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Drive ES 是一個工程組態(tài)系統(tǒng),可方便而有效地將西門子驅(qū)動技術(shù)的通信、組態(tài)和數(shù)據(jù)管理功能集成到 SIMATIC 自動化環(huán)境中。
以下軟件包可供選擇:
Drive ES (Drive Engineering Software) 可將西門子的變頻器全面集成到全集成自動化環(huán)境中。
以下軟件包可供選擇:
該軟件產(chǎn)品可確保實現(xiàn) STARTER 不支持的之前驅(qū)動系統(tǒng)的 TIA 功能。
Drive ES Basic 保養(yǎng)是針對全集成自動化領(lǐng)域新手用戶的基本軟件,用于在該環(huán)境中在線和離線設(shè)置所有驅(qū)動的參數(shù)。使用 Drive ES Basic 保養(yǎng)可在 SIMATIC Manager 的操作界面上對自動化系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行操作。Drive ES Basic 保養(yǎng)是用來對整個項目中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存檔、將 SIMATIC 的遠(yuǎn)程功應(yīng)用到變頻器中的起點(diǎn)。Drive ES Basic 提供了用于新運(yùn)動控制功能的組態(tài)工具(從站間的通信,通過 ROFIBUS DP 實現(xiàn)等距離和等時同步操作),可確保將帶有 PROFINET IO 接口的變頻器簡便集成到 SIMATIC 環(huán)境中。
注意:
對于 SINAMICS 和 MICROMASTER 4 變頻器,此 TIA 功能也隨 STARTER 調(diào)試工具(V4.3.2 及更高版本)提供。
Drive ES PCS 7 將帶有 PROFIBUS DP 接口的變頻器連接到 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng),需要首先安裝 SIMATIC PCS 7 V6.1 和更高版本。Drive ES PCS 7 為操作員站提供了塊庫,其中包括用于變頻器的函數(shù)塊和用于操作員站的相應(yīng)面板,以便能通過 PCS 7 過程控制系統(tǒng)來操作變頻器。從 V6.1 起,還可在 PCS 7 維護(hù)站中顯示變頻器。
在 Drive ES PCS 7 V8.0 及更高,提供了兩個版本的庫:APL(過程庫)型和以前的所謂經(jīng)典型。
Drive ES PCS 7 的詳細(xì)內(nèi)容(APL 樣式或經(jīng)典樣式)
也可以為 Drive ES 軟件購買軟件更新。訂購后一年之內(nèi),用戶將自動收到新軟件、包和完整功能版。
除現(xiàn)有(即此前訂購的)的完整功能版外,還可以訂購更新。
更新自動延長 1 年,除非在到期前 6 周內(nèi)取消更新。
47 - 63 HZ,程序/數(shù)據(jù)存儲器: 50 KB隨著系統(tǒng)性能的提高,對系統(tǒng)的用戶友好性的要求也相應(yīng)提高。這是確保系統(tǒng)可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態(tài)系統(tǒng) SCOUT,重點(diǎn)尤其被放在了用戶友好性上面:
SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態(tài)工作。
SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用(具有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理和組態(tài)程序),或作為一個獨(dú)立工程組態(tài)工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。
SCOUT TIA(TIA Portal 中的 SIMOTION)以 TIA Portal V13(或更高版本)的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。
可以選擇以下選項以使用 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)來編程 SIMOTION:
