基于西门子S120双绞车控制系统的设计与实现

合集下载

西门子SINAMICS S120 介绍与使用

西门子SINAMICS S120 介绍与使用
西门子SINAMICS S120 介绍与使用
下面将从以下方面讲述: SINAMICS 基本概述
SINAMICS S120主要硬件概述
BOP20面板的介绍 SINAMICS S120 项目的创建
SINAMICS S120 调试
HMI、S7-300 与SINAMICS S120 的连接
开头语
大家好! 下面我给大家讲一下西门子sinamics s120的 组成部分与在现场的应用。西门子sinamics s120是西门子公司最近几年新更新的变频器 版本,比masterdrive 6se70、mm440技术更 先进了。在原有变频器的电流环、速度环又 增加了位置环。
电机模块从直流母线取电,驱动电机
May.2006 Gu Hexiang, SLC A&D MC PM
12
Automation and Drives
Sinamics S120 DC/AC 母线安装
运动控制器
Sinamics S120
简单而可靠的插入式连接器 简单的直流连接母线排
24 V 端子
产品概述 主要特点 DC/AC 单元 AC/AC 单元 选型及价格比较
模块化的设计,可以为用户量身定制解决方案
May.2006 Gu Hexiang, SLC A&D MC PM
8
Automation and Drives
Sinamics S120 DC/AC CU320
运动控制器
Sinamics S120
产品概述 主要特点 DC/AC 单元 AC/AC 单元 选型及价格比较
电源 模块 电机 模块 电机 模块
24 V 跳线 直流母线
24 V 直流母线
直流连接桥

西门子S120驱动系统介绍

西门子S120驱动系统介绍

电机模块连接图
DHI·DCW
X9:1:P24V 2:M X41:1:EP M1 2:EP +24V X41为装机装柜型, 在书本型中为X21。 X21: 3: EP +24V 4: EP M1
1.4 控制单元CU320
DHI·DCW
控制单元CU320:整个驱动系统的控制部分
4个DRIVE-CLIQ口: X100~X103 数字输入/输出通道: X122,X132 24V电源:X124
2.2.2 Starter调试软件的其他功能
DHI·DCW
• 1) 使用控制面板(Control panel)进行电机辩识,控制电机转向以及 转速; • 2)对CU320的输入/输出点进行设置; • 3)通过参数表直接修改参数功能; • 4)根据导航Drive Navigator来对控制链路的各个环节进行设定以及 监控; • 5)数据记录 (Trace)功能对驱动器以及电机的各种状态参数进行记 录,方便故障诊断以及性能判断; • 6)操作面板(BOP)。
DRIVE-CLIQ连接
DHI·DCW
一般接线规则: • 在CU320上,一根DRIVE-CLiQ 最多只能连接16个接点 • 一排最多连接8个接点 • 不能有环型连接 • 接点之间不能重复连接 推荐接线:
X400-X402: 为装机装柜型电机模块的 端子; X200-X203: 为书本型电机模块的端子
1)控制面板(Control panel)
DHI·DCW
如果采用ALM、BLM或者是16 kW以上(包含16kW)的SLM模块,在使 能驱动之前,要先激活整流单元infeed模块。 1、P340=1(电机模型计算)。 2、电机辩识:a)将参数P1910=1(静态辩识);P1960=2/4(动态辩 识);b)接受控制权,使能Enable,按启动按钮。 优化完成后必须执行copy RAM to ROM。 3、操作电机运行:a)接受控制权,使能Enable;b)输入电机转速(为反向);c)启动。(0%~200%n可调)

