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框架規(guī)格 FSA 的電源濾波器

通過使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用不帶集成濾波器的 230 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 5 m 屏蔽輸出電纜來實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類別 C1。請(qǐng)注意，框架型號(hào) FSB 和 FSC 的 230 V 濾波變頻器可在使用 25 m 屏蔽輸出電纜但不使用外部濾波器的情況下達(dá)到 EN 61800-3 類別 C2。

通過使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用帶或不帶集成濾波器的 400 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 25 m 屏蔽輸出電纜來實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類別 C2。

經(jīng)濟(jì)實(shí)用 – 眾多集成功能可用來降低機(jī)器成本

集成的控制模式

SINAMICS V90 驅(qū)動(dòng)器具有各種集成控制模式，滿足廣泛應(yīng)用的要求：

• 脈沖串輸入位置控制模式 (PTI)
• 內(nèi)部位置控制模式 (IPos)
• 速度控制模式
• 轉(zhuǎn)矩控制 
  

集成的定位功能

• 可以輸入位置、速度和加速度設(shè)定值
• 集成參考功能
• 前饋和反饋或者將用于選擇位置的數(shù)字量輸入進(jìn)行組合
• 來自外部數(shù)字量輸入的定位步使能信號(hào)
• 及相對(duì)定位。

可使用 PLC 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)定位，無需定位功能。

適用于所有框架規(guī)格的集成式制動(dòng)電阻器

• 所有框架規(guī)格都集成有制動(dòng)電阻器，用于耗散高速制動(dòng)時(shí)的再生功率。
• 大多數(shù)應(yīng)用無需使用額外制動(dòng)電阻器就能實(shí)現(xiàn)。
  

集成抱閘開關(guān)

• 集成抱閘開關(guān) – 如果使用帶有抱閘的電機(jī)，則可將抱閘直接連接到驅(qū)動(dòng)器。
• 無需使用外部繼電器，就可連接抱閘。
  

的伺服性能 – 快速，平穩(wěn)，定位精確

自動(dòng)調(diào)諧

自動(dòng)控制回路參數(shù)。可以在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)以及在運(yùn)行中切換負(fù)載時(shí)使用此功能。這樣，廣泛應(yīng)用中的機(jī)器設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能和平穩(wěn)運(yùn)行。

自動(dòng)抑制機(jī)器共振

激活此功能后，變頻器會(huì)識(shí)別機(jī)械共振頻率并使用濾波器自動(dòng)抑制這些頻率。運(yùn)行期間的振動(dòng)和噪音降低。
這樣就能確保機(jī)器具有較高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，同時(shí)振動(dòng)減小。

1 MHz 脈沖串設(shè)定值和 20 位編碼器分辨率

• 命令脈沖串輸入的工作頻率高達(dá) 1 MHz
• 值編碼器，20 位分辨率
• 定位精度高，轉(zhuǎn)速波紋低
  

的系統(tǒng)性能

在保持系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速加速和制動(dòng)，確保較高的機(jī)器生產(chǎn)力。

• 變頻器和電機(jī)具有 300 % 過載能力
• 電機(jī)扭矩波動(dòng)小
• 電機(jī)和變頻器完美相互協(xié)調(diào)

系統(tǒng)一覽

編碼器類型	接口	安全集成1)	精度（單位[角秒]）	分辨率	防護(hù)等級(jí) 不帶/帶有 軸輸入
增量型編碼器
	sin/cos 1 Vpp	Yes	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL)	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	5000 S/R	IP67/IP64
	HTL	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL) double track	2)	Track 1: ± 63 Track 2: ± 12	Track 1: 1024 S/R Track 2: 9000 S/R	IP67/IP64
Absolute encoders
	DRIVE?CLiQ	2)	± 36	Single?turn  22 bit Multi?turn  34 bit (22 bit single?turn +  12 bit multi?turn)	IP67/IP64
	SSI	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	EnDat	Yes	± 60  (incremental track)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit  (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	PROFIBUS DP	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64
	PROFINET IO	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64

S/R = 信號(hào)/轉(zhuǎn)數(shù)

¹⁾ 內(nèi)置式轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器可用于安全集成。

²⁾欲了解用于安全集成的內(nèi)置式轉(zhuǎn)動(dòng)編碼器的使用信息，請(qǐng)聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐奈鏖T子辦公室。