除運(yùn)動控制命令(例如,軸的參考)外,還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計算、子程序調(diào)用以及程序流控制的命令。
使用圖形化凸輪編輯器,也可方便地建立復(fù)雜運(yùn)動關(guān)系。
用于整個機(jī)器的所有數(shù)據(jù)可在一個項目中進(jìn)行管理:包括工程組態(tài)數(shù)據(jù)、程序、運(yùn)動曲線和驅(qū)動器數(shù)據(jù)。
隨后可從集中項目管理中調(diào)用合適的工具,例如,用于輸入一個凸輪或調(diào)試一臺驅(qū)動器。
SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應(yīng)用進(jìn)行測試、調(diào)試和錯誤診斷,例如,可提供程序狀態(tài)、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。
SIMOTION V5.1 提供了 SIMOSIM,這是集成在工程組態(tài)系統(tǒng)中的一個運(yùn)行模擬功能。通過該虛擬測試環(huán)境,無需連接硬件即可測試用戶程序。這樣就可以在開發(fā)的早期階段來各個程序部分,從而縮短后面的調(diào)試時間。
在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),人們對集成化解決方案、統(tǒng)一處理和工程組態(tài)以及具體解決方案的范圍方面的要求在不斷增加。因此,需要提供能夠滿足具體領(lǐng)域中客戶的特定要求并能夠由機(jī)器制造商快速而安全地加以執(zhí)行的自動化方案。
目標(biāo)是使用模塊化和可再用的塊實現(xiàn)盡可能多的機(jī)器應(yīng)用。我們針對 SIMOTION 提供了眾多經(jīng)過反復(fù)實踐檢驗的且具有良好記錄的功能模塊,可用來以較低成本輕松實現(xiàn)量身定制的解決方案。
用戶將獲益于預(yù)配置的功能,這些功能可方便地任意進(jìn)行組合以滿足機(jī)器設(shè)備的具體要求。只需對這些模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,而不是以較大的支出對其進(jìn)行編程。
通過 SIMOTION easyProject,我們?yōu)橛脩籼峁┝艘环N可大大加快面向機(jī)器應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化項目庫生成的工具。
所選的基本以及與領(lǐng)域相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)模塊經(jīng)過參數(shù)設(shè)置和自動化后,集成到新項目或現(xiàn)有項目中。項目可直接加載到控制器中且立即可以執(zhí)行。
自動化系統(tǒng)主要通過以下特性來識別:
但是,機(jī)械工程需求差異非常大,取決于具體的機(jī)器型號。
每個硬件平臺在特定應(yīng)用中使用時都有其優(yōu)點(diǎn)。
不同的平臺之間還可以非常輕松地進(jìn)行組合,這是模塊化機(jī)器和設(shè)備的突出優(yōu)點(diǎn)。因為單個的硬件平臺總是具有相同的系統(tǒng)特性,即不論使用什么平臺,功能和工程總是一樣。
PROFIBUS 或 PROFINET 可以用來創(chuàng)建驅(qū)動和 I/O 之間的遠(yuǎn)程連接。
PROFINET/PROFIBUS 還可以用于 HMI 設(shè)備(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之類的上位控制器)之間的通信。這就意味著,SIMATIC HMI 面板以及安裝有 WinCC 的 PC 可以用作操作員系統(tǒng)。甚至第 3 方應(yīng)用也可以通過 OPC 接口與 SIMOTION 進(jìn)行通信。
在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驅(qū)動系統(tǒng)的閉環(huán)控制模塊中。因此,整個系統(tǒng)(包括開環(huán)控制和驅(qū)動)都極其緊湊且響應(yīng)快速。
SIMOTION D 提供兩種型號:
這種性能細(xì)分確保大程度的可擴(kuò)展性和靈活性。應(yīng)用領(lǐng)域從單軸機(jī)器到高性能的多軸機(jī)器。為了實現(xiàn)可視化和操作,SIMATIC HMI 設(shè)備可通過 PROFIBUS、以太網(wǎng)或 PROFINET 進(jìn)行連接,具體取決于SIMOTION D 的型號。通過 PROFINET 或 PROFIBUS 來連接分布式 I/O。
SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 設(shè)計的運(yùn)動控制器。
其提供兩種型號,接口不同,但運(yùn)動控制功能或性能都相同。除了已經(jīng)集成的 I/O 外,兩種控制器還可通過 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模塊加以擴(kuò)展。
SIMOTION C240 是采用模擬量設(shè)定值接口和步進(jìn)驅(qū)動器的應(yīng)用的理想解決方案。它具有四個內(nèi)置驅(qū)動器和編碼器接口,非常適合機(jī)器改裝項目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的機(jī)器自動化項目。這種控制器具有三個 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,還支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能夠操作采用 PROFIdrive 行規(guī)的 PROFINET 驅(qū)動器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
兩種型號都另外配備兩個 PROFIBUS 接口,通過這兩個接口可以連接支持 PROFIdrive 行規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) I/O 的驅(qū)動。除此以外,兩個控制器還具有工業(yè)以太網(wǎng)接口,從而提供更多的通信選項。
SIMOTION P 是基于 PC 的運(yùn)動控制系統(tǒng),具有兩種型號:
由于 PC 中不含旋轉(zhuǎn)部件,SIMOTION P320-4 系統(tǒng)適用于惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。兩個 PC 都配有針對 SIMOTION 的常見實時擴(kuò)展系統(tǒng)。這就意味著,除了 SIMOTION 機(jī)器應(yīng)用程序以外,還可能隨時運(yùn)行其他 PC 應(yīng)用程序,例如 SIMOTION 工程系統(tǒng)、操作員應(yīng)用程序、過程數(shù)據(jù)例程或標(biāo)準(zhǔn)的 PC 應(yīng)用程序。
借助其的處理器性能,SIMOTION P350-4 特別適合對性能要求較高的應(yīng)用(如具有高動態(tài)配置和壓力控制回路的液壓應(yīng)用)。
SIMOTION P320-4 特別適合惡劣的操作環(huán)境。由于其尺寸小,因此對于許多可用空間有限并且需要設(shè)計非常堅固的應(yīng)用均是佳選擇。
SIMOTION P320-4 可通過各種不同的 SIMOTION 工業(yè)平板顯示器來操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用鍵盤和鼠標(biāo),也可以使用觸摸屏進(jìn)行操作。
這兩個型號都標(biāo)配有一個現(xiàn)場總線接口,其形式為集成式 PROFINET 接口(3 個端口)。IsoPROFIBUS board 板可安裝在擴(kuò)展插槽內(nèi)以實現(xiàn) PROFIBUS 應(yīng)用。IsoPROFIBUS 板具有兩個附加 PROFIBUS 接口。
而且,通過 SIMOTION easyProject,用戶可以在這種通用的自動應(yīng)用程序生成工作流程中集成進(jìn)自己的塊。這樣就得到一種標(biāo)準(zhǔn)化且便于維護(hù)的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)。
對于 12 脈沖運(yùn)行的情況,兩部 SINAMICS DC MASTER 轉(zhuǎn)換器提供 30 度偏移的電壓。該組態(tài)會降低諧波。每部 SINAMICS DC MASTER 傳輸總電流的一半。其中一部 SINAMICS DC MASTER 裝置使用閉環(huán)速度控制運(yùn)行,另一部使用閉環(huán)電流控制運(yùn)行。進(jìn)行了點(diǎn)對點(diǎn)連接,用于從第一部 SINAMICS DC MASTER 向第二部傳輸電流設(shè)置值。