《西门子SINAMICS S120系统应用与实践》教学课件—06系统的通信

《西门子SINAMICS S120系统应用与实践》教学课件—06系统的通信

S120通信——非周期性通信
· 非周期性通信主要有三种“动作”:参数的读取请求、写入请求和读取应答周期性通信主要有三种“动作”:参数的读取请求、写入请求和读取应答(响应)。
读取的程序
写入的程序
S120系统的通信
目录
1. S120通信基础——周期与非周期通信 2. S120通信基础——PROFIdrive报文 3. S120通信——周期性通信 4. S120通信——非周期性通信
S120通信基础——周期与非周期通信
· S120系统的PROFIBUS、PROFINET通信统称为PROFIdrive通信。 · PROFIdrive主要有两种通信服务,即周期性通信和非周期性通信,周期性通信主要用于交换对时间 要求苛刻的过程数据或称为运行数据,非周期性通信主要是用于读取或写入相应参数。 · 在西门子SINAMICS系列变频器中周期及非周期性通信都使用PZD(过程数据),而在西门子的 SIMOVERT MASTERDRIVES(6SE70)、MICROMASTER 4(MM4)等系列变频器中,周期性通 信使用PZD,非周期性通信使用PKW。 · S120系统可以与S7-300/400 PLC进行PROFIdrive通信;S120系统可以与S7-1200/1500 PLC 进 行PROFIdrive通信;S120系统还可以与HMI直接通信。
S120通信——周期性通信
· PLC侧通信数据发送接收的实现方式: (1)直接对通信的发送接收区进行读写 (2)通过一致性通信指令进行读写 (3)使用工艺对象功能(博途平台)+运动控制指令 (4)使用专用的FB,如FB284等 · 由于PLC的通信对象是西门子的变频器,因此以上各方式中,通信区都是基于某个报文的。 · 通信的具体组态过程请查看教材。

西门子S120驱动系统介绍

西门子S120驱动系统介绍

DHI·DCW
起升制动器的控制(关闸)
DHI·DCW
加减速时间设置
5)数据记录 (Trace)功能
DHI·DCW
数据记录 (Trace)功能对驱动器以及电机的各种状态参数进行记 录,方便故障诊断以及性能判断。 1、打开Trace页面; 2、选择要Trace的信号参数; 3、设置记录数据的采样时间; 4、设置Trace总时间长度; 5、选择Trace的触发条件; 6、开始Trace。
DHI·DCW
DHI·DCW
西门子S120驱动系统介绍
大连重工· 起重集团有限公司
起重机设计院 2011年3月 崔海丰
目 录
DHI·DCW
一、SINAMICS S120系统的硬件组成 1.1 结构配置总图 1.2 电源模块 1.3 电机模块 1.4 控制单元CU320 1.5 编码器模块 二、SINAMICS S120系统的调试 2.1 PLC控制部分 2.1.1 PLC系统组态 2.1.2 DP报文设置
2.1.3 S7-300与SINAMICS S120之间的DP通讯
2.2 S120组态及参数调试 2.2.1 S120的系统组态 2.2.2 Starter调试软件的其他功能
一、SINAMICS S120系统的硬件组成
DHI·DCW
1.1 结构配置总图
MP277
ET-200M
PLC
SLM
主 起 逆 变 器
6)操作面板(BOP)
DHI·DCW
BOP功能: • 改变驱动对象,启动或停止驱动轴; • 实现参数的修改和显示; • 显示故障信息并复位故障。
左上角两个位置:显示被激活的传动对象 1、改变传动对象: a)按下“FN”和“▲”,左上角光标闪烁; b)使用“▲”选择需要的传动对象; c)按“P”确认。 2、参数显示: a)按“P”; b)使用“▲”选择需要设置的参数; c)按“FN”,显示参数r0000; d)按“P”,切换到运行显示状态。

S120配置及应用介绍(技术讲解)

S120配置及应用介绍(技术讲解)