值編碼器、增量式編碼器和安裝附件

內(nèi)置光電旋轉(zhuǎn)編碼器可以測量電機(jī)路徑、旋轉(zhuǎn)角度或轉(zhuǎn)速。它們可與數(shù)控系統(tǒng)、PLC、驅(qū)動(dòng)裝置以及位置顯示器一起使用。例如：

• SINUMERIK 數(shù)控系統(tǒng)
• SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
• SIMATIC PLC
• SINAMICS 變頻調(diào)速柜
• SIMODRIVE 變頻調(diào)速柜

每種編碼器均有同步法蘭版和夾緊法蘭版。采用同步法蘭連接的編碼器可以通過 3 個(gè)卡爪或者軸向螺釘安裝到設(shè)備上。該編碼器通過一個(gè)插入式聯(lián)軸器或一個(gè)彈簧圓盤聯(lián)軸器來驅(qū)動(dòng)。另外，也可以使用皮帶輪。

編碼器電源電壓為 5 V DC 或者 10 V DC 至 30 V DC。10 V DC 至 30 V DC 的類型支持的電纜長度更長。大多數(shù)控制系統(tǒng)直接在測量回路連接器上施加電源電壓。使用 SINAMICS，測量系統(tǒng)的電源通過傳感器模塊來提供。

對(duì)于帶電纜的旋轉(zhuǎn)編碼器，電纜長度（包括連接器）為 1 m (3.28 ft)。

對(duì)于編碼器處的電纜，必須符合以下彎曲半徑要求：

• 一次彎曲：≥ 20 mm
• 連續(xù)彎曲：≥ 75 mm

電源

如果從具有符合 IEC 61010-1^{3rd Ed. 第} 9.4 部分的限制功率或符合 IEC 60950-1^{2nd Ed.}第 2.5 部分的限制功率的二次電路供電，或從符合 UL1310 的 Class 2 二次電路供電，那么這些測量系統(tǒng)僅滿足標(biāo)準(zhǔn) IEC 61010-1 中規(guī)定的要求。也可以用標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 61010-1、EN 61010-1、UL 61010-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 的相應(yīng)部分來替代標(biāo)準(zhǔn) IEC 61010-1^{3rd Ed.}第 9.4 部分，或用標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 60950-1、EN 60950-1、UL 60950-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 的響應(yīng)部分來替代標(biāo)準(zhǔn) IEC 60950-1^{2nd Ed.} 第 2.5 部分。

• 中低端緊湊型控制器
• 大規(guī)模集成，節(jié)省空間，功能強(qiáng)大
• 具有出色的實(shí)時(shí)性能和功能強(qiáng)大的通信選件：
  • 帶有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可與 SIMATIC 控制器、HMI、編程設(shè)備和其它自動(dòng)化組件進(jìn)行通信
• 所有 CPU 都可用于單機(jī)模式、網(wǎng)絡(luò)以及分布式結(jié)構(gòu)
• 安裝、編程和操作極為簡便
• 集成式 Web 器，帶有標(biāo)準(zhǔn)和用戶特定 Web 頁面
• 數(shù)據(jù)記錄功能，用于歸檔用戶程序的運(yùn)行數(shù)據(jù)
• 強(qiáng)大的集成工藝功能，如計(jì)數(shù)、測量、閉環(huán)控制和運(yùn)動(dòng)控制
• 集成數(shù)字量和模擬量輸入/輸出
• 靈活的擴(kuò)展設(shè)備
  • 可直接用于控制器的信號(hào)板卡
  • 可通過 I/O 通道對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展的信號(hào)模塊
  • 附件，如電源、開關(guān)模塊或 SIMATIC 存儲(chǔ)卡等

SIMATIC HMI KP32F 和 HMI KP8

空的前端

空的前端

SIMATIC HMI 按鍵式面板

• 具有大號(hào)機(jī)械按鍵和多種顏色的照明燈（日光下可讀），十分易于操作
• 接線和安裝時(shí)間節(jié)省 60% 以上（即插即用）
• 與常規(guī)鍵盤式操作員面板相比，材料成本節(jié)約 30% 以上
• 2 個(gè)集成 PROFINET 端口（含交換機(jī)），用于設(shè)置總線型和環(huán)型拓?fù)?
• 可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O 可在后面連接其他鍵控開關(guān)、指示燈等
• 可連接 KP8F 和 KP32F 的故障安全急停按鈕或其它故障安全信號(hào)(SIL2 或 SIL3)
• 在功能上兼容所有標(biāo)準(zhǔn) PROFINET 主站 CPU，也兼容非西門子 CPU
• KP8 及空白前端設(shè)計(jì)，還針對(duì)安裝在防護(hù)等級(jí)為 IP65 的 IPC 擴(kuò)展單元中進(jìn)行了
• 可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，極為靈活
• 采用空白前端設(shè)計(jì)，適合對(duì)靈活多樣的操作員面板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化組裝