用于 12 脈沖運(yùn)行的直流電路中需要平波電抗器。
計算平波電抗器
計算所需的自感
1. 0.2 × IdN (LD1) 時的電抗器電感
2. Idmax (LD2) 時的電抗器電感
LD1 = 0.296 × 10-3 × Vdi/(0.2 × IdN)
LD2 = 0.296 × 10-3 × Vdi/(0.33 × Idmax)
LD1 = 0.24 × 10-3 × Vdi/(0.2 × IdN)
LD2 = 0.24 × 10-3 × Vdi/(0.33 × Idmax)
L = 電感,[H]
IdN 直流電機(jī)的額定直流電流的一半
Idmax 直流電機(jī)的大電流的一半
Vdi = 1.35 × VN
VN 額定電源電壓
12 脈沖運(yùn)行
這些安裝說明沒有聲明包含所有的裝置細(xì)節(jié)和版本信息,也沒有聲明考慮到了全部可能的運(yùn)行情況和應(yīng)用情況。
對于針對您的特定應(yīng)用沒有獲得足夠的詳細(xì)信息無法處理的情況,可以向西門子地區(qū)辦事處的聯(lián)絡(luò)人員咨詢其他信息或具體的問題。
這些安裝說明的內(nèi)容不會形成或修改之前或現(xiàn)有的合同、協(xié)議或法律關(guān)系。特定的銷售合同表達(dá)了西門子 AG 公司總體義務(wù)。西門子 AG 公司只接受合同中規(guī)定的擔(dān)保。這些安裝說明中包含的任何聲明不構(gòu)成新的擔(dān)保條款,也不會對現(xiàn)有的擔(dān)保條款造成改動。
什么是 EMC
EMC 是“電磁兼容性”的縮寫,描述了一件設(shè)備在電磁環(huán)境中能夠良好工作,而且不對環(huán)境中的其他設(shè)備造成不可接受的干擾的能力。因此,各種裝置都應(yīng)該相互干擾。
根據(jù) EMC 指令,SINAMICS DC MASTER 裝置根本不能表述成裝置,二只能描述成設(shè)計用于安裝在整個系統(tǒng)或整個工廠中的“組件”。但是為了澄清,在許多情況下使用了“裝置”(unit)這一統(tǒng)稱。
干擾輻射和抗干擾
EMC 取決于裝置在環(huán)境中表現(xiàn)出的兩種特性:干擾輻射和抗干擾性電氣裝置可以是干擾源(發(fā)射器),也可以是潛在的敏感設(shè)備(接收器)。
當(dāng)現(xiàn)有的干擾源不會破壞潛在的敏感設(shè)備的功能時,才能確保滿足電磁兼容性。
有些設(shè)備甚至可能同時是干擾源和潛在的敏感設(shè)備:例如,變頻器裝置的電源部分應(yīng)該被視為一個干擾源,而控制裝置可以被看做是潛在的敏感設(shè)備。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3
對“變速驅(qū)動系統(tǒng)”的電磁兼容性要求在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3 進(jìn)行了說明。變速驅(qū)動系統(tǒng)(或電力驅(qū)動系統(tǒng) PDS)由驅(qū)動變頻器和電機(jī)(含電纜)組成。被驅(qū)動機(jī)器不構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。EN 61800-3 標(biāo)準(zhǔn)定義了與驅(qū)動系統(tǒng)位置有關(guān)的不同極限值,稱為第一和第二環(huán)境。
住宅建筑物或驅(qū)動系統(tǒng)直接連接到公共低壓供電而沒有使用中間變壓器的場所定義為第一環(huán)境。
第二環(huán)境一詞是指居住區(qū)以外的所有場所。它們基本上都是通過自己的變壓器由中壓電網(wǎng)供電的工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。
第一和第二環(huán)境的定義
根據(jù)所處位置和驅(qū)動系統(tǒng)所需電力,標(biāo)準(zhǔn) EN 61800-3 Ed.2 中定義了四個不同類別:
類別 C1: 額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動系統(tǒng),可在第一環(huán)境中不受限制地使用。
類別 C2:額定電壓 < 1 000 V 的定速驅(qū)動系統(tǒng),在第二環(huán)境中使用。如果驅(qū)動系統(tǒng)由合格的人員進(jìn)行購買和安裝,也可以在第一環(huán)境中使用。必須要遵守制造商提供的警告信息和安裝說明。
類別 C3:額定電壓 < 1 000 V 的驅(qū)動系統(tǒng),只能在第二環(huán)境中使用。