工程设计
驱动系统的设计与调试
工程设计
SINAMICS家族的所有成员都使用同样的工程工具
– SIZER 用于驱动系统的设计和选型 – STARTER用于驱动系统的调试
统一的外观与使用感觉 引导菜单 在线帮助和知识库给用户提供了强大的支持
数据的兼容性
使用SINAMICS的工程工具,驱动系统的设计和调试变得 更加轻松
DC/AC单元
(带有电源模块)
用于多轴驱动
1.6 – 107 kW 书本式设计
75 – 1200 kW 机架式设计
SINAMICS S120 的设计可以同时满足单轴和多轴应用的需要
核心特性
控制类型
伺服控制
– 用于高动态响应的运动控制
矢量控制
– 用于在大转速范围内的精确转速和扭矩控制应用
V/f 比控制
SIMOTION D
内部
内部计算
功能曲线发生器
内部
SINAMICS S120 提供了多种设定源
*) in preparation
S120 – Starting Functions
核心特性
• 自动重启
– 可以在断电后自动重新启动
• 捕捉再启动
– 与运动中的感应电机或同步电机相连接的驱动器可以 捕捉再启动
- 块设定 - 监控
位置控制 n ist
速度控制
扭矩控制
M
每一个位控任务最多有64个进程数据块*)
*) 在准备之中
电机范围
核心特性
扭矩电机*)
和…
直线电机*)
创新的机械概念
同步与感应电机
电动应用
感应电机、同步电机和磁阻电机
标准应用
1FW..

Sinamics S120驱动系统在起重机上的应用

Sinamics S120驱动系统在起重机上的应用

3 安 装 设 计
Sn m c 10设 计 用 于 安 装 在 控 制 柜 内 ,具 ia is 2 S
备 以下 优 点 :搬 运 轻 便 、安 装 与 布 线 简 便 ;实 用 的连接 技术 和符合 E MC要 求 的线 路 安 装 ;一 致设
计 ,无 缝 安装 ;内部 风冷 等 。
位 置 点 动 用 来 补偿 在 机 械 工艺 或 安 装 中产 生 的误
在 S2 10系 统 中 ,控 制 单 元 C 3 0 自身 可 实 U2
现伺 服 控 制 ,但 有 限 于 C 3 0的运 算 能 力 ,则 在 U2 多轴 的伺 服 系 统 应 用 中多 采 用 Smoi i t n D控 制 单 o 元 。 由于 Sm t n D控 制 单 元 中 自身 集 成 了 1个 i oi o
件都 通 过 共 用 的 串 行 接 口 D I E—C i 相 互 连 RV LQ
接 。统 一 的 电缆 和 连 接 器 技 术 规 格 可 减 少 零 件 的 多样 性 和仓 储成 本 。对 于 第 3方 电机 或 改造 应 用 , 可使 用 转换 模 块 ( 码 器 模 块 ) 将 常 规 编 码 器 信 编
元 。此方 案 可把 矢 量 控 制 与伺 服 控 制 分 配 给 不 同 的 控 制 单 元 ,可 在 Sm tn D 中 做 运 算 控 制 。 ioo i
2 i oi )Sm t nD+多 个 C 3 o X 2扩 展 模 块 。 C 3 X 2模 块 与 C 3 0功 能基本 相 同 ,但 C U运算 能力 差 ,且 U2 P C3 X 2仅带 有 D I E—C RV UQ接 口。
差 ,从 而提 高 控 制 精 度 ;另 外 ,手 动 数 据 输 入 可

西门子SINAMICSS120系统介绍与使用

西门子SINAMICSS120系统介绍与使 用
SINAMICS S120 主要特点(2)
各轴之间能快速进行数据交换 集成的Profibus-DP接口,容易和上位机连接 能控制普通的三相异步机、同步机、扭矩电机及直线电机 友好的配置软件Sizer,由Sizer直接能输出SAP订单 图形化的调试软件Starter,能实时监控各过程变量及动态测试 系统的特性 简单定位:功能相当于Masterdrives MC的简单定位和Simodrive 611U 单轴定位 自由功能块,能实现逻辑功能、运算功能及相关的工艺功能,用CFC语 言进行编程
SINAMICS概述
SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品,它将逐步 取代现有的MASTERDRIVES SIMODRIVE 系列的驱动系 统。SINAMICS 系列中SINAMICS S120 是集V/F 控制、矢 量控制、伺服控制为一体的多轴驱动系统,具有模块化的设 计。各模块间(包括控制单元模块、整流/回馈模块、电机模 块、传感器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口DRIVECLiQ 相互连接。
西门子SINAMICSS120系统介绍与使 用
Sinamics S120 AC/AC 模块式功率模块
功率模块 PM340:电源模块+电机模块
主要特征
适用于TN、 IT 和 TT电网 3AC400输入电压:功率从到90 kW
1AC230输入电压:功率从到 kW
不可控的二极管整流 集成的制动单元, 可以外接制动电阻实现快速制动 集成式的安全功能 “安全扭矩停车” 可选择的集成式的电源滤波器 (C2 acc. EN61800-3)
-1个输入 “安全停车“
X124 24V供电电源
1 个诊断灯 - RDY: 准备