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 空白前面板設(shè)計(jì)

• 可以使用安裝架簡便安裝
• 采用堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境
• 可安裝 22.5 mm 標(biāo)準(zhǔn)部件
• 標(biāo)準(zhǔn) 22.5 mm 操作部件安裝方便，便于在運(yùn)行期間進(jìn)行改裝
  

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 基本功能

• 光滑的前端，易于清潔
• 可對(duì)大號(hào)機(jī)械帶照明按鈕單元進(jìn)行編程，以作為開關(guān)或按鈕使用
• 24 VDC 回路電源，無需附加端子
• 兩個(gè) PROFINET 接口，非常適合總線型操作
• 采用介質(zhì)冗余協(xié)議 (MRP)，適合環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，即使在 PROFINET 電源電纜斷開的情況下，也可正常運(yùn)行
• 輸入和輸出位于后部，每個(gè)針腳都可用作輸入或輸出
• F 型號(hào)還配備有 SIL 2/3 輸入

SIMATIC HMI KP8 PN

• 8 個(gè)帶機(jī)械照明的大號(hào)按鈕具有良好的觸覺反饋，因此也適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用。
• 8 個(gè)可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O
• 用于標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 
  

SIMATIC HMI KP8F PN

• 具有額外的數(shù)字量故障安全輸入，用于連接單通道或一個(gè)雙通道傳感器（例如，用于急停）
• 用于故障安全 CPU
  

SIMATIC HMI KP32F PN

• 32 個(gè)帶機(jī)械照明的大號(hào)按鈕具有良好的觸覺反饋，因此也適合在惡劣的工業(yè)環(huán)境中使用。
• 16 個(gè)可自由組態(tài)的數(shù)字量 I/O
• 具有額外的數(shù)字量故障安全輸入，用于 4 個(gè)單通道或 2 個(gè)雙通道傳感器（例如，用于急停）
• 用于故障安全和標(biāo)準(zhǔn)型 CPU
  

演示箱

SIMATIC HMI 按鍵式面板 – 低成本演示和實(shí)驗(yàn)箱

該箱包含一個(gè)用于 1211C CPU的 KP8（含演示程序），放置在一個(gè)隨時(shí)備用的小型有機(jī)玻璃支架上。

• 內(nèi)容：
  
  • 1x 箱
  • 1x KP8 PN
  • 1x CPU1211C
  • 1x 支架，固定接線，包括程序
• 可通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的便攜式 PC 電源適配器供電（電源適配器不在供貨范圍內(nèi)）
  根據(jù)要求提供價(jià)格與交貨時(shí)間

可通過發(fā)送傳真訂購：

Siemens AG, Mr. Michael Christ

Industry Sector, I IA CE SE MF RS FDS

Wuerzburger Str. 121, 90766 Fuerth, Germany

電話：+49 911 750-4128 / 傳真： +49 911 750-2411

確定動(dòng)態(tài)過載能力

功能概述

允許在運(yùn)行時(shí)超過裝置額定銘牌上指定的額定直流（大允許連續(xù)直流電流）。但是超過的程度和持續(xù)時(shí)間要受到特定的限制，這在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。

過載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過載持續(xù)時(shí)間取決于過載電流的時(shí)間特性，以及該裝置的過載歷史，還取決于具體的設(shè)備情況。

每次過載都必定跟隨有欠載（過載相的負(fù)載電流小于額定直流電流）。一旦達(dá)到高允許過載持續(xù)時(shí)間，負(fù)載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。

通過對(duì)電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動(dòng)態(tài)過載持續(xù)時(shí)間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實(shí)際負(fù)載電流的時(shí)間特性計(jì)算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時(shí)間特性。在這種情況下，要把具體的設(shè)備特性（例如熱阻和時(shí)間常數(shù)）加入到計(jì)算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開時(shí)，計(jì)算過程從初始值開始，該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時(shí)必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進(jìn)來。

計(jì)算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時(shí)，I²t監(jiān)視會(huì)發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng)，有兩種選擇可以被參數(shù)化：

• 電樞電流設(shè)置值下降到額定直流電流報(bào)警，或
• 設(shè)備關(guān)機(jī)故障

可以禁用 I²t 監(jiān)視功能。在這種情況下，電樞電流高限制為額定直流電流。

動(dòng)態(tài)過載能力的組態(tài)

