西門子S120驅(qū)動系統(tǒng)介紹

1、DHI DCWDHI DCW西門子西門子S120驅(qū)動系統(tǒng)介紹驅(qū)動系統(tǒng)介紹大連重工大連重工起重集團有限公司起重集團有限公司起重機設(shè)計院起重機設(shè)計院 崔海豐崔海豐20112011年年3 3月月DHI DCW目目 錄錄一、一、SINAMICS S120SINAMICS S120系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成 1.1 1.1 結(jié)構(gòu)配置總圖結(jié)構(gòu)配置總圖 1.2 1.2 電源模塊電源模塊 1.3 1.3 電機模塊電機模塊 1.4 1.4 控制單元控制單元CU320CU320 1.5 1.5 編碼器模塊編碼器模塊二、二、SINAMICS S120SINAMICS S120系統(tǒng)的調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試 2.1 PLC2

2、.1 PLC控制部分控制部分 2.1.1 PLC2.1.1 PLC系統(tǒng)組態(tài)系統(tǒng)組態(tài) 2.1.2 DP2.1.2 DP報文設(shè)置報文設(shè)置 2.1.3 S7-3002.1.3 S7-300與與SINAMICS S120SINAMICS S120之間的之間的DPDP通訊通訊 2.2 S1202.2 S120組態(tài)及參數(shù)調(diào)試組態(tài)及參數(shù)調(diào)試 2.2.1 S1202.2.1 S120的系統(tǒng)組態(tài)的系統(tǒng)組態(tài) 2.2.2 Starter2.2.2 Starter調(diào)試軟件的其他功能調(diào)試軟件的其他功能DHI DCW1.1 結(jié)構(gòu)配置總圖 DRIVE-CLiQ動力電源動力電源大車逆變器小車逆變器副起逆變器主起逆變器SLMP

3、LCET-200MMP277大車逆變器CU320CU320SMC30SMC30一、一、SINAMICS S120SINAMICS S120系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成DHI DCW 1.2 1.2 電源模塊電源模塊 Sinamics S120 DC/AC的電源模塊有三種：1、基本型電源模塊(BLM): 整流但沒有回饋功能。 2、非調(diào)節(jié)型電源模塊(SLM): 整流且有回饋功能 , 但不能調(diào)節(jié)直流母線電壓。3、調(diào)節(jié)型電源模塊(ALM): 整流且有回饋功能，并能自動調(diào)節(jié)母線電壓，使直流母線電壓不受電網(wǎng)波動而能保持穩(wěn)定。DHI DCW非調(diào)節(jié)型電源模塊外形圖非調(diào)節(jié)型電源模塊外形圖電源模塊：將交流轉(zhuǎn)變?yōu)橹?/p>

4、流，并實現(xiàn)能量回饋。DHI DCW非調(diào)節(jié)型電源模塊連接圖非調(diào)節(jié)型電源模塊連接圖 X9：1：P24V2：M3，4：分路接觸器控制5，6：未占用7，8：預充電接觸器反饋L1，L2，L3：預充電和風扇電源的連接（最大預充電電流） X41：1：EP M12：EP +24V SLM啟動： 給出啟動信號后，通過L1，L2，L3進行預充電，大約23S后，充電完成，X9：3，4點變?yōu)殚]點，控制分路接觸器吸合，電源通過U1，V1，W1進入整流裝置。注意：L1，L2，L3畫法錯誤，現(xiàn)場送電前檢查。DHI DCW 電機模塊即 Motor Module 是為相連的電機提供電能的功率部件（DC-AC 逆變器）。驅(qū)動裝置

5、中的直流母線為電機模塊供電。 電機模塊必須通過 DRIVE-CLIQ 與控制單元相連，控制單元中儲存有控制和調(diào)節(jié)功能。1.3 1.3 電機模塊電機模塊DHI DCW電機模塊連接圖電機模塊連接圖 X41：1：EP M1 2：EP +24V X41為裝機裝柜型, 在書本型中為X21。 X21: 3: EP +24V 4: EP M1 X9：1：P24V 2：M DHI DCW1.4 1.4 控制單元控制單元CU320CU3204個DRIVE-CLIQ口:X100X103數(shù)字輸入/輸出通道:X122,X13224V電源:X124控制單元CU320：整個驅(qū)動系統(tǒng)的控制部分DHI DCW控制單元控制單元