西门子 SINAMICS S120CM 说明书

高性能多机传动变频调速柜SINAMICS S120CM具有 DRIVE-CLiQ 网络技术的解决方案—高性能,全应用,多传动DRIVE-CLiQ传动网络技术的新革命高度灵活的模块化柜体设计威图柜 Rittal TS8,令人赏心悦目。

全镀镍母排,提高了连接容量,增强了抗腐蚀能力。

“功能分区”概念,提高了操作安全性。

严格的 EMC 措施,提高了系统的抗干扰能力。

• 全新通讯链接 DRIVE-CLiQDRIVE-CLiQ 构筑起传动链接,基于网络技术传动级的通讯,数据传输的电流时钟可快至 125μs 。

• 超强的控制单元 CU320一个控制单元控制多个逆变器。

• 简单并联就可实现功率扩展多个功率单元并联可组合出需要的功率。

较之上一代产品的显著特点• 逆变并联可无需平衡电抗器无环流设计省去了输出侧笨重的电抗器。

• 无需自藕变压器的整流/回馈采用可控器件整流,避免逆变颠覆的风险,同时还省去了自藕变压器,使之能更广泛应用于需高可靠性的场合。

什么是 SINAMICS S120CM集中的进线,多种整流方式,公共直流母线逆变。

符合新一代的节能环保概念。

SINAMICS S120CM 变频调速柜具备了新一代 SINAMICS 产品家族的所有特点:标准的 SIZER 工具用于工程设计 标准的 STARTER工具用于调试标准的 DRIVE-CLiQ电缆标准带 Profibus 的控制单元 CU320• 高速工业以太网 Profinet与普遍流行的工业以态网标准 TCP IP 实现无缝连接,速率更可高达全双工 100Mbps 。

• 可调的开关频率和矢量控制模式1.25K~8K 的开关频率可调,SVM 、PEM 的调制模式可选,实现传动性能和输出波形的最优化。

采用 DRIVE-CLiQ 技术,高度灵活的柜体组合,美观的柜体皆秉承了西门子一贯的精品理念。

SINAMICS S120CM 作为西门子新一代多机传动变频器,其强大的功能可使其应用于各种场合。

西门子SINAMICS S120 介绍与使用

Sinamics S120
产品概述 主要特点 DC/AC 单元 AC/AC 单元 选型及价格比较
集多种控制模式于一体
伺服控制 ▪用于高动态响应的运动控制 ▪控制多达6个伺服轴
矢量控制
用于在大转速范围内的精确转速和扭矩控制 控制多达4个矢量轴
V/F控制 用于成组的驱动轴 控制多达10个V/F轴(V2.4为8个轴)
Automation and Drives
运动控制器
Sinamics S120
产品概述 主要特点 DC/AC 单元 AC/AC 单元 选型及价格比较
一个中心控制单元 一个供电电源模块 一个或若干个电机模块 用于驱动电机
可选 直流连接组件
DRIVE-CLiQ , 作为所有驱动组件之 间的接口系统
模块化的设计,可以为用户量身定制解决方案
道,其中4路为快速输入通 道
DC 24 V 供 电
快速闪存卡插槽
基本操作面板BOP
4个DRIVE-CLiQ端口
电源模块 电机模块 端子模块 直接测量系统
1 个选件插槽
可用来插接一个端子模 板或通讯模板(例如TB30 或CBC10)
4 个针端发光二极管
4个直接测量触点
RS232/485 端口
控制单元具有所有用于连接外围设备和高层控制组件的必要接口
西门子SINAMICS
S120 介绍与使用
下面将从以下方面讲述:
SINAMICS 基本概述 SINAMICS S120主要硬件概述 BOP20面板的介绍 SINAMICS S120 项目的创建 SINAMICS S120 调试 HMI、S7-300 与SINAMICS S120 的连接
开头语
❖ 大家好! ❖ 下面我给大家讲一下西门子sinamics s120的

