ΠΑΡΑΝΤΗ VERSION Πίνακας CUVC της SIEMENS 6SE7090-0XX84-0AB0 6SE70900XX840AB0 6SE7O9O-OXX84-OABO 6SE7 090-0XX84-0AB0

Η Siemens 6SE7090-0XX84-0AB04, RS232/RS485, USS Bus, HTL Encoder, 0,2kg

Σύνοψη

ΗΔελτίο ΕΚΑΧ της 10ης Ιουλίου 2008.είναι η CUVC η πλακέτα κλειστού κύκλου και ανοιχτού κύκλου Vector Control που αποτελεί την υπολογιστική καρδιά μιας μονάδας κίνησης SIMOVERT MASTERDRIVES.

Στην αρθρωτή αρχιτεκτονική MASTERDRIVES, τα τμήματα ισχύος (μεταστροφέας, ευθυγραμμιστής) και τα ηλεκτρονικά ελέγχου είναι ξεχωριστά σύνολα.

Το CUVC είναι το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου, η πλακέτα που τρέχει τους αλγόριθμους ελέγχου του κινητήρα, διαχειρίζεται όλες τις I/O, χειρίζεται την σειριακή επικοινωνία με τα πάνελ χειριστή και τα συστήματα εποπτείας.και συνδέεται με τον κωδικοποιητή παλμού για ανατροφοδότηση ταχύτητας κλειστού βρόχου.

The SIMOVERT MASTERDRIVES platform was Siemens's flagship AC drive system for industrial machine drives from the 1990s through the 2000s — positioning above the simpler MICROMASTER and MIDIMASTER frequency inverters, και συμπληρώνει το σύστημα SIMODRIVE 611 που χρησιμοποιείται στα εργαλεία CNC.

Το χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό της μηχανικής του MASTERDRIVES ήταν η μοντελοποιημένη, ρυθμιζόμενη αρχιτεκτονική του: μια σειρά από τμήματα ισχύος σε διαφορετικές τάσεις συνδυασμένα με μια κοινή ηλεκτρονική πλατφόρμα.

Μια κίνηση κυλίνδρου 37kW και μια ανύψωση γερανού 500kW χρησιμοποίησαν την ίδια πλακέτα CUVC, διαφορετικά διαμορφωμένη μέσω παραμέτρων, με διαφορετικά τμήματα ισχύος πίσω από αυτό.Η τυποποίηση αυτή μείωσε τις απαιτήσεις αποθέματος ανταλλακτικών και κατάρτισης σε μεγάλες εγκαταστάσεις πολλαπλών κινητήρων.

Το V3.4 firmware που φορτώθηκε στο 6SE7090-0XX84-0AB0 αντιπροσωπεύει μια σημαντική αναθεώρηση στη γραμμή firmware CUVC, ενσωματώνοντας βελτιώσεις στον αλγόριθμο ελέγχου, εκτεταμένα σύνολα παραμέτρων,και πρόσθετες διαγνωστικές λειτουργίες σε σύγκριση με προηγούμενες αναθεωρήσεις.

Η αντικατάσταση της μονάδας οδήγησης και η συντήρηση των ανταλλακτικών των συστημάτων MASTERDRIVES απαιτούν προσοχή στην συμβατότητα του λογισμικού:τα σύνολα παραμέτρων και τα τεμάχια λειτουργιών που διατίθενται σε διαφορετικές εκδόσεις firmware διαφέρουν, και ένα σύστημα οδήγησης που έχει τεθεί σε λειτουργία με firmware V3.4 μπορεί να μην συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο εάν εγκατασταθεί μια πλακέτα αντικατάστασης με διαφορετική έκδοση firmware χωρίς να τεθεί ξανά σε λειτουργία.

Βασικές προδιαγραφές

Έλεγχος διανυσματικών ∙ Τι κάνει το CUVC και γιατί έχει σημασία

The "vector control" in the CUVC designation refers to field-oriented control — the control strategy that transforms the three-phase stator currents of an induction motor into two mathematically independent components: ένα ρεύμα που παράγει ροή (συναρμολογημένο με το μαγνητικό πεδίο) και ένα ρεύμα που παράγει ροπή (κοντά στο πεδίο).

Με τον διαχωρισμό αυτών των δύο στοιχείων, η κίνηση επιτυγχάνει ανεξάρτητο, γρήγορο έλεγχο της ροής και της ροπής του κινητήρα, πολύ παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο ελέγχεται ένας χωριστά ενεργοποιημένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος,αλλά εφαρμόζεται σε κινητήρα επαγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος.

