Системный обзор Siemens

Обзор

Благодаря отдельному источнику питания и блоку управления система приводов SINAMICS S120 может быть адаптирована для выполнения различных задач приводов.
Блок управления выбирается в соответствии с количеством приводов, которыми необходимо управлять и необходимым уровнем производительности, в то время как модуль питания должен соответствовать требованиям к потреблению энергии системы. Соединение блока управления и блока питания выполняется просто с помощью цифрового системного интерфейса DRIVE CLiQ.

Блоки управления

Блоки управления CU310 DP, CU320 и SIMOTION D

Блоки управления CU310 DP и CU310 PN

Блоки управления CU310 разработаны для управления одного привода. Они поддерживают как стандартный интерфейс PROFIBUS (CU310 DP), так и интерфейс PROFINET (CU310 PN) и круговой датчик положения TTL/HTL.
Блоки управления CU320
Блоки управления CU320 были разработаны для управления нескольких приводов. CU320 поддерживает управление до
8 приводов в V/f (режиме контроля) или
6 приводов в режиме контроля Servo или
4 приводов в режиме контроля Vector.
Блоки управления CU320 можно использовать для создания связей между отдельными приводами и реализации простых технологических функций.

Блоки управления SIMOTION D425, D435, D445

Блок контроля SIMOTION D используется для приложений, требующих координированного контроля движений, такого как асинхронный режим работы, электронное оборудование, эксцентрик или сложные технологические функции. Доступны блоки управления SIMOTION D с различными уровнями производительности:

Блоки управления SIMOTION D425 могут контролировать до 16 осей,

Блоки управления SIMOTION D435 могут контролировать до 32 осей,

Блоки управления SIMOTION D445 могут контролировать до 64 осей,

Средство ввода в эксплуатацию STARTER используется для ввода в эксплуатацию и диагностики различных типов блоков управления. Техническая система SCOUT, включающая средство STARTER необходима для блоков управления SIMOTION D.
Для получения дополнительных данных о STARTER и SCOUT см. Техническое ПО.

Модули питания

Автономная версия системы приводов SINAMICS S120 состоит из блока управления CU310 и модуля питания. Сетевой выпрямитель, источник напряжения со вставкой постоянного тока и преобразователь для обслуживания двигателя интегрированы в модуль питания.

Модули питания в блоковом формате с блоком управления CU310 DP

Модули питания разработаны для одиночных приводов, не поддерживающих восстановление энергии в источнике. Энергия, сгенерированная при торможении преобразуется в тепловую с помощью тормозных резисторов.
Модули питания также могут использоваться блоками управления CU320 или SIMOTION D, например, в конфигурациях, в которых один привод был добавлен к группировке многоосных приводов. В этом случае модули питания блокового формата должны быть оборудованы адаптером блока управления CUA31, Он подключается к блоку управления CU320 или SIMOTION D с помощью DRIVE-CLiQ. Модули питания в формате шасси могут быть подключены напрямую к многоосным блокам управления с помощью кабеля DRIVE-CLiQ.

Модули двигателя

Источник напряжения со вставкой постоянного тока и преобразователь для обслуживания двигателя интегрированы в модуль двигателя.

Блок управления CU320, линейный модуль и два модуля двигателя в блоковом формате

Модули двигателя разработаны для многоосных систем приводов и управляются блоком управления CU320 или SIMOTION D. Модули двигателя подключены между собой с помощью общей шины пост. тока. Поскольку модули двигателя используют одну и ту же вставку постоянного тока, они могут передать друг другу энергию, т.е. если один модуль двигателя, работающий в режиме генератора, вырабатывает энергию, эта энергия может быть использована другим модулем двигателя, работающим в режиме двигателя. Источник напряжения со вставкой постоянного тока предоставляется линейным модулем с использованием сетевого напряжения.

Линейные модули

Линейные модули генерируют напряжение постоянного тока от напряжения в сети и передают на модули двигателя энергию с использованием вставки постоянного тока.

Базовые линейные модули

Базовые линейные модули разработаны только для операции подачи энергии, т.е. они не поддерживают функцию восстановления регенеративной энергии в системе питания. Если производится регенеративная энергия, например при торможении привода, она должна быть преобразована в тепловую энергию с использованием модуля торможения и тормозного резистора. Если базовые линейные модули используются для подачи энергии, необходимо установить соответствующий линейный реактор. Также можно установить линейный фильтр для ограничения кондуктивных помех до ограничений класса C2 (EN 61800 3)

Интеллектуальные линейные модули

Интеллектуальные линейные модули могут передавать энергию и возвращать регенеративную энергию в систему питания. Модуль торможения и тормозной резистор необходимы только в тех случаях, когда приводы необходимо контролируемо замедлить после перерыва в подаче энергии (например, когда энергия не может быть восстановлена на источнике питания). Если базовые линейные модули используются для подачи энергии, необходимо установить соответствующий линейный реактор. Также можно установить линейный фильтр для ограничения кондуктивных помех до ограничений класса C2 (EN 61800 3)

