Децентрализованные преобразователи SINAMICS G120D Siemens

Обзор

Серия децентрализованных преобразователей частоты
SINAMICS G120D это решение для специальных задач
приводов в области подъёмно-транспортного
оборудования. SINAMICS G120D позволяет плавно
регулировать скорость трехфазных асинхронных
двигателей и отвечает всем требованиям транспортных
приложений от базового частотного до сложного
векторного управления. Благодаря своей продуманной
модульной конструкции со степенью защиты IP65 он
оптимально вписывается в установку, обеспечивая при этом
ее высокую техготовность при одновременно коротком
харанении на складе. Инновационная концепция силовой
части с поддержкой рекуперации помогает экономить
энергию. Запатентованные уникальные функции
безопасности обеспечивают улучшение концепций
установки и увеличение производительности. Через PROFIBUS
или PROFINET возможна оптимальная интеграция этого
привода в систему автоматизации TIA от Siemens.
Благодаря различным версиям (типоразмеры FSA до FSC) в
диапазоне мощностей от 0,75 кВт до 7,5 кВт она подходит
для большого числа решений с приводами.

Пример: SINAMICS G120D, типоразмер FSA, состоящий из силового модуля PM250D и управляющего модуля повышенной безопасности CU240D DP-F

Причины выбора децентрализованной приводной техники

• идентичная соединительная техника
• идентичные монтажные размеры SINAMICS G110D и
  SINAMICS G120D
• унифицированные инструменты для ввода в
  эксплуатацию и проектирования
  Продукты семейства децентрализованных приводов:
• преобразователь частоты SINAMICS G110D
• преобразователь частоты SINAMICS G120D
• преобразователь частоты SIMATIC ET 200S FC
• преобразователь частоты SIMATIC ET 200pro FC
• устройство плавного пуска SIRIUS M200D

Семейство децентрализованных приводов от Siemens

Для оптимальной реализации децентрализованных
решений с приводами Siemens предлагает инновационную
линейку преобразователей частоты. Сильные стороны
отдельных участников линейки обеспечивают простое
согласование с требованиями различных приложений:

• Identical connection systems
• Identical mounting dimensions for SINAMICS G110D and SINAMICS G120D
• Standard commissioning and configuration tool

Products from the family of distributed drives:

• SINAMICS G110D inverters
• SINAMICS G120D inverters
• SIRIUS M200D motor starters

Модульность

SINAMICS G120D это модульная линейка приводов со
степенью защиты IP65, состоящая из различных
функциональных блоков. Важнейшими из них являются:

• управляющий модуль (CU)
• силовой модуль (PM)

Управляющий модуль управляет и контролирует силовой
модуль и подключенный двигатель в нескольких типах
регулирования по выбору. Находящиеся на устройстве
цифровые и аналоговые входы позволяют подключать
сенсорику и исполнительные элементы непосредственно к
приводу. Входные сигналы могут связываться либо
непосредственно в управляющем модуле и автономно
запускать локальные реакции, либо они направляются
через PROFIBUS или PROFINET на централизованную
систему управления, где обрабатываются в контексте
установки в целом.
Силовой модуль питает двигатель в диапазоне мощностей
от 0,75 кВт до 7,5 кВт. Он управляется микропроцессором
из управляющего модуля. Для макс. надежной и гибкой
работы двигателя используется самая современная
технология IGBT с широтноимпульсной модуляцией.
Различные функции безопасности обеспечивают высокий
уровень защиты силового модуля и двигателя. Необычно
плоская механическая конструкция оптимизирована для
использования непосредственно в установке. Кроме этого,
силовой модуль имеет одинаковые схемы сверления для
всех мощностей (стандартное „посадочное место“). Кроме
этого, размеры идентичны таковым частотного
преобразователя SINAMICS G110D. Это значительно
упрощает конструирование, монтаж и реконструкцию
установки.
Актуальная техническая документация (каталоги,
габаритные чертежи, сертификаты, справочники и
руководства по эксплуатации) могут быть получены в
Интернете по адресу:
http://www.siemens.com/sinamics-g120d/documentation
или получены offline на DVD CA 01 в DТ-конфигураторе.
Дополнительно DТ-конфигуратор может использоваться
без установки в Интернете. По следующему адресу DТ-
конфигуратор находится в Industry Mall от Siemens:
http://www.siemens.com/dt-configurator