Η πρακτική συνέπεια για τις εφαρμογές μηχανών είναι ότι ένα σύστημα MASTERDRIVES με έλεγχο φορέα CUVC μπορεί να διατηρήσει ακριβή ταχύτητα κάτω από ταχύτατα μεταβαλλόμενο φορτίο,παράγουν υψηλή ροπή σε στάση και χαμηλή ταχύτητα χωρίς υπερθέρμανση, και ανταποκρίνονται δυναμικά σε βήματα αναφοράς ταχύτητας σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

A conventional V/Hz frequency inverter — which simply changes the ratio of voltage to frequency — cannot achieve this level of dynamic performance because it has no direct mechanism to control torque independently of speed.

Το CUVC υποστηρίζει και τους δύο τρόπους λειτουργίας: έλεγχο φορέα ροής (κλειστό κύκλο,που απαιτεί κωδικοποιητή για την ανατροφοδότηση της θέσης του περιστροφίου) και έλεγχο φορέα χωρίς αισθητήρες (όπου η θέση του περιστροφίου εκτιμάται από μετρήσεις ρεύματος και τάσης του κινητήρα, χωρίς φυσικό κωδικοποιητή).

Η διεπαφή κωδικοποιητή παλμών HTL στην τερματική λωρίδα του CUVC δέχεται το σήμα ανατροφοδότησης για τον έλεγχο διανυσμάτων κλειστού βρόχου από ένα πρόσθετο κωδικοποιητή τοποθετημένο στον άξονα κινητήρα ή στην τροχιά κίνησης.

Σειριακή επικοινωνία συνδεδεμένη με PC και λεωφορείο USS

Οι δύο σειριακές διεπαφές στο CUVC εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς σε εγκατάσταση MASTERDRIVES:

Διασύνδεση RS232/RS485:Αυτή η θύρα συνδέεται με έναν υπολογιστή που εκτελεί το λογισμικό SIMOVIS ή DriveMonitor ή με το χειροκίνητο πάνελ χειριστή OP1S, για την έναρξη λειτουργίας του κινήτρου, τη ρύθμιση παραμέτρων και την ηλεκτρονική παρακολούθηση της διάγνωσης.

Κατά την έναρξη λειτουργίας, ο μηχανικός συνδέει ένα φορητό υπολογιστή σε αυτή την πύλη, ανεβάζει το σύνολο παραμέτρων του δίσκου από τη μνήμη του CUVC, τροποποιεί τις παραμέτρους και κατεβάζει τη νέα διαμόρφωση.

Κατά τη διάρκεια της συνεχιζόμενης λειτουργίας, η ίδια θύρα παρέχει πρόσβαση για την παρακολούθηση της διάγνωσης, την ανάγνωση των μεταβλητών λειτουργίας, τον έλεγχο του ιστορικού σφαλμάτων και την εκτέλεση δοκιμών λειτουργίας χωρίς διακοπή της παραγωγής.

Λεωφορείο USS (RS485):Αυτό είναι το σειριακό λεωφορείο για την ολοκλήρωση αυτοματισμού σε επίπεδο διαδικασίας.

The USS protocol (Universal Serial Interface Protocol) is Siemens's proprietary serial communication standard for drive integration — a master-slave network where a PLC or automation controller (S7-300, S7-400, ή παρόμοια) ενεργεί ως πλοίαρχος του USS και έως 31 μετατροπείς MASTERDRIVES συμμετέχουν ως σκλάβοι σε ένα δισσύρματο λεωφορείο RS485.

Πάνω από το λεωφορείο USS, το σύστημα ελέγχου στέλνει ρυθμιστικά σημεία ταχύτητας, εντολές λέξεων ελέγχου (run/stop/fault reset), και διαβάζει πίσω την πραγματική ταχύτητα, το ρεύμα εξόδου, το status word,και κωδικούς σφάλματος από κάθε κίνηση σε όλο ένα ενιαίο καλώδιο δύο καλωδίων που τρέχει μεταξύ των ντουλάπιων κίνησης.

