現(xiàn)故障時(shí)S120無(wú)需停機(jī)，在切換CPU的過(guò)程中，上一個(gè)連接的設(shè)定值將被凍結(jié)并仍然有效。
但是，目前這種配置不支持PROFINET IRT模式，不支持設(shè)備共享（Shared Device），而且只能使用控制單元的板載PN接口實(shí)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(jìn)行PN通訊時(shí)，需要以下硬件：
· SIMATIC S7-400H控制系統(tǒng)
帶有PROFINET接口的H-CPU，型號(hào)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?fù)?/h3>
S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2.2.1 不使用交換機(jī)的通訊拓?fù)?/p>
不使用交換機(jī)時(shí)，可以將S120控制單元上的兩個(gè)PN接口分別與S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU相連接，如圖2-1所示。
圖2-1 不使用交換機(jī)：S120與S7-400H的連接拓?fù)?/p>
2.2.2 使用交換機(jī)的通訊拓?fù)?/p>
可以使用交換機(jī)同時(shí)與S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU相連接，S120控制單元只使用一個(gè)PN接口與交換機(jī)相連接，如圖2-2所示。
圖2-2 使用交換機(jī)：S120與S7-400H的連接拓?fù)?/p>
2.3 硬件組態(tài)示例
使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項(xiàng)目硬件組態(tài)和后續(xù)調(diào)試。以2.2節(jié)中圖2-1與圖2-2的拓?fù)錇槔?，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(yán)苛，與此同時(shí)企業(yè)也不斷努力，爭(zhēng)取獲得 ISO 50001 能源管理標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，這些都使得能源管理的應(yīng)用實(shí)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(yīng)用效率和生產(chǎn)力，同時(shí)還可顯著提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。若要在生產(chǎn)過(guò)程中提高能源效率，則需做到：
系統(tǒng)化能源管理
西門(mén)子提供全面的能源管理產(chǎn)品與技術(shù)，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(gè)階段 — 識(shí)別、評(píng)估和實(shí)施。通過(guò)相應(yīng)的硬件和軟件解決方案，為客戶在生產(chǎn)過(guò)程的每一階段提供*的支持。
公司范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)透明能源流
生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化的一個(gè)重要措施就是提高生產(chǎn)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(duì)工業(yè)實(shí)施長(zhǎng)期高效的能源管理。通過(guò)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(jì)算各種節(jié)約潛力
能源管理的第二個(gè)階段是評(píng)估。在完成能源數(shù)據(jù)采集、評(píng)估和可視化分析，并由此確定了大能源消耗設(shè)備之后，即可開(kāi)始在整個(gè)自動(dòng)化層級(jí)中對(duì)具體的節(jié)能潛力進(jìn)行評(píng)估。后根據(jù)評(píng)估結(jié)果，計(jì)算出實(shí)施節(jié)能措施后的成本效益。
實(shí)施節(jié)能措施，提高能源效率
在基于經(jīng)濟(jì)分析確定優(yōu)秀節(jié)能改造措施之后，下一步就是通過(guò)具體措施，盡可能有效地利用已確定的節(jié)能潛力，開(kāi)展節(jié)能項(xiàng)目。在能源管理中，關(guān)鍵是驅(qū)動(dòng)設(shè)備的節(jié)能；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能耗通常占整個(gè)工業(yè)能耗的三分之二。無(wú)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(gè)驅(qū)動(dòng)解決方案的節(jié)能效率均可高達(dá) 70%。
專(zhuān)業(yè)咨詢，助您顯著實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效
為了準(zhǔn)確計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能潛力，西門(mén)子的專(zhuān)家將竭誠(chéng)為您提供專(zhuān)業(yè)的咨詢服務(wù)，涵蓋所有行業(yè)涉及工業(yè)能源管理的各個(gè)方面。西門(mén)子的 EOA 服務(wù)包，可計(jì)算單一設(shè)備的節(jié)約成本潛力并對(duì)整個(gè)工廠的能源消耗進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。初，EOA只是應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析，但通過(guò)系統(tǒng)化能源管理，大投資回報(bào)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(mén)子能源優(yōu)化服務(wù) EOS 的一部分，主要用于檢測(cè)能源過(guò)程和類(lèi)型，并識(shí)別各種節(jié)能潛力。
S120作為一款高性能伺服驅(qū)動(dòng)器，其強(qiáng)大的功能和*的控制性能得到了廣大用戶的*好評(píng)和青睞。借助強(qiáng)大的調(diào)試軟件可以方便完成S120的調(diào)試，但對(duì)于初步接觸和使用該產(chǎn)品的工程師來(lái)說(shuō)，調(diào)試過(guò)程中往往會(huì)遇到一些簡(jiǎn)單的故障由于缺乏經(jīng)驗(yàn)而導(dǎo)致排查過(guò)程中走了彎路，本次我們來(lái)介紹一下S120常見(jiàn)故障F7900及其排查方法。
1 概述
S120作為一款高性能伺服驅(qū)動(dòng)器，其強(qiáng)大的功能和*的控制性能得到了廣大用戶的*好評(píng)和青睞。借助強(qiáng)大的調(diào)試軟件可以方便完成S120的調(diào)試，但對(duì)于初步接觸和使用該產(chǎn)品的工程師來(lái)說(shuō)，調(diào)試過(guò)程中往往會(huì)遇到一些簡(jiǎn)單的故障由于缺乏經(jīng)驗(yàn)而導(dǎo)致排查過(guò)程中走了彎路，本次我們來(lái)介紹一下S120常見(jiàn)故障F7900及其排查方法。
2 F0790*排查
首先來(lái)看一下什么是F0790*？產(chǎn)生此故障的判斷依據(jù)是什么？
電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間以轉(zhuǎn)矩極限值工作，超出了 p2177 中設(shè)置的時(shí)間，且轉(zhuǎn)速低于 p2175 中設(shè)置的轉(zhuǎn)速閾值，S120 驅(qū)動(dòng)就會(huì)發(fā)出F07900電機(jī)堵轉(zhuǎn)報(bào)警。
可以按照以下流程進(jìn)行故障排查：
幾點(diǎn)說(shuō)明：
- 實(shí)際生效的轉(zhuǎn)矩限幅為電流限幅、轉(zhuǎn)矩限幅、功率限幅換算為轉(zhuǎn)矩的小值，邏輯圖如下，所以在觀察到R1538，R1539為0或很小的時(shí)候應(yīng)該判斷哪個(gè)限幅生效并修改。
- 如果空電機(jī)不帶負(fù)載運(yùn)行正常，帶載運(yùn)行報(bào)故障F7900，此時(shí)應(yīng)該核算驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)是否過(guò)載，如過(guò)載，需要更換大的電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器或減小負(fù)載；如未過(guò)載，可以通過(guò)減小P2175或增大P2177解決。
- 對(duì)S120驅(qū)動(dòng)第三方伺服電機(jī)的情況，有可能出現(xiàn)P1300=20能正常運(yùn)行，且此時(shí)R60與R61大小相同符號(hào)*，但P1300=21運(yùn)行報(bào)故障F7900的情況，此時(shí)應(yīng)該進(jìn)行值編碼器調(diào)校P1990=1（對(duì)值編碼器和帶有C/D信號(hào)的增量編碼器）或磁極位置識(shí)別P1982=1（對(duì)增量編碼器）。
如按以上流程檢查，可解決大部分F790*。
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