6、CU320CU320的內(nèi)部連接圖的內(nèi)部連接圖X122:1:DI0 2:DI1 3:DI2 4:DI3 5:M1 6:M 7:DI/DO8 8:DI/DO9 9:M 10:DI/DO10 11:DI/DO11 12:M 其中M1，M2為相應端子的公共端；M為24V的負端。X132:1:DI4 2:DI5 3:DI6 4:DI7 5:M2 6:M 7:DI/DO12 8:DI/DO13 9:M 10:DI/DO14 11:DI/DO15 12:MDHI DCW1.4 1.4 編碼器模塊編碼器模塊 X500:DRIVE-CLIQ接口 X524:24V電源編碼器模塊： 將編碼器信號轉(zhuǎn)換成DRIVE-C

7、LiQ 可識別的信號， 若電機含有DRIVE-CLiQ 接口，則不需要此模塊。DHI DCW編碼器連接方式一編碼器連接方式一DHI DCW注意:1、編碼器供電電壓可通過參數(shù)設(shè)置為5V或24V。如果參 數(shù)設(shè)置錯誤，可能導致編碼器損壞。 2、將X531：2與X521：2，4，6短接。編碼器連接方式二編碼器連接方式二DHI DCWDRIVE-CLIQDRIVE-CLIQ連接連接 X400X402:為裝機裝柜型電機模塊的端子；X200X203:為書本型電機模塊的端子 一般接線規(guī)則： 在CU320上，一根DRIVE-CLiQ 最多只能連接16個接點 一排最多連接8個接點 不能有環(huán)型連接 接點之間不能重復

8、連接推薦接線：DHI DCW二、二、SINAMICS S120SINAMICS S120的調(diào)試的調(diào)試2.1 PLC2.1 PLC控制部分控制部分2.1.1 PLC系統(tǒng)組態(tài)1 1、S7S7中安裝中安裝GSDGSD文件（文件（GSD_S120_S150_bis_V26GSD_S120_S150_bis_V26）；）；2 2、硬件組態(tài)中，各驅(qū)動系統(tǒng)、硬件組態(tài)中，各驅(qū)動系統(tǒng)DPDP地址設(shè)定；地址設(shè)定；PLC硬件組態(tài)示意圖：DHI DCW2.1.2 DP2.1.2 DP報文設(shè)置報文設(shè)置 DP報文是指通訊過程中，S7-300與SINAMICS S120交換的數(shù)據(jù)字的數(shù)量及各字的含義。根據(jù)不同的應用來選擇相

9、應的報文。 另外，針對整流單元ALM與SLM、BLM模塊的控制，需要激活370 報文，如果使用小功率SLM模塊，不需要在對電源模塊進行控制，默認它已經(jīng)被激活。Drive object通訊報文格式類型 (p0922)SLM370，999CU320390，391，999DHI DCW 雙軸模塊對應的兩個對象所選擇的報文結(jié)構(gòu)為標準報文2（Standard telegram 2，PZD4/4）。PZD 4/4 意即S120發(fā)送/接受各為4個字。DHI DCW2.1.3 S7-3002.1.3 S7-300與與SINAMICS S120SINAMICS S120之間的之間的DPDP通訊通訊 PLC通過P

10、ROFIBUS周期性通訊方式將控制字1(CTW1)和主設(shè)定值(NSETP_B) 發(fā)送至驅(qū)動器。用用DPDP總線對電機啟、停及速度控制：總線對電機啟、停及速度控制：（1）控制字中Bit0做電機的啟、?？刂疲唬?）主設(shè)定值為速度設(shè)定值，4000（十六進制）對應50HZ；發(fā)送的最高頻率（最大值）為7FFF；（3）當組態(tài)的報文結(jié)構(gòu)PZD=2或者自由報文999時，頻率設(shè)定值為一個字，在S7-300中可用“MOVE”指令進行數(shù)據(jù)傳送；當組態(tài)的報文結(jié)構(gòu)2，頻率設(shè)定值為兩個字時，在S7-300中對PZD（過程數(shù)據(jù)）讀寫參數(shù)時需調(diào)用SFC14和SFC15。 SFC14 (“DPRD_DAT”) 用于讀Profi