類別 C4:額定電壓 ≥ 1000 V 或額定電流 ≥ 400 A,可在第二環(huán)境中的復(fù)雜系統(tǒng)中使用的驅(qū)動系統(tǒng)。
下圖顯示了四個類別是如何分配用于第一和第二環(huán)境的:
類別 C1 到 C4 的定義
SINAMICS DC MASTER 裝置幾乎總是可以用在第二環(huán)境中(類別 C3 和 C4)。
當(dāng)用在 C2 類的系統(tǒng)中時,需要配備無線干擾抑制濾波器和換相電抗器。
SINAMICS DC MASTER 滿足 EN 61800-3 標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)第二環(huán)境的抗干擾要求,因而也滿足要求更低的第一環(huán)境要求。
標(biāo)準(zhǔn) EN 55011
某些條件下,要求滿足標(biāo)準(zhǔn)EN 55011。它限定了工業(yè)和住宅環(huán)境中干擾發(fā)射的極限值。在標(biāo)準(zhǔn)化的條件下,在線路通電連接上測得的傳導(dǎo)干擾值被稱為干擾電壓;而測得的電磁輻射干擾被稱為無線干擾。
該標(biāo)準(zhǔn)定義了“A1和敗癇1極限值,對于干擾電壓來說,它們是指”150 kHz - 30 MHz 的范圍;而對于無線干擾來說,是 30 MHz - 2 GHz 范圍。由于 SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置用在工業(yè)一個用中,它們受極限值“A1”限制。為了達(dá)到極限值“A1”, SINAMICS DC MASTER 裝置必須配備外部無線干擾抑制濾波器和換相電抗器。
SINAMICS DC MASTER,工業(yè)應(yīng)用
工業(yè)應(yīng)用要求裝置能夠表現(xiàn)出極高等級的抗干擾性,但是相比之下載干擾輻射等級方面的要求要低得多。
SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置時電動驅(qū)動器(如接觸器和開關(guān))的組件。合格的人員必須把它們整合到驅(qū)動系統(tǒng)中才能使用,系統(tǒng)低標(biāo)準(zhǔn)也要包含變頻器裝置、電機(jī)電纜和電機(jī)。大多數(shù)情況下還需要換相電抗器和保險。因此,是否需要遵守極限值由正確已安裝組件決定。將干擾輻射等級限制在極限值“A1內(nèi)不僅需要變頻器本身,至少還需要無線干擾抑制濾波器和換相電抗器?!睕]有無線干擾抑制濾波器,SINAMICS DC MASTER 變頻器裝置的干擾輻射等級會超過EN 55011 規(guī)定的極限值“A1”。
如果驅(qū)動器形成了工廠或系統(tǒng)的組成部分,它初不需要滿足任何干擾輻射要求。但是,EMC 法規(guī)沒有規(guī)定工廠或系統(tǒng)作為一個整體必須與自己的環(huán)境電磁兼容。
如果工廠或系統(tǒng)中所有的控制組件(例如 PLC)都表現(xiàn)出適合工業(yè)應(yīng)用的抗干擾等級,則沒有必要讓每個驅(qū)動器都符合限制值“A1”。
無接地線供電
在一些工業(yè)領(lǐng)域中為了提高工廠的可用性,會使用無接地線供電(IT 線供電)。在發(fā)生接地故障時,沒有故障電流,工廠可以繼續(xù)生產(chǎn)。但是,與無線干擾抑制濾波器相配合,在發(fā)生故障時,故障電流會引起驅(qū)動器關(guān)斷,或者甚至損壞無線干擾抑制濾波器。因此,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)沒有對這種線路供電定義任何極限值。從經(jīng)濟(jì)角度看,在供電變壓器的接地的原邊應(yīng)該考慮必要的 EMC 符合性。
EMC 的規(guī)劃
如果兩部裝置不電磁兼容性,您可以降低干擾源的干擾發(fā)射等級或者提高潛在的敏感設(shè)備的抗干擾等級。
干擾源一般是高功耗的電力電子裝置。要降低它們的干擾輻射等級,需要復(fù)雜的濾波器。潛在的敏感設(shè)備通常是控制裝置或傳感器,包括它們的求值電路。提高低額定功率的裝置的抗干擾能力涉及的成本更低一些。這意味著從經(jīng)濟(jì)的角度看,提高抗干擾性對于工業(yè)應(yīng)用來說比降低干擾輻射等級是成本更有利的方案。例如,要維持 EN 55011 的極限值等級 A1,150 到 500 kHz 之間線路供電連接點(diǎn)無線干擾電壓可以大達(dá)到79 dB (μV),而在500 kHz 到 30 MHz 之間,大值可達(dá)到 73 dB (μV) (9 或 4.5 mV)。
