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西門子6SL3120-1TE15-0AB0
6SL3120-1TE15-0AB0 SINAMICS 單電機(jī)模塊 輸入：600V DC 輸出：3AC 400V,5A 內(nèi)部風(fēng)冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 組件 涂漆 |
1 簡單抱閘控制特點(diǎn)
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(diǎn)主要有：
? 通過順序控制自動(dòng)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(hào)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(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（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(dòng)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(lì)磁；
(2) 勵(lì)磁完成后，打開抱閘的輸出信號(hào)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(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(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(shí)，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(shí)需要將“開閘”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(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（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(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
? 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)置零速檢測閾值（p1266），零速檢測監(jiān)控時(shí)間（p1227）和脈沖抑制延遲時(shí)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(gè)開關(guān)量，如果此信號(hào)為1，則強(qiáng)制關(guān)閉抱閘。
西門子6SL3120-1TE15-0AB0
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。通過參數(shù)p0855設(shè)置強(qiáng)制釋放抱閘，可連接至一個(gè)開關(guān)量，如果此信號(hào)為1，則強(qiáng)制釋放抱閘。
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(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(shí)間
? p1217 關(guān)閉抱閘時(shí)間
? p1226 零速檢測閾值
? p1227 零速檢測監(jiān)視時(shí)間
? p1228 脈沖抑制延遲時(shí)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(gè)新功能，開始支持與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無需停機(jī)，在切換CPU的過程中，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
面臨的挑戰(zhàn)
為了在日益激烈的競爭市場中確保盈利要求，制造商需要靈活機(jī)智的供應(yīng)鏈，同步的生產(chǎn)流程和實(shí)時(shí)的工廠可視性。
由于在生產(chǎn)過程中的決定總是會(huì)影響到企業(yè)的盈利水平。企業(yè)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)指標(biāo)和業(yè)務(wù)績效，以便使自身有能力適應(yīng)或應(yīng)對市場的變化，來增加效率、降低成本、改善客戶滿意度。
這就需要一個(gè)綜合集成式的IT基礎(chǔ)設(shè)施，可以控制所有的生產(chǎn)要素，包括物料、設(shè)備、人事、規(guī)范和程序等，并能與業(yè)務(wù)和運(yùn)營系統(tǒng)相結(jié)合。
解決方案
SIMATIC IT生產(chǎn)套件將業(yè)務(wù)流程模型和一系列高度集成的功能組件相匹配。
它負(fù)責(zé)生產(chǎn)的管理和執(zhí)行、工廠內(nèi)部的進(jìn)行與協(xié)調(diào)，并規(guī)范整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)，使制造流程與供應(yīng)鏈活動(dòng)保持*且彌補(bǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如，ERP）和控制系統(tǒng)的信息斷層。
SIMATIC IT生產(chǎn)模型用一系列內(nèi)部規(guī)則進(jìn)行定義，并使工廠模型可視化，這樣就可以明確各項(xiàng)生產(chǎn)操作。
SIMATIC IT組件是根據(jù)通用的MES標(biāo)準(zhǔn)ISA-95開發(fā)的功能。
他們包括產(chǎn)品定義管理，生產(chǎn)訂單管理，物料管理，工廠績效分析，關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI）計(jì)算，整體設(shè)備效率（OEE），報(bào)告，調(diào)度，實(shí)驗(yàn)室信息管理（LIMS），質(zhì)量保證和產(chǎn)品規(guī)范管理，等。
產(chǎn)品優(yōu)勢
SIMATIC IT生產(chǎn)套件連接業(yè)務(wù)系統(tǒng)（ERP）和控制系統(tǒng)，在業(yè)務(wù)績效層面上為整個(gè)供應(yīng)鏈效率的增加提供實(shí)時(shí)工廠績效可視化管理。
SIMATIC IT 的建模平臺(tái)方法可以讓制造商建立自己的業(yè)務(wù)模型，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化工廠管理和增加市場反應(yīng)速度。制造商還可以建立模型以更快地生成市場需要的業(yè)務(wù)流程。
此業(yè)務(wù)模型還可以幫助多工廠分布的企業(yè)進(jìn)行簡便的功能應(yīng)用更新，以獲得快速的投資回報(bào)率（ROI）并降低過程中的總體擁有成本（TCO）。
SIMATIC IT生產(chǎn)套件為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本優(yōu)化，提供了完整的物料譜系，以及所有成本效益合規(guī)、物料管理和工廠績效分析的雙向可追溯性。
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