組態(tài)單包含以下信息：

• 長負(fù)載持續(xù)時(shí)間t_an從低溫電源部分和指定恒定負(fù)載時(shí)算起，
• 長零電流間隔t_ab（長冷卻時(shí)間）直到電源部分達(dá)到“低溫”熱狀態(tài)，以及
• 極限特性的磁場，用于確定熱穩(wěn)定、過載間歇運(yùn)行期間的過載能力（周期性工作循環(huán)）

備注：如果計(jì)算獲得的替代損耗層溫度上升不超過高允許值的 5%，則認(rèn)為電源部分處于“低溫”狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。

帶過載間歇運(yùn)行時(shí)具有極限特性的磁場結(jié)構(gòu)

具有極限特性的磁場是指具有總持續(xù)時(shí)間 300s 的間歇過載運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個(gè)時(shí)間部分——基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≤ 額定直流電流）和過載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≥ 額定直流電流）。

每個(gè)極限特性會(huì)把一個(gè)特定裝置的大基本負(fù)載電流表示成針對(duì)小負(fù)載持續(xù)時(shí)間（極限基本負(fù)載電流）的過載系數(shù)（極限基本負(fù)載電流，按額定直流電流的 a% 計(jì)算）。對(duì)于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時(shí)間，大允許過載電流通過過載系數(shù)確定。如果對(duì)于所需的過載系數(shù)沒有指定極限特性，則要遵守針對(duì)下一個(gè)高過載系數(shù)的極限特性。

極限特性的勵(lì)磁對(duì)于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計(jì)算算法，負(fù)載循環(huán)可以長于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時(shí)間組態(tài)?，F(xiàn)在使用兩個(gè)基本任務(wù)顯示。

基本任務(wù)1 和 2 的特性舉例

基本任務(wù) 1

• 已知：
  裝置、循環(huán)持續(xù)時(shí)間、過載系數(shù)、過載持續(xù)時(shí)間
• 求：
  （?。┗矩?fù)載持續(xù)時(shí)間和大基本負(fù)載電流

SINAMICS DC MASTER 裝置的并聯(lián)

SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過并聯(lián)來增加額定功率。必須滿足一下輔助條件：

在 CUD 上配備傳輸觸發(fā)脈沖以及建立更高等級(jí)通訊所需的硬件和插頭。

多可以并聯(lián) 6 部設(shè)備。多部裝置并聯(lián)時(shí)，主裝置應(yīng)該放置在中間，以便信號(hào)連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長并聯(lián)接口線長度：15 m。

同樣，每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨(dú)立的換相電抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對(duì)于無降級(jí)（電流下降）運(yùn)行，推薦公差 5% 或更好。

只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯(lián)。
裝置并聯(lián)時(shí)，允許的輸出電流為（維持輔助條件時(shí)）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數(shù)量

冗余運(yùn)行（“（n+m）運(yùn)行”模式）

SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中，作為特殊的并聯(lián)運(yùn)行模式。在此運(yùn)行模式下，如果一臺(tái)裝置故障（例如電源部分的保險(xiǎn)燒斷），其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運(yùn)行。正確組態(tài)好和互聯(lián)好之后，電樞電路和勵(lì)磁電路都可以冗余運(yùn)行。

當(dāng)一個(gè)裝置故障時(shí)，其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運(yùn)行、持續(xù)工作不會(huì)中斷。在組態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要特別注意在冗余應(yīng)用中，只須滿足 n 個(gè)裝置的額定功率（而不是 n+m 個(gè)裝置）。

在發(fā)生故障時(shí)，主裝置的功能會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移。這樣一來，無論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障，系統(tǒng)都會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。（可以根據(jù)要求提供冗余運(yùn)行時(shí)的 MTBF 數(shù)據(jù)。）

SINAMICS DC MASTER 裝置并聯(lián)時(shí)的電樞電路連接示意圖

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 裝置使用（8 針）屏蔽跳線（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 標(biāo)準(zhǔn)）連接，與 PC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的網(wǎng)線相同。可以直接從西門子購買標(biāo)準(zhǔn)的 5m 長線電纜（訂貨號(hào)：6RY1707-0AA08）。n 個(gè)裝置并聯(lián)需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設(shè)備上的總線終端。

(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設(shè)備上。

(5) 只適用于 850A 及以下四象限運(yùn)行的裝置。