11、bus從站的數(shù)據(jù)。 SFC15 (“DPWR_DAT”) 用于將數(shù)據(jù)寫入Profibus從站。DHI DCW2.2 S1202.2 S120組態(tài)及參數(shù)調(diào)試組態(tài)及參數(shù)調(diào)試 SINAMICS S120的調(diào)試軟件為Starter 或者是Scout,常用的DP通訊卡CP5512等。STARTER調(diào)試工具可以對部件進行參數(shù)化、編程和調(diào)試。在安裝Starter與Scout之前，需要安裝Step-7軟件的最新版本，例如Starter V4.1.5 需要Step7 V5.4 SP4。2.2.1 S1202.2.1 S120的系統(tǒng)組態(tài)的系統(tǒng)組態(tài)STARTER 主要能實現(xiàn)以下功能：硬件組態(tài)和識別（電子銘牌）參數(shù)的

12、設(shè)置動態(tài)特性的調(diào)試故障診斷程序的下裝和上載DHI DCWSinamics S120 創(chuàng)建項目方式一、離線創(chuàng)建方式： 1. 打開STARTER，建一個新項目； 2. 設(shè)定PROFIBUS-DP 接口； 3. 插入驅(qū)動單元,對其連接的硬件(電源模塊、電機模塊、編碼器、電機等)進行逐個配置； 4. 存儲項目，在線連接，將項目下載到SINAMICS S120 中。二、在線創(chuàng)建方式： 1. 打開STARTER，建一個新項目； 2. 設(shè)定PROFIBUS-DP接口； 3. 插入驅(qū)動單元，在線，將編程器與驅(qū)動器連接起來； 4. 自動配置驅(qū)動系統(tǒng)； 5. 離線，手動配置不帶Drive-CLiQ Drive-C

13、LiQ 接口的組件； 6. 編譯、存盤，然后在線、下載。DHI DCW2.2.2 Starter2.2.2 Starter調(diào)試軟件的其他功能調(diào)試軟件的其他功能1) 使用控制面板(Control panel)進行電機辯識，控制電機轉(zhuǎn)向以及 轉(zhuǎn)速；2）對CU320的輸入/輸出點進行設(shè)置；3）通過參數(shù)表直接修改參數(shù)功能；4）根據(jù)導航Drive Navigator來對控制鏈路的各個環(huán)節(jié)進行設(shè)定以及監(jiān)控；5）數(shù)據(jù)記錄 (Trace)功能對驅(qū)動器以及電機的各種狀態(tài)參數(shù)進行記錄，方便故障診斷以及性能判斷；6）操作面板（BOP）。DHI DCW1）控制面板(Control panel) 如果采用ALM、BLM

14、或者是16 kW以上(包含16kW)的SLM模塊，在使能驅(qū)動之前，要先激活整流單元infeed模塊。2、電機辯識：a）將參數(shù)P1910=1（靜態(tài)辯識）；P1960=2/4（動態(tài)辯識）；b）接受控制權(quán)，使能Enable，按啟動按鈕。 優(yōu)化完成后必須執(zhí)行優(yōu)化完成后必須執(zhí)行copy RAM to ROMcopy RAM to ROM。1、P340=1（電機模型計算）。3、操作電機運行：a）接受控制權(quán),使能Enable；b)輸入電機轉(zhuǎn)速（-為反向）；c）啟動。(0%200%n可調(diào)) DHI DCW2）CU320的輸入/輸出點的設(shè)置DI2:SLM復位；DI3:SLM使能。 DHI DCWDO8：副起制動

15、器控制點；DO9:小車制動器控制點；DO10:一號大車制動器控制點；DO11:二號大車制動器控制點。DHI DCW3）參數(shù)表功能每個電源模塊、電機模塊、CU320模塊都有自己的參數(shù)表 1為參數(shù)號；2為參數(shù)所屬數(shù)據(jù)組類別(M為電機數(shù)據(jù)組)；3為參數(shù)解釋；4為參數(shù)當前值；5為參數(shù)的單位；6表示參數(shù)的修改條件；7表示參數(shù)設(shè)置的最大與最小值。DHI DCW4）導航Drive Navigator功能導航Drive Navigator對控制鏈路的各個環(huán)節(jié)進行設(shè)定以及監(jiān)控 。例1：起升制動器的控制（開閘）DHI DCW起升制動器的控制（關(guān)閘）DHI DCW加減速時間設(shè)置DHI DCW5 5）數(shù)據(jù)記錄）數(shù)據(jù)記錄 (Trace)(Trace)功能功能 數(shù)據(jù)記錄 (Trace)功能對驅(qū)動器以及電機的各種狀態(tài)參數(shù)進行記錄，方便故障診斷以及性能判斷。1、打開Trace頁面；2、選擇要Trace的信號參數(shù)；3、設(shè)置記錄數(shù)據(jù)的采樣時間；4、設(shè)置Trace總時間長度；5