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西門子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 簡單抱閘控制特點
S120抱閘控制主要分為簡單抱閘控制和擴(kuò)展抱閘控制，可根據(jù)應(yīng)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(qiáng)制釋放抱閘（p0855，p1215）,，包括有條件或無條件釋放抱閘
? 無條件關(guān)閉抱閘（p0858 = 1）
? 取消“使能速度控制器”信號后的抱閘應(yīng)用（p0856 = 0）
2抱閘功能描述
“簡單抱閘控制”專門用于電機(jī)抱閘的控制,。當(dāng)驅(qū)動不激活時,，保持抱閘用于保護(hù)驅(qū)動裝置，以免出現(xiàn)不希望的運(yùn)動,，如位能性的負(fù)載或垂直運(yùn)行的負(fù)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(jī)模塊，直接把信號互連到電機(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(xì)的順序控制框圖,。通過
參數(shù)p1215可配置抱閘控制的運(yùn)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(dāng)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(shè)備開始預(yù)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(qiáng)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(jī)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(dá)之后,，電機(jī)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(diào)節(jié),。
關(guān)閉抱閘的過程：
(1) 當(dāng)控制單元發(fā)出OFF命令后,，電機(jī)速度開始下降；
(2) 電機(jī)實際速度或設(shè)定速度小于p1226所設(shè)定的值,；
(3) 延遲p1227或p1228時間后,，關(guān)閉抱閘的輸出信號為1；
(4) 此處還可以通過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(dá)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(diào)節(jié),。
圖1 簡單抱閘控制的順序圖
3 抱閘調(diào)試過程
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,，可通過設(shè)置參數(shù)p1215 = 1激活簡單抱閘控制。
如果電機(jī)模塊沒有內(nèi)部集成的抱閘控制,，可通過設(shè)置參數(shù)p1215 = 3激活抱閘控制,，此時需要將“開閘”或/和“關(guān)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(yīng)用于維護(hù)性的抱閘控制,，當(dāng)應(yīng)用抱閘控制時一定要考慮特殊
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,，設(shè)置P1215=0,，在啟動設(shè)備時將導(dǎo)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(diào)試軟件中，添加一個驅(qū)動,，然后配置驅(qū)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(qū)動的目錄樹下選擇“Functions”?“Brake control”,，打開抱閘設(shè)置界面，如圖3所示,。
圖3 基本抱閘配置
參數(shù)設(shè)置：
對于參數(shù)p1215,，可以有以下幾種設(shè)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(jī)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(guān)閉抱閘時間,。一般地，關(guān)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(guān)閉抱閘配置：
如圖4所示，點擊“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(shè)置強(qiáng)制關(guān)閉抱閘,，可連接至一個開關(guān)量，如果此信號為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，點擊“Release brake”按鈕,，進(jìn)入釋放抱閘設(shè)置界面,。通過參數(shù)p0855設(shè)置強(qiáng)制釋放抱閘，可連接至一個開關(guān)量,，如果此信號為1,，則強(qiáng)制釋放抱閘。
西門子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)用場合進(jìn)行靈活設(shè)置：
? r0056.4 勵磁完成
? r0060 CO 設(shè)定值濾波器前的速度設(shè)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(kuò)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(guān)閉抱閘
? r0899.12 BO 開抱閘指令
? r0899.13 BO 關(guān)抱閘指令
? p1215 電機(jī)抱閘配置
? p1216 釋放抱閘時間
? p1217 關(guān)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(yīng)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?jǐn)?shù)據(jù)同步。如果一個CPU故障停機(jī),，另一個CPU會立即投用,，這大大降低了系統(tǒng)停機(jī)的風(fēng)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(jī)，在切換CPU的過程中,，上一個連接的設(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,，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?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,，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(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(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，與此同時企業(yè)也不斷努力,，爭取獲得 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,，同時還可顯著提升企業(yè)的市場競爭力。若要在生產(chǎn)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(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階段 — 識別,、評估和實施。通過相應(yīng)的硬件和軟件解決方案,，為客戶在生產(chǎn)過程的每一階段提供*的支持,。
公司范圍內(nèi)實現(xiàn)透明能源流
生產(chǎn)過程優(yōu)化的一個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(shè)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(jìn)行評估,。后根據(jù)評估結(jié)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(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(guān)鍵是驅(qū)動設(shè)備的節(jié)能,；驅(qū)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(qū)動解決方案的節(jié)能效率均可高達(dá) 70%。
專業(yè)咨詢,，助您顯著實現(xiàn)節(jié)能增效
為了準(zhǔn)確計算生產(chǎn)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(wù)，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(wù)包,，可計算單一設(shè)備的節(jié)約成本潛力并對整個工廠的能源消耗進(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(wù) 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(qū)動器,，其強(qiáng)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(qiáng)大的調(diào)試軟件可以方便完成S120的調(diào)試，但對于初步接觸和使用該產(chǎn)品的工程師來說，調(diào)試過程中往往會遇到一些簡單的故障由于缺乏經(jīng)驗而導(dǎo)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(qū)動器，其強(qiáng)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(qiáng)大的調(diào)試軟件可以方便完成S120的調(diào)試,，但對于初步接觸和使用該產(chǎn)品的工程師來說，調(diào)試過程中往往會遇到一些簡單的故障由于缺乏經(jīng)驗而導(dǎo)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(chǎn)生此故障的判斷依據(jù)是什么,？
電機(jī)長時間以轉(zhuǎn)矩極限值工作,，超出了 p2177 中設(shè)置的時間，且轉(zhuǎn)速低于 p2175 中設(shè)置的轉(zhuǎn)速閾值,，S120 驅(qū)動就會發(fā)出F07900電機(jī)堵轉(zhuǎn)報警,。
可以按照以下流程進(jìn)行故障排查：
幾點說明：
- 實際生效的轉(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或很小的時候應(yīng)該判斷哪個限幅生效并修改。
- 如果空電機(jī)不帶負(fù)載運(yùn)行正常,，帶載運(yùn)行報故障F7900,，此時應(yīng)該核算驅(qū)動器和電機(jī)是否過載，如過載,，需要更換大的電機(jī)及驅(qū)動器或減小負(fù)載,；如未過載，可以通過減小P2175或增大P2177解決,。
- 對S120驅(qū)動第三方伺服電機(jī)的情況,，有可能出現(xiàn)P1300=20能正常運(yùn)行，且此時R60與R61大小相同符號*,，但P1300=21運(yùn)行報故障F7900的情況,，此時應(yīng)該進(jìn)行值編碼器調(diào)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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