西門子CPU代理商

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上海晉營自動化科技有限公司

  ：喬 靜
 
   電 話：（同號）

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WinAC是SIEMENS推出的基于PC的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)兼具PC強大的計算功能數(shù)
據(jù)處理能力和PLC邏輯測控與運行可靠性特點本文介紹了WinAC在千層酥自動化生產(chǎn)線中的
成功應用及其*的特點
關鍵詞：千層酥　烘爐　基于PC自動化　分布式控制系統(tǒng)　過程控制系統(tǒng)
一、概述
千層酥生產(chǎn)線總長度約200米主要由如下單元組成
1、疊層起酥機

疊酥機是生產(chǎn)餅干的*道重要工序可根據(jù)廠房的不同來選擇立式或臥式其包括七道軋輥三次軋制配備撒酥機要求自動化控制系統(tǒng)滿足如下要求：
傳動控制采用矢量型變頻器調速線速度同步工作穩(wěn)定性高。
軋輥間隙采用數(shù)字化閉環(huán)調整系統(tǒng)控制操作簡單方便快捷高效。
人機界面操控能與其它成型主機的相關部分實現(xiàn)聯(lián)動控制操作簡單方便。
疊層次數(shù)、寬度在范圍內(nèi)任意調節(jié)。
疊層寬度560-1000MM
疊層次數(shù)4-12層
壓片厚度0.1-10MM   電 話：（同號）
2、送料機
送料機將攪拌好的韌性餅干胚料進行初步軋制后輸送到后一工序的雙軋軋面機電控系統(tǒng)要求能夠同步調速控制手動調節(jié)與自動運行控制。
3、雙軋軋面機
該設備是將疊酥機或送料機輸送來的面胚進行多次軋制使面胚由厚變薄電控系統(tǒng)要求；
軋輥采用變頻調速控制,速度同步性能穩(wěn)定；
精確控制面皮厚度采用智能數(shù)字表設定與顯示。
4、烘爐
有熱風循環(huán)烘爐遠紅外線烘爐導熱油爐等
餅干烘烤爐是餅干生產(chǎn)線的重要組成部份由電器控制系統(tǒng)熱風循環(huán)系統(tǒng)加熱系統(tǒng)排煙
系統(tǒng)爐網(wǎng)輸送裝置爐網(wǎng)自動檢測張緊裝置等組成要求自動化控制系統(tǒng)達到如下功能：
生產(chǎn)線工作狀態(tài)的實時監(jiān)測
溫度坐標升溫曲線等顯示
溫度調節(jié)系統(tǒng)參數(shù)在線修正 
歷史工作狀態(tài)記錄保存
溫度控制精度高操作方便工作穩(wěn)定高效可靠
熱風循環(huán)系統(tǒng)采用自動控制熱風量，閉環(huán)控制，可選擇自然與強制性排煙等自動功能
燃氣爐欠壓、超壓、漏氣、超溫等多種安全保護功能
5、成型機
成型機由多臺軋面機與傳動單元組成相互之間無機械傳動聯(lián)鎖無張力檢測單元要求整條生產(chǎn)線通過電器控制線速度同步運行控制難度較大對自動化系統(tǒng)的功能要求較高。
二、控制系統(tǒng)特點
綜上所述千層酥生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是一個集運動控制與過程控制的綜合自動化控制系統(tǒng)歸納起來應有如下特點：
分布式：生產(chǎn)線總長度約200米，控制點多而且分散，因此選用分布式測控系統(tǒng)zui為適宜，分布式測控系統(tǒng)具有布線量少，搞干擾能力強，擴展維護方便，運行安全可靠，故障風險降到zui低的優(yōu)點。
總線網(wǎng)：全線采用現(xiàn)場總線網(wǎng)絡控制，排除大量模擬信號的干擾因素，實現(xiàn)精確的速度協(xié)調控制與高精度溫度測控，檢測與控制協(xié)調*。
大量配方存貯：一條生產(chǎn)線可生產(chǎn)上百種產(chǎn)品，因此有大量的配方存貯與調用，普通的PLC控制器由于受內(nèi)存的影響，很難做到大量配方的存貯與調用，因此基于PC自動化是本系統(tǒng)的*方案。
集中管理：分布式控制，集中式管理是現(xiàn)代過程控制系統(tǒng)的特點，本系統(tǒng)配備完善的人機界面操作系統(tǒng)，全面的系統(tǒng)監(jiān)控與異常報警功能。
運動控制：速度同步也是本控制系統(tǒng)的關鍵，采用矢量型變頻器通，過網(wǎng)絡主令控制，達到全線速度的協(xié)調與統(tǒng)一。