Safety Integrated

Децентрализованные преобразователи SINAMICS G120D
предлагают варианты для безопасно-ориентированных
приложений. Все силовые модули уже подготовлены для
Safety Integrated. Если силовой модуль комбинируется с
соответствующим управляющим модулем повышенной
безопасности, то из этого привода получается Safety
Integrated Drive.
Преобразователь повышенной безопасности
SINAMICS G120D предлагает три функции безопасности,
сертифицированные по EN 954-1, категория 3 и
IEC 61508 SIL 2:

• безопасно отключенный момент (STO, Safe Torque Off) для
  защиты от активного движения привода
• безопасный останов 1 (SS1, Safe Stop 1) для
  непрерывного контроля безопасной рампы торможения
• безопасно ограниченная скорость (SLS, Safely Limited
  Speed) для защиты от опасных движений при
  превышении предельной скорости

Как для функции „Безопасный останов 1“, так и для
функции „Безопасно ограниченная скорость“ не требуется
датчика двигателя или датчика положения; это сокращает
затраты. Особенно это касается уже существующих
установок, которые могут быть оснащены техникой
безопасности без внесения изменений в двигатель или
механику.
Функции безопасности „Безопасно ограниченная скорость"
и "Безопасный останов 1“ сертифицированы для
асинхронных двигателей без датчика - они не разрешены
для протягивающих нагрузок, к примеру, подъемников и
размоточных устройств

Дополнительную информацию см. главу "Отличительные
осбенности", раздел Safety Integrated.

Efficient Infeed Technology

В силовых модулях PM250D используется инновационная
Efficient Infeed Technology. С ее помощью со стандартными
преобразователями в генераторном режиме двигателя
можно рекуперировать возникающую энергию в сеть.
Одновременно экономится энергия и значительно
сокращаются текущие эксплуатационные расходы.

Additional information is included in chapter Highlights, section Efficient Infeed Technology.

ПО для ввода в эксплуатацию STARTER

ПО для ввода в эксплуатацию STARTER (от версии 4.1, SP1)
упрощает ввод в эксплуатацию и ТО SINAMICS G120D. Оно
предлагает мастера для простого и быстрого ввода в
эксплуатацию, в комбинации с удобными для пользователя
и обширными функциями для решения с приводом.

Дизайн

В случае децентрализованных преобразователей частоты
SINAMICS G120D речь идет о модульном преобразователе
частоты для стандартных приводов. Каждый
SINAMICS G120D состоит из двух оперативных компонентов
- управляющего модуля и силового модуля.

Силовой модуль PM250D с подключением к сети и подключением
двигателя и управляющим модулем CU240D

Силовые модули

Для децентрализованных преобразователей
SINAMICS G120D предлагаются следующие силовые
модули:

Силовые модули PM250D

Силовые модули PM250D (0,75 кВт до 7,5 кВт) имеют
эффективную технологию питания, обеспечивающую
ведомую сетью рекуперацию энергии. Эта инновация
позволяет рекуперировать генераторную энергию обратно
в сеть, обеспечивая тем самым ее экономию.

Управляющие модули

Для децентрализованных преобразователей
SINAMICS G120D предлагаются следующие управляющие
модули:

Управляющие модули CU240D

Управление преобразователем осуществляется через
управляющий модуль. Наряду с управлением доступны и
другие функции, которые через параметрирование могут
быть настроены на соответствующее приложение. Имеется
несколько управляющих модулей в различном исполнении:

• CU240D DP
• CU240D DP-F
• CU240D PN
• CU240D PN-F
• CU240D PN-F PP

Дополнительные системные компоненты

Интеллектуальная панель оператора "ручной терминал IOP"

IOP окажется полезной как новичкам, так и экспертам по
приводам. Благодаря большому текстовому дисплею,
управлению в режиме меню и программам-пощникам
значительно упрощаются ввод в эксплуатацию, диагностика
и локальное управление стандартными приводами.

Карта памяти SINAMICS Micro Memory Card (MMC)

На карту памяти SINAMICS Micro Memory Card (MMC) можно
сохранить параметрирование преобразователя. При
сервисном вмешательстве, к примеру, после замены
преобразователя и загрузки данных с карты памяти,
система сразу же готова к работе. Соответствующий слот
находится сбоку на задней стороне управляющего модуля.