基于西门子S120对永磁同步电机控制的应用

码器转换模块 ) , 调试软件采用 S T A R T E R , 安装于 P C 机 。 经 过 了 多 次 选 型 比较 ,最 终 选 用 西 门 子 1 F K 7系列 永 磁 同 步 电 机 。
1 F K 7系 列 电机 具 有 较 小 的 封 装 尺 寸 , 相 当 高 的加 速 能 力 、 驱 动 功率 和 较 低 的 固有 转 动 惯 量 。 正 是 由 于这 些 特 点 , 我 们 可 以在 很 短 的时 间 内实 现极 端 工 作 负 载 循 环 、 快 速 定 位 和启 停 。

r e gu l a t i on a r e r e al i z e d i n t h i s pa pe r
K e y wo r d s : S i n a mi c s S1 2 0 , p e r ma n e n t ma g n e t s y n c h r o n o u s mo t o r . o n l i n e a d j u s t
1 系统 构 成
1 . 1 电路 的搭 建
整 个 电路 分 为 主 电路 部 分 和 控 制 电路 部 分 。控 制 电 动 机 的 交 流 接 触 器 及 电动 机 连 接 交 流接 触 器 之 间 的 电源 线 为 主 电路 ,
控 制交 流 接 触 器 的 按扭 开关 之 间 的线 路 包 括 按 钮 开 关 为 控 制 电 路 。主电路拓扑 : 输人 3 8 0 V的三相 电源 、 空气开关 、 输 入 电 抗 器、 直流接触器 、 熔断器 , 最 终 得 到所 需 要 的 3 8 0 V稳 压 电源 。控
工 顺 利 经行 的重 要 保 证 , 对 各 电机 启 停 、 加 减 速 以 及 运 行 转 速都
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

间通过 P r o f i b u s 总 线 进 行 通 信 。 整 个 实 验 机 部 分 包 括 滤 波 单 元
A I M; 整 流单元 A L M; 绞 车 A逆 变 单 元 MM1 ; 绞 车 B 逆 变 单 元
MM2 : 绞 车 A编 码 器 : 绞 车 B编 码器 。 绞车 电机 铭牌 参 数 如 表 1 . 1
则停 止 , 为” 1 ” 则启动 ) , 控 制 字 1的第 1 1 位 0 一 C U 3 2 0的硬 件 地 址 为 4 。 M P 3 7 7地 址 为 1 5 。本 次设 计 为 绞 车 电 机 逆变 单 元 分 配 1 O个 控 制 字 和 1 0个 状 态字 , P L C 自动 为 绞 车 A分 配 的 输 入 地 址 f I a d d r e s s )为 2 5 6 …
向( 为… 0’ 则正转 , 为” 1 ” 则反转 ) , 控 制 字 1的 其 他 l 4位 分 别 代
表 不同的含义 , 比如 允 许 操 作 , 使 能 斜 坡 函数 发 生 器 等 等 ; 控 制 字 2的第 一 位 为 速度 , 扭矩控制 ( 为” 0 ” 代 表速 度 控 制 , 为” l ” 代 表 扭矩控制 ) ; 控制 3代 表 转 速 给定 。 当单 独使 用 绞 车 A, 且 为正 转 命 令时 , 为 绞 车 A 的 控 制 字 l赋 十 六 进 制 数 ” W# 1 6 # 4 7 F ” . 为 控 制 字 2赋 十 六进 制数 ” W# 1 6 # O ” .为控 制 字 3赋 经 标 定 后 的 转速
_
双 绞 车 控 制 系统 硬 件 组 成 如 图 1 . 1 所示。 P L C 电源 选 择 P s
3 0 7 5 A, C P U选择 C P U 3 1 5 — 2 D P, 触摸屏选择 M P 3 7 7 。操作 人 员 通 过操 作 H MI 对 绞 车 进 行 远 程 控 制 。C P U、 HMI 以及 C U 3 2 0之
所示 。
电机 铭 牌 参 数 是很 重要 的 .在 对 电 机进 行 静 态 识 别 和 动 态 识 别时 , 及在编写 P L C程 序 时都 必 须 知 道 电 机铭 牌 参 数 。 对 电 机 进行动 、 静 态 识 别 的主 要 目 的是 为 了 建 立 电 机 的 数 学 模 型 , 以 便
转控制 、 反 转控 制 ; 双绞车的主从控制 ; 以及 在 绞 车 运 行 时 , 通过上位机 S I M A T I C S 7 — 3 0 0读 取 绞 车 电 机 实 时 的 一 些 参 数, 比 如 绞 车 电 机 实 时 的转 速 值 、 电 流 值 等 。 基 于西 门子 S 1 2 0系 统 , 通过 S I MA T I C¥ 7 - 3 0 0 、 人 机 界 面 MP 3 7 7 、 p r o i f b u s 总线 实 现 对 双 绞车 的远 程 控 制 , 可 以 简化 控 制 线 路 , 节省成本 , 提 高 生 产 效率 。 关键词 : 主从 控 制 ; S I MA T I C S 7 — 3 0 0 ; P r o i f b u s 总线 ; 远 程控 制
进 行矢 量 控 制 。
P os i t i v e