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三、基于PC 的自動化---WinAC
WinAC是SIEMENS公司推出的基于PC的自動化控制系統(tǒng)，WinAC具有PLC的功能但又不同于普通的PLC控制器，其具有強大的計算功能、數(shù)據(jù)處理能力和PLC*的計算速度，更兼顧了PLC的運行可靠性特點。其海量內(nèi)存貯器特別適合于大數(shù)據(jù)量計算、大量配方存貯與管理。其計算功能與PC機相同，可靠性與功能更可與PLC-S7-400系統(tǒng)比美，是千層酥成型機與烘爐機械設備控制系統(tǒng)的選擇：
*性
WinAC是基于標準的Windows操作平臺下的PLC控制器，梯形圖編程，因此有獨立而嚴格的時序?？刂铺貏e滿足對于高速、精確、復雜計算及嚴格時間要求的控制任務。
WinAC支持標準的Windows NT 下的OPC、Active X 和DCOM 技術?？刂坪屯ㄓ崈?nèi)核與標準的Windows NT任務的通訊由其內(nèi)置的代理服務器完成，因此相比普通的PLC控制器功能更強。
應用程序開發(fā)環(huán)境
SIEMENS統(tǒng)一的組態(tài)軟件STEP 7 是WinAC控制器的標準開發(fā)平臺，包括通信組態(tài)、編程、測試和啟動以及系統(tǒng)文件的編制，對于熟悉STEP7的工程師，不需占用額外的培訓時間。

系統(tǒng)組態(tài)界面

開放式接口
WinAC提供標準的OPC控件接口及Active X控件接口,對于我們的應用提供了*的方便。
OPC 過程控制OLE 是一種通過Windows NT應用程序自動存取數(shù)據(jù)的標準，也是WinAC的標準特性。使用OPC服務器可以訪問控制驅動程序中的過程數(shù)據(jù)：Active X 控件接口，不用編程直接從OLE 標準應用程序訪問過程數(shù)據(jù)。這種功能使得我們可以在軟件開發(fā)中借助于高級語言Visual Basic進行更復雜的應用開發(fā)。
計算功能
WinAC提供強大的計算功能，與工業(yè)過程數(shù)據(jù)，之間建立起一條工作數(shù)據(jù)鏈路。使得上位計算機能夠實時處理過程數(shù)據(jù)，完成復雜的測量控制與故障分析計算，并能夠在Visual Basic中創(chuàng)建自己的HMI 前端或在大家熟知Excel中做統(tǒng)計分析。在過程控制和PC 應用程序之間管理數(shù)據(jù)信息流量。允許高效、簡便地訪問并能顯示和修改過程數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)處理量大，要求內(nèi)存高的過程控制系統(tǒng)，一般的PLC控制器難以勝任的工作，用WinAC則可以輕松解決，這是我們選用WinAC的理由，也是SIEMENS給我們提供了一個合適而且經(jīng)濟的解決方案。

• 比較簡單的實現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法PID控制的難點在于整定控制器的參數(shù)。為了學習整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實驗，開環(huán)運行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機構。例如可以用電熱水壺作為被控對象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉換為標準電壓，用移相控制的交流固態(tài)調壓器作執(zhí)行機構。 有沒有比較簡單的實現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？ 在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對象、檢測元件、執(zhí)行機構和PID控制器。 被控對象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實驗室可以用以運算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對象（包括檢測元件和執(zhí)行機構）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動調節(jié)實驗。 用運算放大器模擬被控對象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？ 除了用運算放大器來模擬被控對象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對象，DISV是系統(tǒng)的擾動輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。  被控對象的數(shù)學模型為3個串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為 數(shù)學模型為3個串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié) 分母中的“s”為自動控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時間常數(shù)設為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個數(shù)。圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。 下圖是模擬被控對象的子程序，實際上只用了兩個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時中斷時間間隔來調用這個子程序。 圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值 下圖是用來監(jiān)視PID回路運行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調節(jié)控制面板，可以用它進行PID參數(shù)自整定或手動調節(jié)PID參數(shù)的實驗。標有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應曲線。