Интерфейсный кабель RS232 для коммуникации с PC

Для управления и ввода в эксплуатацию преобразователя
непосредственно с PC, если на нем установлено
соответствующее ПО (ПО для ввода в эксплуатацию
STARTER от версии 4.1, SP1).

Интерфейсный кабель USB для коммуникации с PC

Для управления и ввода в эксплуатацию преобразователя
непосредственно с PC, если на нем установлено
соответствующее ПО (ПО для ввода в эксплуатацию
STARTER от версии 4.1, SP1).

Соединительный кабель для управляющих модулей

Гибкие соединительные кабели для передачи данных между
участниками в сети промышленного Ethernet или
участниками PROFIBUS, а также для питания управляющего
модуля.

Соединительный кабель для силовых модулей

В качестве принадлежностей могут быть заказаны
комплекты штекеров для питания и отвода двигателя, а
также кабели двигателя с разъемами для соединения с
двигателем.

Комплект запасных частей

В случае необходимой замены, предлагается комплект
запасных частей, состоящий из мелких деталей, как то
уплотнения, крышки, окошко адресного переключателя
PROFIBUS и винты.

Запасной вентилятор

В случае необходимости имеется запасной вентилятор,
представляющий собой предварительно смонтированный
блок с кожухом, вентилятором и винтами.

Конфигурация

Для децентрализованных преобразователей
SINAMICS G120D предлагаются следующие
вспомогательные средства электронного проектирования и
технических разработок:

Помощь в выборе DT-конфигуратор в СА 01

Более чем 100000 продуктов приблизительно с 5 млн.
возможных вариантов из области приводной техники
находятся в интерактивном каталоге CA 01 – Offline Mall от
Siemens IA&DT. Для упрощения выбора подходящего
двигателя и/или преобразователя из всего обширного
спектра стандартных продуктов, был разработан DT-
конфигуратор, интегрированной в качестве "помощи в
выборе" в это каталог на DVD с помощью в выборе и
проектировании.

Online DT-конфигуратор

Дополнительно DT-конфигуратор может использоваться и
без установки в Интернете. По следующему адресу можно
найти DT-конфигуратор в Industry Mall от Siemens: http://www.siemens.com/dt-configurator

ПО для проектирования SIZER для приводов Siemens

Удобное проектирование семейства приводов SINAMICS и
MICROMASTER 4 осуществляется с помощью ПО для
проектирования SIZER для приводов Siemens. Оно
обеспечивает поддержку при техническом проектировании
необходимых для определенной задачи привода
аппаратных и микропрограммных компонентов. SIZER для
приводов Siemens обеспечивает проектирование
комплексных приводных систем и поддерживает как
простые индивидуальные приводы, так и сложные
многоосевые приложения. Для SINAMICS G120D от SIZER
для приводов Siemens версии 2.9.

ПО для ввода в эксплуатацию STARTER

С помощью ПО для ввода в эксплуатацию STARTER
осуществляется управляемые через меню ввод в
эксплуатацию, оптимизация и диагностика. Наряду с
приводами SINAMICS, STARTER подходит и для устройств
MICROMASTER 4 и преобразователей частоты для
децентрализованной периферии SIMATIC ET 200S FC и
SIMATIC ET 200pro FC. Для SINAMICS G120D от STARTER
V4.1, SP1.

Система технических разработок Drive ES

Drive ES это система технических разработок, с помощью
которой приводная техника Siemens лекго, быстро и
рентабельно может быть интегрирована в систему
автоматизации SIMATIC в том, что касается коммуникации,
проектирования и хранения данных. Основой этого
является интерфейс STEP 7 Manager. Для SINAMICS
доступны различные программные пакеты:
Drive ES Basic, Drive ES SIMATIC и Drive ES PCS 7.1.

