西門子SIEMENS控制模塊6SL3210-1SE11-3UA0   西門子SIEMENS控制模塊6SL3210-1SE11-3UA0

 
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SINAMICS S120 CU320項目升級成CU320-2DP的步驟

SINAMICS S120新一代控制單元CU320-2DP具有更高的運算能力，如果要采用CU320-2DP替代原有的控制單元CU320，而不改變原有的項目數據，那么需要對原有項目進行升級。本文將以一個CU320 V2.6.2升級成CU320-2DP V4.3.2的例子，介紹項目升級的操作步驟。

1 準備條件
在升級前，需要滿足以下條件：

• 硬件需求
  a) 調試用PG/PC，比如帶CP5512（DP通訊處理器）的筆記本電腦
  b) S120控制單元
  > CU320（6SL3040-0MA00-0AA1），帶V2.6.2的CF卡
  > CU320-2DP（6SL3040-1MA00-0AA0），帶V4.3.2的CF卡
• 軟件需求
  a) STARTER V4.1 SP5或以上，或SCOUT V4.1 SP5或以上

2 升級步驟
項目升級過程，包括以下基本步驟：

• 備份原有項目
• 導出原項目數據
• 導入原項目數據
• 在線下載項目

2.1 備份原有項目
1. 連接PG/PC到CU320，比如通過Profibus DP。
2. 打開STARTER，創建新項目，在線并上載原項目數據，并做好備份。

2.2 導出原項目數據
使用STARTER打開原有項目文件，在左側導航欄右鍵點擊驅動單元，依次選擇“Expert”?“Save project and export object”，如下圖所示。

圖1 在STARTER中選擇導出數據

從彈出對話框中，點擊“Browse”選擇文件夾，點擊“OK”開始導出項目數據。

圖2 選擇導出文件夾

導出完畢后，會在的文件夾下生成一個“SINAMICS_S120_CU320.xml”文件和數據文件夾，可以在窗口下半部的狀態欄，看到導出狀態“Successfully completed”的提示。

西門子6SL3210-1SE11-3UA0
圖3 項目導出成功后的提示

2.3 導入原項目數據
使用STARTER創建一個新項目，并插入一個新的驅動單元，選擇版本為4.3.2的CU320-2DP。在左側導航欄右鍵點擊驅動單元，依次選擇“Expert”?“Import object”，如下圖所示。

圖4在STARTER中選擇導入數據

從彈出對話框中，點擊“Browse”選擇文件夾，找到之前導出的“SINAMICS_S120_CU320.xml”文件，點擊“OK”開始導入項目數據。

西門子數控系統特點

　　西門子數控系統采用32位微處理器實現CNC控制，內部集成PLC控制，對機床進行邏輯控制、采用全數字化的驅動模塊集成控制?？蓪崿F鉆，車，銑，磨，沖，激光加工和搬運設備的控制，適用于復雜的加工任務，有較強的動態品質和控制精度。其突出特點如下：

• 可大31個進給軸/主軸，可完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制，同時控制進給軸和主軸的同步操作。
• 操作部分硬件用戶可在Window98/2000/XP下開發自定義的界面。用戶可以更加熟悉并簡便地進行數控系統的控制。
• 10個方式組和10個通道技術。多通道多組的控制技術大大提高了加工的效率。
• 通過Drive-CliQ總線與全數字驅動SINAMICS S120實現高速可靠通訊。
• NC編程符合DIN66025標準，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進行公制、英制尺寸或混和尺寸的編程，程序編程與加工可同時進行，系統具備1.5兆字節的用戶內存，用于零件程序、刀具偏置、補償的存儲。
• 軸優化方便?？梢酝ㄟ^“Startup-tool”軟件對軸的速度環、位置環進行優化特別方便
• 輪廓的沖突檢測，刀具半徑補償的接近和退出及交點計算、刀具長度補償、螺距誤差補償和測量系統誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。
• 安全保護功能。數控系統可通過預先設置軟極限開關的方法，進行工作區域的限制，當超程時可以觸發程序進行減速，對主軸的運行還可以進行監控。

圖5 選擇導入文件

導入完畢后，可以在窗口下半部的狀態欄，看到導入狀態“Successfully completed”的提示。

產品簡介：西門子6SL3210-1SE11-3UA0功率模塊變頻器

6SL3210-1SE11-3UA0
SINAMICS S120 變頻器 功率模塊 PM340 輸入：380-480V 三相交流，50/60Hz 輸出：3 相交流 1.3A(0.37kW) 結構形式：塊大小 組件 FSA 內部風冷