Διαμόρφωση Ε/Υ ∆ιαδικτυακή και αναλογική ευελιξία

Το CUVC παρέχει ένα ρυθμιζόμενο σύνολο I/O που καλύπτει τις τυποποιημένες απαιτήσεις βιομηχανικού ελέγχου κίνησης:

Ηψηφιακή Ε/Υ- τέσσερα κανάλια που μπορούν να ρυθμιστούν ατομικά ως εισροές ή εξόδους, συν τρεις σταθερές εισροέςενεργοποιεί τα σήματα από τα συστήματα ασφαλείας, εξωτερικές εισροές σφαλμάτων από θερμικούς υπερφόρτωση και εξόδους κατάστασης σε φανούς δεικτών ή εισροές PLC.

Η ρυθμιζόμενη κατεύθυνση των 4 καναλιών DI/DO επιτρέπει την προσαρμογή της κατανομής I/O στην καλωδίωση του συγκεκριμένου μηχανήματος χωρίς να απαιτούνται πρόσθετες μονάδες επέκτασης I/O στις περισσότερες εφαρμογές.

Ηαναλογική Ε/ΥΔύο εισόδους και δύο εξόδους, η καθεμία ρυθμιζόμενη για σήματα ρεύματος (0 ̇20mA, 4 ̇20mA) ή τάσης (0 ̇10V, ± 10V)

σημείο ρύθμισης ταχύτητας από κυκλικό ρεύμα 4 ′ 20 mA, απόδραση πραγματικής ταχύτητας στην αναλογική είσοδο ενός ελεγκτή διαδικασίας, σημείο ρύθμισης ορίου ροπής από σύστημα ελέγχου της τάσης,και μια πραγματική έξοδος ανατροφοδότησης ροπής είναι παραδείγματα των αναλογικών σημάτων που ρέουν μέσω των αναλογικών τερματικών λωρίδων I / O του CUVC σε τυπικές εφαρμογές κίνησης μηχανών.

Γενικές ερωτήσεις

Ερώτηση 1: Μπορεί η πλακέτα CUVC 6SE7090-0XX84-0AB0 να ανταλλάσσεται μεταξύ διαφορετικών βαθμίδων τμήματος ισχύος στη σειρά MASTERDRIVES;

Ναι, η πλακέτα CUVC είναι συμβατή με μια σειρά από τμήματα ισχύος των MASTERDRIVES από συμπαγές μονάδες έως μεγάλες μονάδες κίνησης πλαισίου.

Η πλακέτα συνδέεται με την ηλεκτρονική θέση της μονάδας κίνησης, και το σύνολο παραμέτρων που αποθηκεύεται στην μη πτητική μνήμη του CUVC περιλαμβάνει τα δεδομένα κινητήρα, παραμέτρους ελέγχου,και τη διαμόρφωση του τεμαχίου λειτουργίας για την συγκεκριμένη εφαρμογή κίνησης.

Όταν μια πλακέτα CUVC είναι εγκατεστημένη σε ανταλλακτική μονάδα κίνησης του ίδιου τύπου,το σύνολο παραμέτρων διατηρείται και η μονάδα κίνησης μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί μετά από επαλήθευση ότι τα χαρακτηριστικά της ενότητας ισχύος αντιστοιχούν στην εφαρμογή.

Η διασταυρούμενη τοποθέτηση ενός CUVC σε διαφορετικό τύπο κίνησης ή σημαντικά διαφορετική ονομαστική ισχύς απαιτεί επαναπροσαρμογή των παραμέτρων για να ταιριάζει με το νέο υλικό.

Ε2: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κλειστού κυκλώματος ελέγχου διανυσμάτων και ελέγχου διανυσμάτων χωρίς αισθητήρες και υποστηρίζει το CUVC και τα δύο;

Ο διανυσματικός έλεγχος κλειστού βρόχου χρησιμοποιεί έναν κωδικοποιητή που τοποθετείται στον άξονα του κινητήρα για τη μέτρηση της πραγματικής θέσης του περιστροφίου, παρέχοντας ακριβή ανατροφοδότηση ταχύτητας που συγκρίνεται με το σημείο ρύθμισης στον ελεγκτή ταχύτητας.

Αυτό παρέχει την υψηλότερη δυναμική απόδοση και ακρίβεια ρύθμισης ταχύτητας (συνήθως ± 0,01% ρύθμιση ταχύτητας). Sensorless vector control estimates the rotor flux position from the motor's measured stator voltages and currents using a mathematical motor model implemented in the CUVC's firmware — no physical encoder is requiredΗ ακρίβεια ρύθμισης ταχύτητας είναι χαμηλότερη (συνήθως ± 0,5·2% ανάλογα με το σημείο λειτουργίας) και η δυναμική απόδοση σε πολύ χαμηλές ταχύτητες (κάτω από ~ 5% της ονομαστικής ταχύτητας) μειώνεται.