R o t a t i o n ” 设
为常闭点 , 将 变量 ” D WA _ C o n v e r t — R o t a t i o n ” 设 为 常 开 点 即 可 。绞
车 B的 正 反转 命 令 和 绞 车 A 的 方法 相 同 。 单 独 使 用 绞 车 A,且 为 正 转 命 令 时 ,为 绞 车 A 的控 制 字 l , 2 , 3赋 值 。 绞 车 A第 一个 控制 字 的第 0位 为启 动 / 停 止位 ( 为… 0’
1 双 绞 车控 制 系统 的 硬 件 组成
将 绞 车转 速 给 定 ( D B 2 . D B W6 )  ̄… 0’ 进 行 比较 , 若 相等 , 则 置
位# D WA _ Z e r o 位, 这 是 绞 车 启 动 的一 个 必 要 条件 。 单 独 使 用 绞 车 A, 且 为正 转命 令 时 , 梯形 图如 图 2 . 2所 示 。 当绞车 A零位判断满 足条件时 , 即# D WA _ Z e r o置 位 。 在 触 摸 屏 点击“ 绞 车 A 正 转 选择 按 钮 ” , 则 给 绞 车 A 发送 正 转 命 令 。 绞车 A 正 转 和 反转 命 令 最 好 进 行 互锁 处 理 ,梯 形 图 中 的 P L C 内部 存储 位 M5 0 . 0起 到 一 个 自锁 的作 用 , 因为给出电机正转命令后 , 要 给 定 电机 转速 , 此 时变 量 # D WA _ Z e r o复位 , 所 以要 做 自锁 处 理 。反 转 命 令 和 正 转命 令 类 似 , 只需 将 变量 ” D WA
2 7 5 ; 输 出地 址 ( O a d d r e s s ) 为2 5 6 …2 7 5 , 为 绞 车 B分 配 的输 入 地 址 ( I a d d r e s s ) 为2 7 6 …2 9 5 ; 输 出地 址( O a d d r e s s ) 为2 7 6 …2 9 5 。
3 8
漂 鳄
2 0 1 3 年 第3 期
基于西门子 S 1 2 0 双绞车控制系统的设计与实现
刘政 ( 渤 海装备 辽河 重工有 限公 司 辽 宁省盘 锦 市 1 2 4 0 1 0 )
摘 要: 基 于 西 门子 S 1 2 0双绞 车控 制 系 统 是 指 操 作 人 员 通 过 触 摸 屏 对 电机 进 行 远程 控制 , 实 现 对 单 绞 车 进 行 正
相关文档
最新文档