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  優(yōu)勢

  應用

  功能

  更多信息

  概述

  

  SINAMICS DC MASTER 變頻器

  SINAMICS DC MASTER 系列變頻器包括了DC Converter（直流變頻器）和控制模塊產(chǎn)品。

  直流變頻器（DC Converter）包括了用于連接三相供電系統(tǒng)的內(nèi)置裝置。這些都可用于電樞供電和可變速直流驅動器領域。該裝置的額定直流電流范圍為 15 到 3 000 A，可以通過并聯(lián)直流變頻器進一步提高。

  根據(jù)實際應用情況，有針對二象限和四象限運行的裝置。該設備由于集成了參數(shù)化裝置具有自動功能，不需要任何附加設備進行參數(shù)化。所有與開環(huán)和閉環(huán)控制相關的功能，以及所有監(jiān)視和輔助功能都由微處理器系統(tǒng)處理。設定值和實際值可以作為模擬量或數(shù)字量輸入。

  SINAMICS DC MASTER Control Module（直流主控制模塊）是SIMOREG CM 的后續(xù)產(chǎn)品，主要用于對直流驅動器進行翻新和更新。

  SINAMICS DC MASTER 轉換器現(xiàn)有以下規(guī)格（自通風zui高到 125A）：

  

  直流變頻器						控制模塊
  額定直流電流 A
  ≤ 30	≤ 280	≤ 600	≤ 850	≤ 1 200	≤ 3 000	–
  尺寸 (W ×H ×D) mm
  268 × 385 × 221	268 × 385 × 252	268 × 625 × 275	268 × 700 × 311	268 × 785 × 435	453 × 883 × 505	271 × 388 × 253

   

  詳細的尺寸圖見 PDF 文件，可以在 DVD 光盤的目錄 D 23.1 下找到 DXF 格式的文件，或從查看http://www.siemens。。ｃｏｍ/sinamics-dcm（信息材料）。

  

  優(yōu)勢

• 使用SINAMICS DC MASTER 系列豐富的產(chǎn)品，所需的培訓時間更少、成本更低、產(chǎn)品使用了zui大數(shù)量的相同部件。
  標準和無縫系列的SINAMICS DC MASTER 裝置可以處理極寬范圍的電流和電壓。該系列設備設計用于連接三相線路供電。此外，該設備還可以連接zui高額定直流 125A 的單相線路供電。
• 功能和性能方面具有靈活的擴展能力。
  產(chǎn)品豐富，有許多選件可以讓直流轉換器*化的滿足客戶需求 - 無論是在技術上還是經(jīng)濟上。不同的客戶需求，包括接口的類型和數(shù)量以及計算性能和速度都可以通過選擇標準 CUD、高級 CUD 或者組合使用來準確滿足。
• 由于能夠快速簡單的更換組件，提高了工廠和系統(tǒng)的可用性。
  可更換組件的設計使它們能夠實現(xiàn)快速簡單的更換?？梢噪S時檢查現(xiàn)有的備件，設備的序列號。
• 使用帶有圖形化 LCD 和純文本顯示屏的 AOP30 高級操作面板上的交互菜單可以方便的進行調試和參數(shù)化，還可以使用STARTER 調試工具進行獲得 PC 支持（見“工具和工程設計”）。
• 在完整的生產(chǎn)過程中，所有組件都會受到全面的測試和檢測。這就確保了高度的功能安全性。
• 使用如標準的 PROFIBUS 通訊接口和各種模擬和數(shù)字接口，可將它們輕松集成到自動化解決方案中；