Το CUVC υποστηρίζει και τις δύο λειτουργίες ∙ η λειτουργική λειτουργία επιλέγεται από τις ρυθμίσεις παραμέτρων και τη σύνδεση κωδικοποιητή.

Ε3: Το CUVC δέχεται αισθητήρα θερμοκρασίας κινητήρα (PTC / KTY84).

Και οι δύο τύποι αισθητήρων παρακολουθούν τη θερμοκρασία περιστροφής του κινητήρα για να προστατεύσουν τον κινητήρα από θερμική υπερφόρτωση, αλλά λειτουργούν διαφορετικά.

ΑΘερμοστήρας PTC (θετικός συντελεστής θερμοκρασίας)έχει αντίσταση που παραμένει χαμηλή και σχετικά σταθερή έως ότου επιτευχθεί θερμοκρασία εκτόξευσης, στη συνέχεια αυξάνεται απότομα, λειτουργεί ως θερμικός διακόπτηςπου προκαλεί βλάβη κίνησης όταν η θερμοκρασία του κινητήρα υπερβαίνει το ονομαστικό όριο.

ΑKTY84είναι ένας αισθητήρας θερμοκρασίας από πυρίτιο με καλά καθορισμένη linear resistance-versus-temperature characteristic — it allows the CUVC to measure the actual motor temperature in degrees Celsius and use that value in the drive's motor thermal model for more precise protection.

Οι ρυθμίσεις παραμέτρων της μονάδας καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο το CUVC ανταποκρίνεται στον συνδεδεμένο τύπο αισθητήρα.

Ε4: Μπορεί το 6SE7090-0XX84-0AB0 να επικοινωνήσει με έναν PLC SIMATIC S7 μέσω PROFIBUS DP;

Η ίδια η πλακέτα CUVC δεν περιλαμβάνει διεπαφή DP PROFIBUS μόνο οι διεπαφές USS bus (RS485) και RS232/RS485 που περιγράφονται παραπάνω.Η επικοινωνία με το PROFIBUS DP απαιτεί ένα επιπλέον πίνακα επικοινωνιών (CB1), αριθμός καταλόγου 6SE7090-0XX84-0AK0) που πρέπει να εγκατασταθεί στην προαιρετική θέση της μονάδας MASTERDRIVES δίπλα στο CUVC.

Η πλακέτα CB1 χειρίζεται το πρωτόκολλο PROFIBUS DP slave και ανταλλάσσει δεδομένα διαδικασίας (σημεία ρύθμισης και πραγματικές τιμές) με το master DP PROFIBUS με το ρυθμό κύκλου λεωφορείου που έχει ρυθμιστεί.

Ο συνδυασμός CUVC + CB1 παρέχει τόσο τη λειτουργία ελέγχου κίνησης όσο και την ενσωμάτωση PROFIBUS DP στην ίδια μονάδα MASTERDRIVES.

Ε5: Πώς ελέγχεται και επικαιροποιείται η έκδοση firmware σε πλακέτα CUVC;

Η έκδοση του firmware μπορεί να διαβαστεί μέσω της οθόνης παραμέτρων της μονάδας (πακέτο χειριστή OP1S ή πληκτρολόγιο) ή μέσω του λογισμικού DriveMonitor / SIMOVIS PC που συνδέεται μέσω της θύρας RS232/RS485.Η έκδοση firmware που αποθηκεύεται στη μνήμη flash της πλακέτας εμφανίζεται ως τιμή παραμέτρου.

Updating the firmware requires loading the new firmware file into the CUVC via the serial port using the appropriate Siemens download tool — a procedure documented in the MASTERDRIVES firmware update instructions.

Πριν από την ενημέρωση, το τρέχον σύνολο παραμέτρων θα πρέπει να αποθηκεύεται στον υπολογιστή ή να εκτυπώνεται, καθώς οι ενημερώσεις firmware ενδέχεται να επαναφέρουν τις παραμέτρους στις προεπιλεγμένες τιμές εργοστασίου ή να αλλάξουν τους ορισμούς παραμέτρων μεταξύ των εκδόσεων.