在工業(yè)應(yīng)用中,裝置間的 EMC 應(yīng)該基于仔細(xì)的平衡干擾輻射等級和抗干擾等級。
獲得 EMC 符合性經(jīng)濟(jì)有效的措施是在物理上對干擾源和潛在的敏感設(shè)備進(jìn)行隔離——假定您在機(jī)器/工廠的設(shè)計階段就考慮到了這種方案。首先,有必要確定是否使用的設(shè)備是潛在的干擾源或者潛在的敏感設(shè)備。在這種情況下,例如變頻器裝置和接觸器可以被算作干擾源。而潛在的敏感設(shè)備包括 PLC、編碼器、傳感器等等。
控制機(jī)柜中的組件(干擾源和潛在敏感設(shè)備)必須進(jìn)行物理隔離,通過隔板,或者在必要情況下把它們安裝在金屬外殼里。
一般信息
不僅僅是驅(qū)動器會工作在各種各樣的環(huán)境中,而且所使用的電氣組件(控制和開關(guān)模式電源等等)在抗干擾能力和干擾輻射等級方面差別也會很大,這就意味著對各種安裝準(zhǔn)則都需要進(jìn)行部分的折中。因此,假定進(jìn)行獨(dú)立的測量,就可能根據(jù)實際情況對 EMC 規(guī)定有一定的偏離。
為了確保您用在惡劣的電氣環(huán)境中的控制機(jī)柜能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容性(EMC),在建設(shè)和設(shè)計階段就應(yīng)該遵守相關(guān)的法律團(tuán)體要求的標(biāo)準(zhǔn),以及以下列出的 EMC 規(guī)定。
規(guī)定 1 到 10 普遍有效。規(guī)定 11 到 15 必須遵守,以便滿足干擾輻射標(biāo)準(zhǔn)。
針對符合 EMC 的安裝的規(guī)定
規(guī)定 1
控制機(jī)柜的所有金屬部件都要通過大面積接觸互聯(lián)進(jìn)行良好的電氣連接(不得在漆面上噴涂?。H绻斜匾?,應(yīng)使用接觸圈或鋸齒墊圈。機(jī)柜門必須使用短的接地條連接到機(jī)柜上(在頂部、中間和底部)。
規(guī)定 2
在機(jī)柜中以及相鄰機(jī)柜(適用情況下)中的接觸器、繼電器、電磁閥、機(jī)電運(yùn)行時間計數(shù)器等等必須配備阻尼組合裝置,如 RC 元件、變阻器、二極管等等。保護(hù)電路必須直接連接到專門的線圈上。
規(guī)定 3
信號線 1) 應(yīng)該盡可能的在機(jī)柜內(nèi)只從一個高度走線。
規(guī)定 4
同一電路中的非屏蔽線(進(jìn)出導(dǎo)線)必須可能的情況下進(jìn)行絞合,或盡量減小它們的距離,以防止形成不必要的框架天線形狀。
規(guī)定 5
在機(jī)柜地的兩端連接備用線(地 2))。這可以獲得額外的屏蔽效果。
規(guī)定 6
避免不必要的電纜過長。這樣可以降低耦合電容和自感。
規(guī)定 7
如果電纜走線靠近控制機(jī)柜地,可以大大降低串?dāng)_。因此,不要隨意在機(jī)柜內(nèi)走線,而應(yīng)該盡量靠近外殼或安裝板。這也是用于備用線。
規(guī)定 8
信號線和電力線必須物理隔離(防止出現(xiàn)耦合通路!)。必須遵守小距離 20cm 的原則。
如果對編碼器線和電機(jī)線無法進(jìn)行物理隔離,則必須使用隔板或金屬導(dǎo)管對編碼器線進(jìn)行去耦合。隔板和金屬導(dǎo)管必須進(jìn)行多點(diǎn)接地。
規(guī)定 9
數(shù)字信號線屏蔽應(yīng)在兩端接地(源和目的端),確保大接觸面積和良好的導(dǎo)電性。在屏蔽連接之間出現(xiàn)不良的等電位聯(lián)結(jié)時,可以另外用一根截面積至少為10 mm2 的等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)線與屏蔽線并聯(lián),以便降低屏蔽線電流。一般來說,屏蔽也可以多點(diǎn)連接到機(jī)柜外殼(地)。屏蔽可以甚至可以在控制機(jī)柜外連接多次。
應(yīng)該避免使用薄片型屏蔽,它們的效果至少比編織屏蔽低 5 倍。
規(guī)定 10
如果等電位聯(lián)結(jié)良好,模擬信號線的屏蔽可以在兩端連接到地上(必須接觸面積大、導(dǎo)電性良好!)。如果所有金屬部件都通過良好的電氣連接互聯(lián)了,而電子組件都從獨(dú)立的電源供電,則可以假定等電位聯(lián)結(jié)良好。
在一端連接屏蔽可以防止耦合低頻和電容性干擾(例如 50H在低頻干擾)。在這種情況下,屏蔽應(yīng)該連接到控制機(jī)柜上;還可以使用獨(dú)立的電線連接屏蔽。