•  

  這些文件都可以繼續(xù)補充和擴展。

  各文件的其他信息和訂購數(shù)據(jù)見“服務和文件”部分。

  DVD 上的文件

  產(chǎn)品 DVD 光盤包含了所有的操作說明，包括直流變頻器以及控制模塊的說明，文件為 PDF 格式的電子文件。

  DVD 光盤還包括了關于如何應用直流驅動器的應用文件，主題例如

• 軸向繞線器
• 12 脈沖應用
• 前導-隨動轉換（MASTER 從站操作）
• SINAMICS DC MASTER 作為勵磁供電裝置使用
• 工程使用提示

•  

  變頻器供貨時在 DVD 光盤上提供了這些文件。作為標準語言支持德語、英語、法語、西班牙語、意大利語和俄語。也可以訂購上述語言的硬拷貝文件。

  手冊包含了所有 SINAMICS DC MASTER 設備的相關數(shù)據(jù)：

• 說明
• 技術數(shù)據(jù)
• 安裝說明
• 調試指南
• 維護信息
• 功能圖
• 故障和報警說明
• 參數(shù)列表
• 連接器和開關量連接器列表
• 外形尺寸圖

•  

   

  額定電壓下降

  該裝置可以運行在zui高海拔 4000m 的安裝高度，使用規(guī)定的額定供電電壓。線路供電電壓可以接受過壓類別 III 的過壓（相對于地）。對于安裝在海拔 4000m 以上的情況，有某些情況下有必要降低供電電壓，或確保能夠維持在過壓類別 II 內(nèi)。詳細信息見“操作說明”。

  

  更多信息

  文檔

  技術文件包括了以下手冊：

• SINAMICS DC MASTER 直流變頻器操作說明
• SINAMICS DC MASTER 控制模塊變頻器操作說明
• 清單手冊（參數(shù)清單和功能圖）
• 功能手冊 SINAMICS 自由函數(shù)塊

•  

  

