Сервопреобразователь SINAMICS S110 SINAMICS S110 – простой позиционирующий привод для одноосевых приложений
SINAMICS S110: силовой модуль PM340 блочного формата с управляющим модулем CU305 и BOP20
SINAMICS S110 может использоваться во множестве приложений.
Типичными примерами являются:
- Handling equipment
- погрузочно-разгрузочные устройства
- механизмы загрузки/выгрузки
- листоприемные устройства
- сборочные автоматы
- оборудование для автоматизации лабораторий
- металлообработка
- дерево, стекло, керамика
- печатные машины
- станки для обработки пластмасс
К сервопреобразователю SINAMICS S110 могут подключаться синхронные серводвигатели и асинхронные двигатели. Поддерживаются все распространенные типы датчиков.
Для подключения к системе управления верхнего уровня имеются различные интерфейсы полевой шины, кроме этого возможно управление через ±10 В и интерфейс шагового задания.
Т.н. простой позиционер (EPos) является интегрированной составной частью SINAMICS S110. С его помощью возможна простая реализация задач позиционирования.
Гибкость в использовании
Отличительными особенностями SINAMICS S110 являются его гибкость и универсальность.
Для реализации круговых и линйеных осей можно использовать синхронные серводвигатели и асинхронные двигатели с мощностью до 90 кВт. Удобное подключение двигателя DRIVE-CLiQ обеспечивается встроенным интерфейсом DRIVE-CLiQ. Благодаря этому возможно считывание электронного шильдика двигателя, следствием чего является сокращение времени ввода в эксплуатацию и расходов за счет инжиниринга.
Кроме этого, SINAMICS S110 оснащен интерфейсом датчика, через который могут по выбору обрабатываться датчики HTL/TTL и SSI. Конечно, наряду с чистым позиционированием "точка- точка", SINAMICS S110 предлагает и переключение на ходу из бесконечного режима в режим для точного позиционирования находящихся на транспортных лентах предметов. Даже простые профили перемещения с различными циклами движения и временем ожидания могут выполняться SINAMICS S110 самостоятельно.
Для подключения к системе автоматизации управляющий модуль CU305 SINAMICS S110 имеет встроенный коммуникационный интерфейс. По выбору может быть заказан PROFINET, PROFIBUS или CANopen. Поддерживаются стандартизированные протоколы для подключения к системе управления верхнего уровня – профиль PROFIdrive для режима позиционирования и профиль PROFIsave для безопасно-ориентированной коммуникации.
Тем самым обеспечивается оптимальная поддержка системы автоматизации SIMATIC S7. Подключение осуществляется через PROFIBUS, а коммуникации с приводом в SIMATIC S7 через стандартные функциональные блоки. Кроме этого, возможна полная интеграция ПО для ввода в эксплуатацию STARTER в ПО программирования SIMATIC STEP 7.
Техника BICO
В каждом приводе существует множество входных и выходных величин, которые могут свободно соединяться и на межобъектном уровне с помощью техники BICO (Binector Connector Technology). Бинектор это логический сигнал,который может принимать значение 0 или 1. Коннектор это числовое значение, к примеру, фактическое значение скорости или заданное значение тока.
Free Blocks (свободные функциональные блоки)
С помощью интегрированных в управляющий модуль CU305 "свободных функциональных блоков" привод без особых затрат может быть точно адаптирован к самым разным требованиям заказчика. На выбор предлагаются как простые логические блоки (к примеру, элементы И/ИЛИ), так и сложные блоки (к примеру, задатчик интенсивности, сглаживающие элементы или сигнализаторы предельных значений). Все блоки могут гибко соединяться друг с другом с помощью техники BICO (Binector-Connector), следствием чего является быстрая, приближенная к приводу обработка сигналов и снятие части нагрузки с системы управления верхнего уровня.
Оптимальная поддержка диагностики через функцию трассировки
Входные и выходные величины приводов могут регистрироваться в их характеристике во времени через встроенную функцию трассировки и отображаться с помощью ПО для ввода в эксплуатацию STARTER. При этом одновременно может записываться до 4 сигналов. Запись может запускаться в зависимости от свободно устанавливаемых граничных условий, к примеру, значения входной или выходной величины.
Safety Integrated
С помощью встроенных функций безопасности SINAMICS S110 на практике может быть реализована высокоэффективная защита персонала и оборудования (понятия по IEC 61800-5-2).
По умолчанию устанавливаются следующие базовые функции Safety-Integrated:
- Safe Torque Off (STO)
- Safe Brake Control (SBC)
- Safe Stop 1 (SS1)
Как опция пределгаются следующие расширенные функции Safety-Integrated
- Safe Stop 2 (SS2)
- Safe Operating Stop (SOS)
- Safely Limited Speed (SLS)
- Safe Speed Monitor (SSM)
- Safe Direction (SDI)
Функции Safety-Integrated полностью встроены в приводную систему. Они могут быть активированы через цифровыевходы повышенной безопасности на управляющем модуле CU305 или через PROFINET/PROFIBUS с PROFIsafe.