產品圖片：西門子6SL3210-1SE11-3UA0功率模塊變頻器

產品系列：

6SL3210-1SE11-3UA0
6SL3210-1SE11-7UA0
6SL3210-1SE12-2UA0
6SL3210-1SE13-1UA0
6SL3210-1SE14-1UA0
6SL3210-1SE16-0AA0
6SL3210-1SE16-0UA0
6SL3210-1SE17-7UA0
6SL3210-1SE22-5UA0
6SL3210-1SE23-2AA0
6SL3210-1SE23-8AA0
6SL3210-1SE24-5AA0
6SL3210-1SE26-0AA0
6SL3210-1SE27-5AA0
6SL3210-1SE31-0AA0
6SL3210-1SE31-0UA0
6SL3210-1SE31-1AA0
6SL3210-1SE31-1UA0
6SL3210-1SE31-5AA0
6SL3210-1SE31-8AA0

產品作用：

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。 

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

公司簡介：

我司產品主要供應于中國航天工業，中國高鐵集團，中國各大鋼鐵制造集團公司，各汽車制造集團公司，世界500強外資企業和中國民營企業等。產品廣泛適用于車、銑、磨、刨、鉆等金屬切削機床和各類機床設備及航天、高鐵、鋼鐵、汽車、造船、軍工、重工、電子、電機、制藥、醫療、紡織、印刷、輕工、包裝、廣告媒體等領域。

      展望未來，中國已進入了經濟“新常態”格局，企業面臨轉型升級的關鍵時刻，面向即將到來的工業4.0時代，上海蜀乾將緊追時代步伐，致力于將電氣化，自動化，數字化智慧的力量融入于各行各業，為中國的制造行業升級轉型貢獻一份力量。 

公司倉庫：

圖6項目導入成功后的提示

2.4 在線下載項目
1. 使用STARTER連接驅動器CU320-2DP，并在線。
2. 下載升級后的項目數據。
3. Copy RAM to ROM。
至此，項目升級完成。
如果項目中使用了PLC，那么PLC的硬件組態也需要作相應的修改，把CU320改成CU320-2DP即可，其中的報文需要手動配置。

SINAMICS S120 SERVO模式下位置控制與速度控制方式的切換

應用描述

在S120 EPOS功能激活后，可以在MDI方式下進行位置模式與速度模式 (Setting-up mode)的切換，但此時位置環也是激活的，速度單位是1000 LU/min。但在一些工況下，不需要位置環，只需要速度控制，速度單位使用rpm。那么如何才能禁用位置環，實現位置控制與速度控制方式的切換呢？

本文將介紹S120 EPOS功能激活后位置控制與速度控制切換的方法。

解決方案

從Firmware V4.6開始，通過合理的參數設置，可以實現位置控制與速度控制方式的切換。

SINAMICS S120 SERVO模式下，在激活了基本定位EPOS功能后，控制系統結構如圖1所示，

圖1 控制系統結構圖

從圖1中看出，通過參數 P2550和P1142的組合設置，可以在兩種控制方式之間切換；通過EPOS和P1155可以對位置和速度進行設定。兩種控制方式的設置組合如下：

• 位置控制方式
  • 位置方式激活：P2550＝1，P1142＝0
  • 位置主給定：由EPOS指令產生，比如Jog
• 速度控制方式
  • 速度方式激活：P2550＝0，P1142＝1
  • 速度主給定：P1155

通過BICO連接，可以使用PLC報文或外部端子對控制方式進行切換。

在默認情況下，如果在運行中直接切換控制方式，可能會帶來一些問題。比如，在從位置控制向速度控制切換時，位置控制器被禁用，系統會報 F0749*(EPOS:Enable signal withdrawn while trversing)；在位置與速度方式同時激活（P2550＝1，P1142＝1）時，位置控制器處于激活狀態，此時速度給定P1155是一個擾動，系 統可能會報F07450、F07451、F07452等監視故障。實際應用中盡量避免兩種方式同時激活。

為了解決以上問題，可以設置參數來屏蔽這些故障。對于F07490可以設置P2118.0＝7490，P2119.0＝0來屏蔽；對于 F07450、F07451、F07452可以設置P2542＝0、P2544＝0、P2546＝0來屏蔽。

CU310?2 PN 和 SIMOTION D4x5?2 控制單元

CU310?2 DP 和 CU310?2 PN 控制單元

CU310?2 控制單元用于控制一個驅動器。它們帶有一個標準 PROFIBUS 接口 (CU310?2 DP) 或 PROFINET 接口 (CU310?2 PN) 以及一個 TTL/HTL 編碼器分析電路。