規(guī)定 11
確保無線干擾抑制濾波器的位置靠近可疑的干擾源。濾波器必須固定在機(jī)柜外殼、安裝盤等位置上,并大面積接觸。進(jìn)線和出現(xiàn)必須物理隔離。
規(guī)定 12
必須使用無線干擾抑制濾波器,以便滿足等級 A1 的極限值。其他負(fù)載必須連接上游濾波器(線路側(cè))。
使用的控制方式以及控制柜其它方面的布線決定了是否需要額外安裝線路濾波器。
規(guī)定 13
勵磁電路中必須包含換相電抗器,用于控制勵磁電源。
規(guī)定 14
變頻器的電樞電路中必須包含換相電抗器。
規(guī)定 15
電機(jī)線不必加屏蔽。在線路供電饋線和電機(jī)線之間至少必須流出 20cm 間隙。如果有必要,應(yīng)該使用金屬隔板。
下圖所示的機(jī)柜設(shè)計設(shè)計用于幫助用戶熟悉 EMC 關(guān)鍵部件。該實例沒有聲明給出了所有可能的機(jī)柜組件或設(shè)計方案。
其它細(xì)節(jié)圖顯示了總圖中沒有清晰顯示的細(xì)節(jié),它們也可能在抑制機(jī)柜的干擾/干擾輻射等級以及處理不同的屏蔽連接技術(shù)方面發(fā)揮作用。
換相電抗器和無線干擾濾波器的布置
另一個截面圖顯示了無線干擾抑制濾波器和換相電抗器是如何布置在 SINAMICS DC MASTER 里面的。必須遵守電抗器和濾波器的安裝順序規(guī)定。線路側(cè)和裝置側(cè)的濾波器電纜必須物理隔離。
了解如何為半導(dǎo)體保護(hù)裝置選擇保險的信息,請參考標(biāo)題為“線路熔斷器”的部分。
機(jī)柜設(shè)計舉例——使用了高電流 850 A 的SINAMICS DC MASTER
對機(jī)柜的電纜入口加屏蔽
控制柜內(nèi)部的屏蔽
用于 SINAMICS DC MASTER 勵磁電源部分的無線干擾抑制濾波器
無線電干擾抑制濾波器
屏蔽連接
屏蔽連接
(1) 銅母線上的連接端子,大電纜直徑 15 mm
(2) 銅母線上的安裝端子,大電纜直徑 10 mm
(3) 裸金屬電梳型/鋸齒母線上的金屬管或電纜扎匝
(4) 電纜支撐軌上的安裝卡,帶金屬背板
變頻器裝置組件的布置
電抗器和無線干擾濾波器的布置
(1) 勵磁電路中的換相電感根據(jù)額定電機(jī)勵磁電流確定規(guī)格。
(2) 電樞電路中的換相電抗器根據(jù)額定電機(jī)電樞電流確定規(guī)格。
線路電流是直流電流的 0.82 倍。
(3) 用于電樞電路中的無線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機(jī)電樞電流確定規(guī)格。
線路電流是直流電流的 0.82 倍。
(4) 用于勵磁電路的無線干擾抑制濾波器根據(jù)額定電機(jī)勵磁電流確定規(guī)格。
(5) 電子裝置電源本身不需要無線干擾抑制濾波器。
電流消耗在 400 V 時為 1A,230V 時為 2A。
(6) 如果電樞電路、勵磁電路和電子裝置電源的電源電壓相同,則用于勵磁和電子裝置電源的電壓可以從用于電樞電路的無線干擾濾波器后面提取。
1)信號定義為:
數(shù)字信號線:
脈沖編碼器信號線,
串口,如 PROFIBUS-DP 或
模擬信號線,如 ± 10 V 設(shè)定值線。
2)一般來說,“地”是指所有可以連接到保護(hù)導(dǎo)線上的金屬導(dǎo)電部件,例如機(jī)柜外殼、電機(jī)外殼或地基地等等。
每個 CUD(無論是標(biāo)準(zhǔn) CUD 還是 CUD)都可以增量編碼器的信號。對于有多個編碼器需要的應(yīng)用,可以使用第二個 CUD 或者(和)機(jī)柜安裝式 SMC30 傳感器模塊。
SMC30 可以用于具有增量信號的 SSI 編碼器,例如可以用于定位功能。
具有 DRIVE-CliQ 接口的編碼器不能在 SINAMICS DC MASTER 或在 SMC30 上進(jìn)行。這些編碼器通常不能用在直流驅(qū)動器技術(shù)領(lǐng)域。
可以對下列編碼器信號進(jìn)行處理:
電機(jī)溫度輸入(從 SMC30 獲得)不能用于SINAMICS DC MASTER 。電機(jī)溫度傳感器可以使用 CUD 上提供的溫度測量輸入。
機(jī)柜安裝式編碼器模塊 SMC30 標(biāo)準(zhǔn)提供有下列接口:
機(jī)柜安裝式傳感器模塊 SMC30 的狀態(tài)通過一個彩色 LED 來顯示。
安裝在機(jī)柜上的 SMC30 傳感器模塊可以卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) 標(biāo)準(zhǔn)的 TH 安裝導(dǎo)軌上。