Функции Safety-Integrated являются полностью электронными, что обеспечивает более короткое время реакции по сравнению с внешними функциями контроля.
Дополнительную информацию можно найти в главе отличительные особенности, раздел Safety Integrated.
Принадлежности
Карты памяти
Карта памяти может быть использована для SINAMICS S110 как опция. Соответствующий слот расположен на нижней стороне управляющего модуля CU305. На карту памяти можно сохранить все функции SINAMICS S110: параметрирование устройств и микропрограммное обеспечение. При сервисном обслуживании, к примеру, после замены преобразователя и передачи данных с карты памяти, система сразу же снова готова к работе.
SINAMICS Micro Memory Card (MMC) является обязательным условием для использования опциональных расширенных функций Safety-Integrated. На MMC сохраняется необходимая для этого лицензия.
Интеллектуальная панель оператора (IOP)
IOP в равной мере помогает как новичкам, так и экспертам по приводам. Благодаря большому текстовому дисплею,управлению в режиме меню и программам-помощникам, ввод в эксплуатацию, диагностика и локальное управление стандартных приводов упрощается.
IOP может быть подключена через интерфейс RS232 управляющего модуля CU305 и соответствующий соединительный кабель. Прямое подключение IOP к управляющему модулю CU305 невозможно.
Модули с лаковым покрытием
Следующие устройства стандартно укомплектованы лакированными или частично лакированными модулями:
- устройства блочного формата
- управляющие модули
- модули датчиков
Лаковое покрытие модулей защищает чувствительные компоненты SMD от вредных газов, химически активной пыли и влаги.
Функции
Сервопреобразователь SINAMICS S110 | SINAMICS S110 – обзор важнейших функций | |
|---|---|
| Метод управления | Серво-управление |
| Управление по моменту с датчикомУправление по скорости с и без датчикаУправление по положению с датчиком |
| Управление по моменту с датчикомУправление по скорости с датчикомУправление по положению с датчиком |
| Функция управления | U/f-характеристика |
| простая линейная |
| – |
| Простой позиционер (EPos) | Абсолютное и относительноепозиционированиеЛинейная и круговая осьДатчик двигателя и прямаяизмерительная система4 режима реферирования16 кадров перемещенияПрямая установка заданного значения(MDI)Периодический режим работыКомпенсация обратного люфтаКонтроль отклонения, обусловленногозапаздываниемСигналы кулачковОтслеживание положения длярасширенного диапазона позиций.... |
| Safety Integrated | Safe Torque OFF (STO)Safe Brake Control (SBC)Safe Stop 1 (SS1)Safe Stop 2 (SS2)Safe Operating Stop (SOS)Safely Limited Speed (SLS)Safe Speed Monitor (SSM)Safe Direction (SDI) |
| Защитные функции | Пониженное напряжениепромежуточного контураПеренапряжение промежуточногоконтураТок перегрузки силовой частиТок перегрузки двигателяПерегрузка силовой части (IІt)Короткое замыканиеЗамыкание на землюПерегрев двигателяПерегрев силовой части |
| Функции для упрощенного вводав эксплуатацию | Электронный шильдик для двигателей сDRIVE-CLiQИдентификация данных двигателяИдентификация положения полюсовАвтоматическая оптимизация регуляторасо STARTER |
| Свободные функциональныеблоки | Логические и арифметические блоки |
| Блоки данных | 2 командных блока данных2 блока данных привода2 блока данных двигателя1 блок данных датчика |
| Другие программные функции | Соединение BiCoТехнологический регулятор (ПИД)Расширенный канал заданных значенийАвтоматика повторного включенияТорможение закорачиванием якоряТорможение постоянным токомУправление торможениемVdc_min-регулирование (кинетическаябуферизация)Vdc_max-регулированиеНаезд на жесткий упорВисячая осьПеременные сигнализирующие функцииЦентрализованная обработкаизмерительного щупаИнтерфейс шагового заданияОптимизация КПД для асинхронныхдвигателейВремя работы (счетчик часов работы) |
Простой позиционер (EPos)
SINAMICS S110 предлагает эффективные и точные функции позиционирования. Благодаря своей гибкости и адаптивности, простой позиционер может использоваться для широкого спектра задач позиционирования.
Функции являются простыми в управлении, как при вводе в эксплуатацию, так и в оперативном режиме, кроме этого они характеризуются обширными функциями контроля.
Тем самым во многих случаях можно отказаться от внешних систем управления позиционированием.