CU320-2 控制單元

控制單元 CU320?2 是為控制多個驅動系統而設計的。CU320?2 控制單元能夠在 V/f 控制模式下運行多

• 12 臺變頻器，

• 或在伺服或矢量控制模式下運行多 6 臺變頻器。

CU320-2 控制單元可用于控制單機驅動組，并執行基本的驅動技術功能。

SIMOTION D 控制單元

SIMOTION D 控制單元適用于需要協調運動控制的應用，如同步運行、電子齒輪、凸輪盤或復雜技術功能。
SIMOTION D 控制單元分為各種性能類別：

• SIMOTION D410?2，用于控制 1 到 3 根軸

• SIMOTION D425?2，用于控制多 16 根軸

• SIMOTION D435?2，用于控制多 32 根軸

• SIMOTION D445?2，用于控制多 64 根軸

• SIMOTION D455?2，用于控制多 128 根軸

STARTER 調試工具用于對各種類型控制單元進行調試和診斷。SIMOTION D 控制單元需要使用 SCOUT 工程軟件（包含 STARTER 工具）。

有關 STARTER 和 SCOUT 的詳細信息，請參見“工程軟件”和“SIMOTION 運動控制系統”一章。

電源模板

獨立型 SINAMICS S120 變頻調速柜系統包括一個 CU310?2 控制單元和一個電源模塊。電源模塊中集成了一個電源整流器、一個電壓源直流環節和一個用于為電機供電的逆變器。

帶有 CU310?2 控制單元的塊型電源模塊

電源模塊針對不能將電能回饋至電源的驅動器而設計。制動過程中產生的能量通過制動電阻器而被轉換為熱量。

電源模塊也可通過一個 CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴展控制器來運行，例如，在必須將一個驅動加到一個多軸驅動組的配置中運行。在這種情況下，塊型功率模塊必須配備 CUA31/CUA32 控制單元適配器。它是通過 DRIVE-CLiQ 與 CU320?2 控制單元、SIMOTION D4x5?2 或 CX32?2 擴展控制器相連的。機架型電源模塊可使用一條 DRIVE-CLiQ 電纜直接連接到多軸控制單元。

電機模塊

電機模塊中集成了一個電壓源直流環節和一個用于為電機供電的逆變器。

CU320?2 控制單元、電源模塊和兩個書本型電機模塊

電機模塊針對多軸驅動系統而設計，由一個 CU320 2 控制單元、一個 SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴展控制器進行控制。多個電機模塊是通過一條共用直流母線相互連接的。由于多個電機模塊共用同一個直流環節，因此它們可相互交換能量，即如果一個以發電機模式運行的電機模塊產生了電能，該電能就可被以電機模式運行的另一個電機模塊使用。電壓源直流環節通過一個輸入模塊來提供輸入電壓。

電源模塊

電源模塊可產生一個直流電壓，用于通過電壓源直流鏈路向電機模塊供電。

基本電源模塊

基本電源模塊設計用于僅饋電運行，即不能儲存再生能量到供電系統。若產生再生能量，例如，驅動裝置制動時，必須通過一個制動模塊和一個制動電阻器，將制動能量轉換成熱。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

非調節型電源模塊(Smart Line)

非調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。如果非調節型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。可選裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

調節型電源模塊(Active Line)

調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。但是，與基本電源模塊和非調節型電源模塊相比，調節型電源模塊可產生可調直流電壓，而不管電網波動如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內。調節型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，限制了任何有害諧波成分。

為了運行有源整流裝置，必須使用適宜的有源濾波裝置。可選裝電源濾波器，來限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

有關通過 SINAMICS S120 來設計一個驅動系統的詳細信息，請參見“系統說明”。

電源模塊、電機模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機架型：

• 塊型和裝機裝柜型功率模塊

• 書本型、緊湊書本型和機架型電機模塊和輸入模塊。

冷卻方式

根據機座號的不同，有多種冷卻方式：

內部空氣冷卻

在這種標準解決方案中，來自驅動部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過自然冷卻或布置到控制柜內部的強迫通風冷卻系統來排除。

外部空氣冷卻

外部空氣冷卻采用“通孔”方法。部件的功率部分散熱器穿過控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個獨立的外部冷卻回路。控制柜中保留的僅有熱量是由電子部件散發的。在外部散熱器的機械接口處，可達到 IP54 的防護等級。帶有散熱片和風扇裝置（在供貨范圍內）的散熱器從后部伸出到一個單獨的通風區域內，該通風區域也可向外敞開。

冷卻板冷卻

采用冷卻板冷卻方式的裝置可通過裝置后面板上的一個熱量接口將功率部分的熱量損耗傳遞到外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。

液體冷卻

在液體冷卻式裝置上，散熱器上安裝有功率半導體，冷卻介質從該散熱器中流過。裝置產生的大部分熱量由冷卻介質吸收，并可散到控制柜外面。

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