SIMOVERT控制驱动器及其应用_控制驱动器_参数

SIMOVERT控制驱动器及其应用

2008/9/11 9:24:00

The Functions and the Application of SIEMENS SIMOVERT MASTERDRIVES

摘要：介绍西门子MASTERDRIVES控制驱动器的功能、控制连接和参数设置。给出了一个6SE7012—OTP60控制驱动器的应用实例。

关键词：控制驱动器；参数；设置；驱动监视器

Abstract: This paper introduces the functions ,control connections and parameterization of SIEMENS SIMOVERT MasterDrives. An example of application of 6SE7012—OTP60 MASTERDRIVES is given at last.

Key words: MasterDrives; Parameter; Setting; DriveMonitor

1. 引言

随着驱动技术的不断发展，调速装置正逐渐从直流调速系统向交流调速系统过度。现代工业控制中，变频器得到了广泛的应用，而工业控制网的出现，越来越多的场合需要对驱动装置进行网络通信和监控。SIMOVERT系列控制驱动器便是其中之一。

2. 控制驱动器的功能

SIMOVERT MASTERDRIVES是由西门子公司生产的新颖电机控制装置。它是一种集频率变换、矢量控制于一体，将直流（DC→AC）或交流电源（AC→AC）变换成电机所需的三相电源的高性能变换器（inverter）。该变换器是一种更好地提供动态三相驱动的功率电子部件，具有如下功能：

l 输出功率范围从0.75到 18.5KW。

l 部件工作所需的直流系统电压从510V到650V。

l 直流电压通过脉冲编码调制产生三相系统，其输出频率在0Hz到最大500Hz之间可调。

l 控制由内部微处理器系统组成的控制电路完成，功能由部件的软件实现。

l 通过PMU操作控制面板、友好的OP1S操作控制面板、端子排、或总线系统可对部件操作。

l 提供多个接口和Slot A、Slot B两个供可选卡使用的插槽。

l 脉冲编码器能用作电机专用编码器。

其DC→AC型电路原理框图如图1所示。

图1

3. 驱动器的控制连接

紧凑型控制驱动器按其宽度不同有90mm、135mm、180mm等几种，其面板上都有一个PMU（parameterizing unit），端子排X100、X101、X102、X103、X104和开关S1；两侧有端子X2、X3、X533。下面分别作介绍。

PMU面板上有四位7段数码管，用作显示控制驱动器的当前状态或选定参数的当前值；三个操作按钮“P”、“△”和“▽”。

端子X100：外接DC24V电源，USS总线。X100有四针，其中两针作电源输入，另两针可连接USS总线。连接USS总线的两针与控制电路和9芯D型串口插座X103相连。推荐使用2.5mm²（AWG 12）导线。

端子X101：控制端子。其提供如下功能：①四位数字信号输入或输出。②2位附加的数字信号输入。③1位模拟信号输入。④1位模拟信号输出。⑤为输入信号提供24V辅助电源（最大60mA，仅供输出）。信号电压低于3V为低电平，高于13V为高电平。推荐使用0.14 mm²到1.5mm²（AWG 16）导线。

端子X102：控制端子。功能如下：①提供外部分压器用的10V辅助电压。②模拟量输出，适用于作电流或电压输出。③1位模拟量输入，适用于作电流或电压输入。④1位附加的数字信号输入。⑤一对悬浮无触点。推荐使用0.14 mm²到1.5mm²（AWG 16）导线。

端子X103：串行接口。通过9芯D型插头用RS232或RS485方式与OP1S或PC相连。RS485接口可通过X100或X103端子操作。

端子X104：本端子包含一个与脉冲发生器（HTL型）连接和KTY或PTC型的电机温度传感器连接的接口。推荐使用0.14 mm²到1.5mm²（AWG 16）导线。

开关S1：总线的终端电阻。ON启用，OFF未用。

端子X2：电机连接PE2、U2、V2、W2。

端子X3：连接直流总线L+、L-、PE3。

以上各端子每个极的详细功能说明请见表1。各端子的标准连接见图2。

图2

4. 驱动器的参数设置

任一台SIMOVERT控制驱动器通过参数设置，实现控制驱动器的功能，达到用户应用的目的。每一个参数通过其参数名和参数号表明其单一的意义。除参数名和参数号外，许多参数还有参数标号。同一个参数名或参数号下，不同的数标号可有不同的参数值。参数号由一个字母和三位数组成。其中大写字母P、U、H和L代表可变参数，小写字母r、n、d和c代表不可变的只读参数。基本参数见表2。

有三种参数输入方式可以为SIMOVERT控制驱动器设置参数：用驱动器监视器（DriveMonitor）软件、PMU面板、或OP1S面板。通常情况下直接在装置的PMU面板上操作。其方法如下：先按“P”键；→后按“△”或“▽”键，选择所要设置的参数号；→再按“P”键后，按“△”或“▽”键设定参数值或选择参数标号；→再按“P”键后，按“△”或“▽”键设定参数值；→最后同时按“P”和“△”键，退出设置。例如在当前状态[0009]下，需将参数“P060”中的值由原来的“7”设定为“5”，其操作步骤如下：（符号[]中的是数码管显示值，符号{}中的是操作员按的按钮。）

[0009]→{P}→[r001]→{△}→[P060]→{P}→[7]→{▽}→[5]→{P}+{△}

任何时候我们可以通过复位参数到工厂设置状态，恢复其初始值。这样就可以删除部件自出厂以来参数值的改变。其操作过程如下：

[ P053 = 27H ] → [ P060 = 2 ] → [ P366 = 0 ] → [ P970 = 0 ]

5. 应用实例

在电线电缆生产行业中，大量使用着张力控制驱动。张力控制放线机构有主动放线和被动放线两种。控制张力的精确程度，直接影响到所生产线缆的质量。

图3是控制驱动器6SE7012—OTP60在某笼绞式成缆机摆动放线架上作张力控制放线的应用实例。该设备的控制系统由S7-300PLC、控制驱动器和profibus现场总线等组成。整个系统采用SIEMENS产品整合而成，操作简便、张力控制稳定。图3中采用开环控制方式，直流总线电压为640V；控制电源为24VDC；AR是张力传感器，其输出信号是0～20mA的电流信号；TS是电机温度传感器。另外，在设备安装和使用中应注意以下几点：

Ø 驱动器与电机间连接应使用屏蔽电缆，且与电机安装板的接触面积尽可能最大。

Ø 电机电缆的屏蔽不允许由于输出电抗，熔断器，或接触器而断开。

Ø 所有信号电缆必须使用屏蔽，信号电缆按信号组隔离。非屏蔽的数字信号电缆不能与模拟信号电缆捆扎在一起。如果使用一根总的信号电缆传输数字、模拟信号，则各个信号之间必须相互屏蔽。

表 1