Простой позиционер EPos предлагается как активируемый дополнительно функциональный модуль и служит для абсолютного и относительного позиционирования линейных и круговых осей (модуло), как с круговыми, так и с линейными датчиками двигателей (косвенная измерительная система).
Конфигурирование, ввод в эксплуатацию, включая панель управления (управление через PC) и диагностика выполняются с помощью удобного ПО для ввода в эксплуатацию STARTER.
Наряду с очень удобными в управлении функциями позиционирования, EPos обеспечивает высокий комфорт и надежность благодаря встроенным функциям контроля и компенсации.
Различные режимы работы и их функциональность увеличивают гибкость и производительность установки, к примеру, посредством плавной коррекции управления движением "на лету".
Предлагаются готовые телеграммы позиционирования PROFIdrive, при выборе которых автоматически устанавливается внутреннее „соединение“ с простым позиционером.
Функции простого позиционера EPos
Управление по положению нижнего уровня со следующими важными компонентами
- Position actual value sensing (including the lower-level measuring probe evaluation and reference mark search)
- подготовка фактического значения положения (включаяобработку измерительных щупов нижнего уровня и поискреферентных меток)
- регулятор положения (включая ограничения, адаптацию,расчет предуправления)
- контроли (контроль покоя, позиционирования идинамический контроль отклонения, обусловленногозапаздыванием, путевые сигналы)
Механика
- компенсация обратного люфта
- коррекция модуло
Ограничения
- ограничение скорости/разгона/торможения/рывка
- программные конечные выключатели (ограничениедиапазона перемещения с помощью нормированиязаданного значения положения)
- стоп-кулачки (ограничение диапазона перемещения спомощью обработки аппаратных конечных выключателей)
Реферирование или юстировка
- установка референтной точки (для неподвижной оси)
- реферирование (отдельный режим работы, включаяфункциональность реверсивных кулачков, автоматическоереверсирование, реферирование на „кулачок и нулевуюметку датчика“ или только „нулевую метку датчика“ или„внешний эквивалент нулевой метки (BERO)“)
- реферирование на лету (при „обычном“ движенииперемещения возможно плавное подчиненноереферирование с помощью обработки измерительного щупа;как правило, обработка, к примеру, BERO. Функция нижнегоуровня в режимах работы „Толчковая подача“, „Прямой вводзаданного значения/MDI“ и „Кадры перемещения“)
- юстировка абсолютного датчика
Режим работы "кадры перемещения" (16 кадров перемещения)
- Позиционирование посредством сохраняемых в устройствекадров перемещения, включая условия продолжения испецифические задания для реферированной прежде оси
- Редактор кадров перемещения через STARTER
- Кадр перемещения содержит следующую информацию:
- номер задания и задание (к примеру, позиционирование,ожидание, переход на кадр GOTO, установка двоичныхвыходов, наезд на жесткий упор)
- параметры движения (заданное конечное положение,скорость, процентовка для разгона и торможения)
- режим (например: пропустить кадр, условия продолжения, кпримеру „Дальше_с_остановом“, „Дальше_на лету“ и„Дальше_внешний посредством быстрых входовизмерительного щупа“)
- параметры задания (к примеру, время ожидания, условияперехода на кадр)
Режим работы "прямая установка заданного значения (MDI)
- Позиционирование (абсолютное, относительное) и отладка(бесконечная с управлением по положению) посредствомпрямой установки заданного значения (к примеру, через PLCпосредством технологической информации)
- Возможность постоянного управления параметрамидвижения при движении перемещения (применениезаданного значения на лету), а также переключение на летумежду режимами отладки и позиционирования
- Режим работы "Прямая установка заданного значения (MDI)"может использоваться и для не реферированной оси врежимах отладки или относительного позиционирования,таким образом, с помощью "реферирования на лету"становится возможным синхронизация на лету идополнительное реферирование
Режим работы "Толчковая подача"
- Перемещение оси с управлением по положению с помощьюпереключаемых режимов "Бесконечный с управлением поположению" или "Инкрементальная толчковая подача"(перемещение на "размер шага")
Конфигурация
Сервопреобразователь SINAMICS S110 Для Серво-преобразователей SINAMICS S110 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 сложныемногоосевые приложения.
Дополнительную информацию по ПО для проектирования SIZER для приводов Siemens можно найти в главе "Технические средства"
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 S от STARTER V4.1, SP1.
Дополнительную информацию по ПО для ввода в эксплуатацию STARTER можно найти в главе "Технические средства".
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.
Дополнительную информацию по системе техническихз разработок Drive ES можно найти в главе "Технические средства".