Активные линейные модули

Активные линейные модули могут передавать энергию и возвращать регенеративную энергию в систему питания. Модуль торможения и тормозной резистор необходимы только в тех случаях, когда приводы необходимо контролируемо замедлить после перерыва в подаче энергии (например, когда энергия не может быть восстановлена на источнике питания). В отличие от базовых линейных модулей и интеллектуальных линейных модулей, активные линейные модули генерируют регулируемое напряжение постоянного тока, которое остается постоянным независимо от скачков напряжения в сети. В этом случае напряжение в не должно превышать допустимых пределов допустимых значений. Активные линейные модули получают виртуально синусоидальный ток от источника, что ограничивает наличие всех вредных гармонических колебаний.

Активные линейные модули в блоковом формате

Если активные линейные модули используются для подачи энергии, необходимо установить соответствующий линейный реактор. Для минимизации помех активные линейные модули всегда следует использовать совместно с линейным фильтром и линейным реактором.

Активные линейные модули в формате шасси
Все компоненты, необходимые для работы активного линейного модуля, интегрированы в активный модуль интерфейса. Также для размеров HX и JX необходим внешний контактор перепуска.

Дополнительные сведения о планировании системы приводов с использованием SINAMICS S120 пожалуйста см. в "Описание системы".

Модули питания, модули двигателя и линейные модули доступны в следующих форматах: "блоковый" и "шасси"
Модули питания в форматах "блоковый" для и "шасси" для одноосных систем,
Модули двигателя и линейные модули для многоосных систем в форматах "блоковый" и "шасси".
Блоковый формат
Элементы блокового формата оптимизированы для многоосных приложений и устанавливаются рядом друг с другом. Подключение в общему источнику со вставкой постоянного тока является внутренней функцией.

Блоковый формат обеспечивает большее количество функций охлаждения:

Внутреннее воздушное охлаждение

В этом стандартном решении потеря энергии от электроники и элементов питания компонентов привода устраняется благодаря естественному охлаждению или системе искусственной вентиляции и направляется на внешнюю сторону кабины управления.

Внешнее воздушное охлаждение

При внешнем воздушном охлаждении используется метод "сквозного отверстия". Тепловая энергия, выделяемая элементом питания компонентов проходит сквозь несущую поверхность кабины управления и таким образом направляет излишки тепловой энергии сеть электропитания отдельной охлаждающей системе. Оставшаяся тепловая энергия в кабине выделяется электроникой. Уровень защиты IP54 достигается при использовании этого "механического интерфейса". Тепловая энергия проходит с охлаждающим ребром и вентилятор (часть объема поставки), проходит через заднюю часть в отдельную область вентиляции, которую также можно открыть наружу.

Система охлаждения

Элементы с поддержкой системы охлаждения могут передавать потери тепла элемента питания внешнему теплопоглощающему устройству с помощью теплового интерфейса на задней панели элемента. Это внешнее теплопоглощающее устройство может поддерживать водяное охлаждение. Для получения дополнительной информации о системе охлаждение обратитесь:
Siemens AG A&D
TCC Cabinet Cooling
Эл. почта: cc.cabinetcooling@siemens.com

Блоковый формат

Элементы блокового формата оптимизированы для одноосных приложений и доступны только как модули питания.

Блок управления CU310 может быть подключен к ним напрямую. Элементы охлаждаются с использованием внутренних охлаждающих воздух систем.

Формат для подключения к шасси

С высокой выходной мощностью (приблизительно 100 квт и выше) созданы в формате для подключения к шасси. Они доступны как линейные модули, модули питания и модули двигателя. Элементы в формате для подключения к шасси охлаждаются с использованием внутренних охлаждающих воздух систем. Блок управления CU310 может быть интегрирован в модули питания.

Глянцевые модули

С глянцевым покрытием поставляются следующие модули:

Элементы в блоковом формате

Элементы в блоковом формате для внешнего охлаждения воздуха

Элементы в блоковом формате для внутреннего охлаждения воздуха

Блоки управления (SIMOTION D345 и SIMOTION D445 при подготовке)

Модули датчиков

Модули терминалов

Все элементы блокового формата для внутреннего охлаждения воздуха доступны с глянцевыми модулями.

Глянцевое покрытие защищает чувствительные элементы с поверхностным монтажом от разрушающих газов, химически активной пыли и влажности.

От выбора блока управления и сектора питания зависит структура системы приводов. Диапазон системных компонентов обеспечивает оптимальную адаптацию системы приводов к приложению.

Системные компоненты подразделяются на следующие категории:

Компоненты вставки постоянного тока, например, модули торможения и тормозные резисторы,
Компоненты питания на стороне нагрузки, например, реакторы двигателя,
Дополнительные системные компоненты, например, модули терминалов, панели оператора и платы связи
Интерфейс системы шифроватора для подключения различных типов шифроватора к SINAMICS S120