Особенности

• Значительное упрощение конструирования, монтажа и
  реконструкции установки благодаря компактной
  конструкции и идентичныи размерам отверстий для всех
  мощностей; кроме этого, размеры идентичны таковым
  преобразователя SINAMICS G110D
• Широкий диапазон мощностей от 0,75 кВт до 7,5 кВт
• Благодаря функциональности Safety сокращение
  расходов при интеграции приводов в безопасно-
  ориентированные машины или установки
• Благодаря инновационной концепции питания
  (двунаправленный входной выпрямитель с "узким"
  промежуточным контуром) возможна рекуперация
  кинетической энергии нагрузки в сеть. Благодаря этой
  возможности рекуперации достигается значительная
  экономия энергии, т.к. более не требуется
  преобразовывать генераторную энергию в тепло в
  тормозном резисторе. Тормозные резисторы и дроссели
  больше не нужны – преимущества этого проявляются
  прежде всего в сокращении требуемого места и
  монтажных расходов при высокой степени защиты IP65
• Простой ввод в эксплуатацию и ТО благодаря
  идентичным, стандартизированным штекерным разъемам
  соединений шины, питания и I/O (ISO 23570) для всего
  диапазона мощностей преобразователей
  SINAMICS G110D и SINAMICS G120D
• Повышенная надежность и увеличенный срок службы
  благодаря лакировке блоков электроники
• Гибкость через мобильность для перспективной
  децентрализованной концепции привода с высокой
  степенью защиты IP65
  • возможна замена модулей под напряжением
    (Hot Swapping)
  • простая заменяемость обеспечивает макс. удобство в
    обслуживании
• Простая, сквозная реализация цельных,
  децентрализованных концепций установок благодаря
  масштабируемому использованию продуктов:
  • SIRIUS M200D (устройство плавного пуска)
  • SINAMICS G110D (преобразователь для простых
    транспортных приложений)
  • SINAMICS G120D (преобразователь для специальных
    транспортных приложений)
• Использование идентичных штекеров для устройства
  плавного пуска SIRIUS M200D
• Поддержка коммуникации через PROFINET или PROFIBUS
  с PROFIdrive Profil 4.0
• сокращение числа интерфейсов
• инжиниринг в масштабах всей установки
• простое управление
• Простое подключение, проектирование, управление
  данными, а также управление преобразователем в
  сложных установках благодаря последовательной
  интеграции в TIA (Комплексная автоматизация)
• Высокое удобство управления благодаря использованию
  интеллектуальной панели оператора (IOP) для
  параметрирования, диагностики, управления и для
  копирования параметров привода в ВOP
• Благодаря возможности подключения до 6 датчиков и до 2
  исполнительных элементов непосредственно к
  управляющему модулю, возможно прямое управление
  практически всей релевантной для приводов
  информацией; при этом локальная предварительная
  обработка сигналов снимает нагрузку с полевой шины
  при коротком и воспроизводимом времени реагирования
• Встроенный ЭМС-фильтр класса A (по EN 55011)
• Встроенная схема управления торможением,
  поддерживаемые тормозные напряжения AC 400 В/DC
  180 В
• Встроенная защита двигателя через тепловую модель
  двигателя и обработку датчиков температуры PTC,
  Thermo-Click или KTY 84
• Программные параметры для простого согласования с
  двигателями 50 Гц или 60 Гц (двигатели IEC или NEMA)
• Простая замена устройств и ускоренное копирование
  параметров на опциональую карту памяти MMC
• Инжиниринг и ввод в эксплуатацию с помощью стандартного
  ПО для технических разработок SIZER для приводов Siemens
  (от версии 2.9), STARTER (от версии 4.1, SP1) и Drive ES
  обеспечивают быстрое проектирование и простой ввод в
  эксплуатацию – с Drive ES Basic STARTER интегрируется в
  STEP 7, используя преимущества централизованной системы
  УД и сквозной коммуникации
• Универсальная сертификация по CE, UL, cUL, c-tick, ГОСТ Р и
  Safety Integrated по EN 954-1, категория 3 и IEC 61508 SIL 2

Технические данные

Следующие технические параметры действительны, если ясно не
указано иначе, для всех приведенных ниже компонентов
децентрализованных преобразователей SINAMICS G120D.

¹⁾ В транспортировочной упаковке.
²⁾ UL-/c-tick-сертификация для управляющего модуля CU240D PN-F PP в подготовке.
³⁾ Другую общую информацию см. также SINAMICS G110 в разделе технические данные, Соответствие стандартам.
⁴⁾ С экранированным кабелем двигателя до 15 м.