  功能

  電樞電路上的閉環(huán)控制的功能
  速度設定值	速度設定值和附加設定值的來源可以通過進行合適的參數(shù)設置而自由選擇： 使用模擬值0 到  10 V、0 到  20 mA, 4 到 20 mA 輸入 使用集成的電動電位器 使用帶有以下功能的二進制：固定設定值、電動、爬行 通過SINAMICS DC MASTER 的串口輸入 通過補充模塊輸入 可以實現(xiàn)放縮，因此 * 設定值（由主設定值和補充設定值形成）相當于zui高電機速度。 設定值可以通過參數(shù)或連接器輸入限制在zui小值和zui大值之間。此外，在軟件中提供了其它點，例如可以在斜坡函數(shù)發(fā)生器之前或者之后輸入補充設定值。可以使用二進制選擇“設定值啟用功能”。在可參數(shù)化濾波器功能（PT1 元件）之后，總設定值會傳輸給速度控制器的設定值輸入。在這種情況下，斜坡函數(shù)發(fā)生器也會激活。
  實際速度	可以選擇四個來源之一作為速度的實際值信號。 模擬轉速計 zui高速時轉速計的電壓可能在8 到 270 V 之間?？梢允褂脜?shù)對此電壓進行調整。 脈沖編碼器 脈沖編碼器型號、每轉的脈沖數(shù)和zui高速度可以使用參數(shù)設置。zui高差分電壓 27V 的編碼器信號（對稱：帶有附加的反相軌；非對稱：相當于地）可以由評估電子裝置進行處理。 通過參數(shù)選擇編碼器的額定電壓（5 或 15V）。脈沖編碼器的電源為額定 15V 的可以從直流變頻器獲得。 5V 編碼器需要外部電源供電。脈沖編碼器從三個軌上進行評估：軌道 1、軌道 2 和零標志。但是，帶有零標志的脈沖編碼器也可以使用。可以使用零標志感測位置的實際值。編碼器脈沖的zui高頻率可以為 300kHz。*使用zui少每轉 1024 個脈沖的脈沖編碼器（以便在低速下實現(xiàn)平滑運行）。 沒有轉速計而使用 EMF 控制運行 速度的實際值編碼器不需要閉環(huán) EMF 控制。在這種情況下，此設備的輸出值在直流變頻器內(nèi)測量。測得的電樞電壓通過電機上的內(nèi)部壓降補償（IR 補償）。補償?shù)牡燃壴陔娏骺刂破鲀?yōu)化運行時自動確定。這種控制方法的準確度（由電機電樞電路電阻內(nèi)的溫度相關變化定義）大約為 5%。我們*當電機運行在溫暖的環(huán)境下時，重復進行電流控制器優(yōu)化運行，以獲得較高的精確度。如果對精確度要求很高，而且不能安裝編碼器，且電機需要運行在電樞電壓控制范圍內(nèi)，可以使用閉環(huán) EMF 控制。 注意：在此模式下，無法進行 EMF 相關的弱磁。 可自由選擇速度實際值信號 在這種模式下，任何連接器編號都可以選擇作為速度實際值信號。如果速度實際值感測實現(xiàn)在了一個輔助技術模塊上，就特別應該選擇此設置。 在速度實際值傳輸給速度控制器之前，可以使用一個參數(shù)化的平滑元件（PT1 元件）和兩個可調帶組濾波器進行平滑。帶組濾波器主要用于過濾掉由機械諧振引起的諧振頻率。諧振頻率和濾波器品質因數(shù)可以設置。
  斜坡函數(shù)發(fā)生器	當在設定值輸入上引入了一個階躍變化時，斜坡函數(shù)發(fā)生器會采用恒定的上升率改變信號的設定值。斜坡上升時間和斜坡下降時間可以獨立的進行選擇。此外，斜坡函數(shù)發(fā)生器在斜坡時間開始結束時會有起始和結束舍位（加速限制）。 任何時候斜坡發(fā)生器都可以獨立設置。 對于斜坡發(fā)生器倍數(shù)有三個參數(shù)可以設置；可以通過二元選擇輸入或串口（通過binector）進行選擇。斜坡函數(shù)發(fā)生器參數(shù)可以在運行中切換。此外，通過一個連接器可以對參數(shù)組 1 的值應用倍增系數(shù)（通過一個連接器修改斜坡函數(shù)發(fā)生器數(shù)據(jù)）。在輸入斜坡函數(shù)發(fā)生器倍數(shù)為 0 時，速度設定值直接從速度控制器輸入。
  速度控制器	速度控制器會對設定值和實際速度值進行對比，如果有偏差，就在電流控制器中輸入一個合適電流設定值（原則：使用更低等級的電流控制器控制速度）。速度控制器被實現(xiàn)成了帶有附加 D 組件（可以選擇）的 PI 控制器。此外，可開關的下降功能可以參數(shù)化。所有的控制器參數(shù)都可以獨立調整。Kp（增益）值可以根據(jù)連接器的信號（內(nèi)部或外部）調整。 在這種情況下，速度控制器的 P 增益可以根據(jù)實際速度值、實際電流值、設定值-實際值的距離或卷筒直徑調整?？梢赃M行預控制，以便在速度控制環(huán)路上實現(xiàn)高動態(tài)性能。