SINAMICS V20 - 經(jīng)濟(jì)、可靠和易于使用的變頻器,適合普通應(yīng)用
今天,由于機(jī)器設(shè)備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多,需要提供具體的自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)解決方案,以便無需滿足太高相關(guān)要求就能將簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)序列實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
SINAMICS V20 是西門子提供的具有基本性能的緊湊性變頻器,可針對(duì)此類應(yīng)用提供簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)有效的驅(qū)動(dòng)解決方案。SINAMICS V20 調(diào)試迅速,易于操作,堅(jiān)固耐用且經(jīng)濟(jì)高效,從而在同類產(chǎn)品中獨(dú)樹一幟。
該款變頻器有七種尺寸可供選擇,輸出功率覆蓋 0.12 kW ~ 30 kW。
SINAMICS V20 變頻器,框架型號(hào) FSAA、FSAB、FSA、FSB、FSC、FSD 和 FSE
選型與訂貨數(shù)據(jù)
額定功率1) | 輸出電流 IH 2) | 風(fēng)機(jī) | 機(jī)座號(hào) | SINAMICS V20 | SINAMICS V20 | |
---|---|---|---|---|---|---|
kW | [hp] | A | 訂貨號(hào) | 訂貨號(hào) | ||
200 V ... 240 V 1 AC 4) | ||||||
0.12 | 0.16 | 0.9 | – | FSAA | 6SL3210-5BB11-2UV1 | 6SL3210-5BB11-2BV1 |
0.25 | 0.33 | 1.7 | – | FSAA | 6SL3210-5BB12-5UV1 | 6SL3210-5BB12-5BV1 |
0.37 | 0.5 | 2.3 | – | FSAA | 6SL3210-5BB13-7UV1 | 6SL3210-5BB13-7BV1 |
0.55 | 0.75 | 3.2 | – | FSAB | 6SL3210-5BB15-5UV1 | 6SL3210-5BB15-5BV1 |
0.75 | 1.0 | 4.2 | – | FSAB | 6SL3210-5BB17-5UV1 | 6SL3210-5BB17-5BV1 |
1) 230 V 1 AC 設(shè)備的額定功率取決于輸出電流 IH。輸出電流 IH 取決于高過載 (HO) 時(shí)的負(fù)載持續(xù)率:150 % IH 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
2)輸出電流 IH 基于高過載 (HO) 的占空比。150 % IH 60 s, 循環(huán)時(shí)間 300 s。
3)EN 61800-3 類別 C1, 一類環(huán)境(住宅、商用)。FSAA 和 FSAB 的屏蔽電機(jī)電纜長(zhǎng)度 5 m,帶或不帶外部進(jìn)線濾波器。
4) 單相設(shè)備也可連接到三相 230 V 供電系統(tǒng)的兩相。
Dynamic Servo Control” (DSC) 功能是一種控制結(jié)構(gòu),它在快速的轉(zhuǎn)速控制器周期內(nèi)計(jì)算位置控制器,并由控制器在位置控制器周期內(nèi)提供設(shè)定值。
這樣可以可以較高的位置控制器增益。
前提條件
使用“動(dòng)態(tài)伺服控制”功能需要以下前提條件:
●工作“設(shè)定轉(zhuǎn)速”
●等時(shí)同步的 PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO
●位置控制器增益系數(shù) (KPC) 和位置偏差 (XERR) 必須包含在 PROFIBUS DP 或帶IRT 的
PROFINET IO 設(shè)定值報(bào)文中。
●而位置實(shí)際值必須通過 PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO 實(shí)際值報(bào)文中的編碼器接口 Gx_XIST1 傳送到主站。
●在的 DSC 中,PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO 的 PROFIdrive 報(bào)文中的轉(zhuǎn)速設(shè)定值“N_SOLL_B”用作轉(zhuǎn)速前饋控制值。
●內(nèi)部的準(zhǔn)位置控制器 - DSC 位置控制器 (FP3090) 使用電機(jī)測(cè)量的位置實(shí)際值G1_XIST1 或附加編碼器的位置實(shí)際值(報(bào)文 6、106、116、118、126、136 和138 或報(bào)文)。
以下 PROFIdrive 報(bào)文支持 DSC:
●報(bào)文 5 和 6
●西門子報(bào)文:5、6、105、106、116、118、125、126、136、138、139、146、148、
149 和 166
其它的 PZD 可以通過報(bào)文擴(kuò)展使用。此時(shí)應(yīng)注意,SERVO 多支持 20 個(gè)PZD 設(shè)定值和 28
個(gè) PZD 實(shí)際值。
DSC 的運(yùn)行狀態(tài) 含義
帶直線插補(bǔ)的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩前饋控制 通過位置控制器周期中的階梯狀轉(zhuǎn)矩前饋控制在勵(lì) 磁周期中經(jīng)過脈沖的轉(zhuǎn)矩特性曲線。
帶樣條的轉(zhuǎn)速前饋控制 1) ●對(duì)位置設(shè)定值進(jìn)行均衡。
●不對(duì)轉(zhuǎn)速前饋控制值進(jìn)行均衡。
帶樣條的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩前饋控制 1) ●對(duì)位置設(shè)定值進(jìn)行均衡。
●對(duì)轉(zhuǎn)速前饋控制值進(jìn)行均衡。 2)
●不對(duì)轉(zhuǎn)矩前饋控制值進(jìn)行均衡。