SMC30 模塊和編碼器之間的長編碼器電纜長度為 100 m。對于 HTL 編碼器,如果的信號是 A+/A- 和 B+/B-信號,而且電源電纜的小截面大于 0.5 mm2時,可將長度增加到 300m。
信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽連接端子(例如 Phoenix Contact 型 SK8,或者 Weidmüller 型 KLBü1。)連接到機(jī)柜安裝 SMC30 傳感器模塊上。
在端子模塊 TM15 上提供有以下接口:
TM15 端子模塊可卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) TH 35 安裝導(dǎo)軌上。
信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽線接線端子連接在終端模塊 TM15 上,例如 Phoenix Contact 型號的 SK8 ,或者Weidmüller 型號的KLBü1。屏蔽接線端子在失去彈性時不能再使用。
終端模塊 TM15 的狀態(tài)通過一個多色 LED 來顯示。
端子模塊 TM15 通過 DRIVE-CliQ 與 CUD 進(jìn)行通訊。此外,TM15 還可配合 CU310 和 CU320 控制裝置和 SIMOTION D 控制裝置使用。
TM15 端子模塊連接示例
使用端子模塊 TM31,可以擴(kuò)展驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)有數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出以及模擬量輸入和模擬量輸出的數(shù)量。
TM31 端子模塊還具有與轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的繼電器輸出和溫度傳感器輸入的功能。
TIA Portal 是全集成自動化的完整性能的關(guān)鍵。該軟件可對所有操作、機(jī)器和過程序列進(jìn)行,它采用熟悉的用戶界面,操作簡單方便,具有完全的數(shù)據(jù)透明性。用戶可以將精力集中于工程組態(tài)上,而無需學(xué)習(xí)如何使用該組態(tài)軟件。這樣,TIA Portal 可幫助客戶快速和可持續(xù)地實現(xiàn)增值。
STEP 7 Basic V14 SP1 (TIA Portal), portal view
STEP 7 Basic V14 (TIA Portal), device view: configuring and beterizing in realistic photo-quality representation
SIMATIC STEP 7 Basic V14 is the engineering system for the S7-1200.
STEP 7 Basic V14 is based on the Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) central engineering framework which offers users a unib, efficient and intuitive solution to all automation tasks.
采用熟悉的硬件
新的 SIMATIC 自動化平臺涉及今天實現(xiàn)自動化所需的一切:各種性能的可編程邏輯控制器、包括操作員面板在內(nèi)的完整單元、基于 PC 的控制、外部控制和監(jiān)視解決方案以及通信網(wǎng)絡(luò)。
作為一個全面集成的完整解決方案,所有這些功能均可通過單一的用戶界面來實現(xiàn)。
這樣便消除了到現(xiàn)在為止使公司付出大量的障礙:PLC 與 PC 環(huán)境之間的障礙,過程與生產(chǎn)技術(shù)之間的障礙,甚至于標(biāo)準(zhǔn)軟件與自動化軟件之間的障礙。
這樣便使我們直奔主題。因為所有這些優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)就是軟件。該軟件系統(tǒng)基于 STEP 7,分為兩個類型:用于僅將 SIMATIC 自動化平臺的一部分作為硬件使用(因而無需完整性能范圍)的用戶,以及用于需要使用完整性能范圍的用戶。
以下內(nèi)容適用于所有版本:它們可確保用戶充分利用自己的硬件設(shè)備!
SIMATIC 編程器:
結(jié)合了用于 SIMATIC 控制器的軟件和工具。