Технические данные
Сервопреобразователь SINAMICS S110 Если специально не оговорено обратное, следующие технические параметры справедливы для всех перечисленных здеськомпонентов приводной системы SINAMICS S110.
| Питание электроники | DC 24 В, -15 %/+20 % |
|---|---|
| Вибрационная нагрузка |
|
|
|
| класс 2M3 |
| испытание Fc |
|
| 10 ... 58 Гц: постоянное отклонение 0,075 мм58 ... 150 Гц: постоянное ускорение 9,81 м/с2 (g) |
| Ударная нагрузка |
|
|
|
| класс 2M3 |
| Test Ea |
| 147 м/с2 (15g)/11 мс |
| 49 м/с2 (5g)/30 мс |
| Условия окружающей среды |
|
| класс I (с цепью защиты) и класс III (PELV) |
| DIN VDE 0106 часть 100 и BGV A3 при использовании согласно предназначению |
| внутреннее воздушное охлаждение, силовые части с усиленным воздушным охлаждением через встроенный вентилятор |
| Допустимая температура окружающей среды или охлаждающего вещества (воздух) при работе |
|
| 0 ... 40 °C (32 ... 104 °F) без ухудшения характеристик,>40 ... 55 °C (>104 ... 131 °F) см. Кривые ухудшения характеристик |
| 0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)до 2000 м над уровнем моря |
| Климатические условия окружающей среды |
|
| класс 1K4температура -25 ... +70 °C (-13 ... 158 °F) |
| класс 2K4температура -40 ... +70 °C (-40 ... 158 °F)макс. влажность воздуха 95 % при 40 °C (104 °F) |
| класс 3K3температура 0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)конденсат, водяные брызги и обледенение не допускаются(EN 60204, Teil 1) |
| Класс окружающей среды/химические вредные вещества |
|
| Класс 1C2 |
| Класс2C2 |
| Класс3C2 |
| Organic/biological influences |
|
| Класс 1B1 |
| Класс 2B1 |
| Класс 3B1 |
| Степень загрязнения According to EN 61800‑5‑1 | 2 |
1) В транспортной упаковке.
| Европейские стандарты | |
|---|---|
| EN 954‑1 | Безопасность машин – связанные собеспечением безопасности компонентысистем управленияЧасть 1: Общие организационные принципы |
| EN 61508‑1 | Функциональная безопасность связанных собеспечением безопасности электрических/электронных/ программируемых электронныхсистемЧасть 1: Общие требования |
| EN 50370‑1 | Электромагнитная совместимость (ЭМС) –стандарт семейства продуктов для станковЧасть 1: Излучение помех |
| EN 55011 | Промышленные, научные и медицинскиевысокочастотные устройства (устройства ISM)– радиопомехи – измеренные значения иметод измерения |
| EN 60204‑1 | Электрическое оборудование машинЧасть 1: Общие положения |
| EN 61800-3 | Электрические приводы с регулируемойскоростью Часть 3: Стандарт ЭМС включаяспециальную методику испытания |
| EN 61800-5-1 | Электрические силовые приводы срегулируемой скоростьюЧасть 5: Требования безопасностиГлавная часть 1: Электрические итемпературные требования |
| Североамериканские стандарты | |
| UL508C | Power Conversion Equipment |
| CSA C22.2 No. 14 | Industrial Control Equipment |
| Сертификации | |
| cULus
ГОСТ Р | Проверка силами UL (Лаборатория по техникебезопасности - организация UL США,, http://www.ul.com/) по нормам UL и CSA. Сертификация по ГОСТ Р |
Дальнейшая информация
Сервопреобразователь SINAMICS S110 Для удовлетворительной и надежной работы приводной системы использовать только оригинальные компоненты приводной системы SINAMICS в комбинации с описанными в каталоге D 31 и в руководствах по проектированию, описаниях функций или руководствах пользователя оригинальными принадлежностями Siemens.
Пользователь должен учитывать параметры проектирования.
Для отличных от параметров проектирования комбинаций, а также в случае использования продуктов сторонних производителей, необходимо отдельное договорное урегулирование.
Если используются не оригинальные компоненты, к примеру, и в случае ремонта, то допуски, к примеру, UL, EN, Safety Integrated и т.д могут стать недействительными, следствием чего является отзыв разрешения на эксплуатацию машины, в который установлены такие компоненты сторонних производителей.
Все сертификаты и свидетельства о соответствии, к примеру, CE, UL, Safety Integrated, ГОСТ Р относятся к описанию соответствующих системных компонентов в каталогах и руководствах по проектированию. Свидетельства действуют только в том случае, если используются продукты с описанными системными компонентами, монтаж выполнен согласно Директивам по конструированию и использование соответствует предписанному. В иных случаях свидетельства должны выдаваться заново стороной проводившей ввод в эксплуатацию этих продуктов под его собственную ответственность.Указание: Использование перечисленных в каталоге D 31 изделий в жилом секторе может вызвать высокочастотные помехи, которые могут повлечь за собой меры по их устранению.