1) 通過樣條插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)以下:
-轉(zhuǎn)速控制器周期中的轉(zhuǎn)矩插補(bǔ)更為,因此運(yùn)動(dòng)更為,并且避免轉(zhuǎn)矩瞬變。
-在轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速前饋控制上具有較高的軌跡正確度(即:控制性能中的跟隨誤差更小)。
-可進(jìn)行高頻軌跡運(yùn)動(dòng)
2) 在均衡功能生效(T_SYMM > 0)時(shí),可通過 p1427 設(shè)置一個(gè)附加的均衡時(shí)間常量
T_SYMM_ADD,用于轉(zhuǎn)矩前饋控制生效時(shí)的轉(zhuǎn)速前饋控制值均衡。此時(shí)轉(zhuǎn)速前饋控制值通過以下時(shí)間常數(shù)的和進(jìn)行均衡:
T_SYMM(參見 p1195)+ T_SYMM_ADD (p1427) + 0.5 × T_轉(zhuǎn)速控制器周期(p0115[1])
在通過位置差來計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí),自動(dòng)了半個(gè)轉(zhuǎn)速控制周期。
C 或 XERR 的模擬量互聯(lián)輸入上的互聯(lián)被取消(p1191 = 0 或 p1190 = 0)時(shí),DSC 結(jié)構(gòu)解除,DSC 功能禁用。之后 r1119 和 p1155 的和會(huì)被加至 p1160 和轉(zhuǎn)速前饋控制通道p1430。
由于 DSC 時(shí)可能會(huì)設(shè)置較高的增益系數(shù),在斷路時(shí)控制回路有可能會(huì)不。因此在取消 DSC 前必須主站中 KPC 的值。
轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器
在 DSC 時(shí)無需采用用于轉(zhuǎn)速設(shè)定值變化圓整的轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器。
轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器 1 和“DSC” 功能的共同使用僅適用于支持位置控制器,例如用于共振。
外部編碼器(外部的電機(jī)編碼器)
如果需要在 DSC 時(shí)使用外部編碼器,則必須為此選擇一個(gè)具有附加編碼器實(shí)際值的報(bào)文:報(bào)文 6、106、116、118、126、136、138、146、148、166 或報(bào)文。
為了在 DSC 中達(dá)到控制效果,必須通過參數(shù) p1192“DSC 編碼器選擇”為控制
(主站)和驅(qū)動(dòng)選擇相同的編碼器(編碼器 2 和/或編碼器 3)。
如果用于在控制器中形成位置實(shí)際值的編碼器與用于 DSC 的編碼器的線數(shù)或細(xì)分分辨率不同, 在 p1193 中須加以考慮。該系數(shù)表明了在位移基準(zhǔn)相同時(shí)、所用編碼器之間的線數(shù)比。此外還須注意:不同編碼器(如 EnDat 編碼器和 SSI 編碼器)在其位置實(shí)際值采集時(shí)沒有時(shí)滯, 因?yàn)檫@可能會(huì)意外特性。
參數(shù) p1192 和 p1193 的作用在功能圖 3090 中清晰說明。
診斷
參數(shù) r1407 可顯示正在生效的 DSC 閉環(huán)控制;例如 r1407.20 = 1 表示“帶樣條的 DSC
生效”。
顯示的前提條件:
●p1190 和 p1191 必須連接了一個(gè)數(shù)值 > 0 的源
(DSC 結(jié)構(gòu))。
●OFF1、OFF3 和 STOP2 不允許生效。
●電機(jī)數(shù)據(jù)識(shí)別不允許生效。
●控制權(quán)不允許生效。
以下條件可能會(huì)在設(shè)置了位的情況下 DSC 功能仍不生效:
●沒有選中等時(shí)同步運(yùn)行(r2054 ≠ 4)。
●PROFIBUS 不是等時(shí)同步(r2064[0] ≠ 1)。
●在控制側(cè)不允許啟用 DSC,因此將 KPC =0 作為數(shù)值傳送給 p1191。
功能圖(參見 SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè))
● 2401 PROFIdrive 一覽
● 2415 PROFIdrive 報(bào)文和數(shù)據(jù) 1
● 2416 PROFIdrive 報(bào)文和數(shù)據(jù) 2
● 2419 PROFIdrive 制造商的報(bào)文和數(shù)據(jù) 1
● 2420 PROFIdrive 制造商的報(bào)文和數(shù)據(jù) 2
● 2421 PROFIdrive 制造商的報(bào)文和數(shù)據(jù) 3
● 2422 PROFIdrive 制造商的報(bào)文和數(shù)據(jù) 4
● 2423 PROFIdrive 制造商/報(bào)文和數(shù)據(jù)
4.17 動(dòng)態(tài)伺服控制(DSC)
● 3090 設(shè)定值通道 - 動(dòng)態(tài)伺服控制(DSC),線性和 DSC 樣條 (r0108.6 = 1)
● 5020 伺服控制 - 轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器和轉(zhuǎn)速前饋控制
● 5030 伺服控制 - 參考模型/對(duì)稱預(yù)調(diào)/轉(zhuǎn)速
重要參數(shù)一覽(參見 SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊(cè))
●p1160[0...n] CI:轉(zhuǎn)速控制器:轉(zhuǎn)速設(shè)定值 2
●p1190 CI:DSC 位置偏差 XERR
●p1191 CI:DSC 位置控制器增益 KPC
●p1192[0...n] DSC 編碼器選擇
●p1193[0...n] DSC 編碼器自適應(yīng)系數(shù)
●p1194 CI:DSC 控制字 DSC_STW
●p1195 CI:DSC 均衡時(shí)間常量 T_SYMM
●p1400[0...n] 轉(zhuǎn)速控制配置
17 DSC 位置控制器生效