為了實現(xiàn)此目的，例如根據(jù)摩擦和驅動器的慣性運動，在速度控制器之后可以增加一個轉矩控制信號。摩擦和慣性運動補償使用自動優(yōu)化運行來決定。 速度控制器的輸出量可以在啟用了該控制器后直接通過參數(shù)來調整。 根據(jù)參數(shù)化，可以將速度控制器旁路掉，并通過閉環(huán)轉矩或電流控制來控制變頻器。而且，還可以使用“前導/隨動轉換”選擇功能在運行過程中在速度控制/轉矩控制之間切換。該功能可以使用一個二元用戶分配端子或串口選擇作為二進制。轉矩設定值通過可選擇連接器輸入，因此可以來自模擬用戶可分配端子或串口。 在隨后的驅動器狀態(tài)中會激活一個限制控制器（轉矩或電流控制運行）。在這種情況下，根據(jù)速度限制（可以使用參數(shù)選擇），限制控制器可以干預控制，以防止驅動器以不受控的方式加速。進行干預時，驅動器速度會被限制在一個可調偏差內(nèi)。
  轉矩限制	速度控制器的輸出根據(jù)參數(shù)化的情況可以表達轉矩設定值或者電流設定值。在轉矩受控運行時，速度控制器輸出使用機器通量 ? 進行了加權，并傳輸給電流限制級作為電流設定值。轉矩控制主要應用在弱磁運行中，以便獨立于速度限制zui大電機轉矩。 現(xiàn)有以下功能： 使用參數(shù)獨立設置正向和負向轉矩限制。 使用二進制作為一個可參數(shù)化轉換速度的功能來轉換轉矩限制。 通過連接器信號自由輸入轉矩限制，例如通過模擬輸入或串口。 zui低的量應始終能夠有效的用作實際轉矩限制使用?？梢栽谵D矩限制之后增加附加轉矩設定值。
  限流功能	在使用了轉矩限制之后可以調整限流以保護變頻器和電機。zui低的量應始終能夠有效的用作實際限流值。 可以設置成以下限流值： 使用參數(shù)獨立設置正向和反向限流值（zui高電機電流設置）。 使用連接器自由輸入限流值，例如從模擬輸入或串口。 使用參數(shù)分別設置用于停機和快速停機的限流值。 速度相關限流：高速下自動啟動限流值速度相關下降可以參數(shù)化（電機的通訊限制曲線）。 I2t 電源部分的監(jiān)控：計算晶閘管的熱態(tài)用于所有當前值。達到晶閘管限制溫度時，裝置會按照參數(shù)設置的功能做出響應，即變頻器電流會下降到額定直流電流，或裝置會關機并發(fā)出故障信息。該功能用于保護晶閘管。
  電流控制器	電流控制器實現(xiàn)成了 PI 控制器，具有 P 增益和積分時間參數(shù)，兩個參數(shù)可以獨立設置。P 和 I 分量還可以停用（純 P 控制器或純 I 控制器）。實際電流值使用三相側的電流互感器來感測，并通過一個負載電阻和模數(shù)轉換之后的整流饋送給電流控制器。變頻器相關電流的分辨率是 10 位。限流輸出用于電流設定值。 電流控制器輸出會把觸發(fā)角傳輸給選通裝置 - 預控制功能同時有效。
  預控制	電流控制環(huán)上的預控制可以提高閉環(huán)控制的動態(tài)性能。這允許在電流控制環(huán)上有 6 到 9ms 的上升時間。預控制的有效性取決于電流設定值和電機的 EMF，確保了（對于間歇和連續(xù)電流或當轉矩方向反向時）所需的觸發(fā)角能夠作為設定值快速的傳輸給選通裝置。
  自動倒車模塊	與電流控制環(huán)相結合，自動倒車模塊（僅適用于帶有四象限驅動器的裝置）可以確保改變轉矩方向所需的所有運行和過程的邏輯序列。轉矩方向還可以在需要通過參數(shù)停用。
  選通裝置	選通裝置為與線路供電電壓同步的電源部分晶閘管生成觸發(fā)脈沖。同步與速度和電子器件供電無關，在電源部分感測。觸發(fā)脈沖的時序由電流控制器和預控制的輸出值限定?？梢杂脜?shù)設置觸發(fā)角度限制。 在 45 到 65 Hz 頻率范圍上，選通裝置會自動適應實際工頻。
  勵磁電路上的閉環(huán)控制功能
  EMF 控制器	EMF 控制器會對 EMF（感應電機電壓）的設定值和實際值進行對比，并為勵磁電流控制器輸入設定值。因此，這允許弱磁控制，其取決于 EMF。 EMF 控制器的作用就像 PI 控制器；P 分量和 I 分量可以獨立調整，而且控制器可以作為純 P 控制器或純 I 控制器運行。預控制功能與 EMF 控制器同時運行。根據(jù)速度，它會用一個自動記錄的勵磁特性（也稱為優(yōu)化運行）預控制勵磁電流設定值。在 EMF 控制器之后有一個增加點，可以通過連接器、模擬輸入或串口輸入輔助勵磁電流設定值。然后極限值就可以對勵磁電流設定值生效了。在這種情況下，勵磁電流設定值可以限制在zui大值和zui小值，這兩個值可以獨立設置。限制值使用參數(shù)和連接器實現(xiàn)。zui小值對于上限，或zui大值對于下限有效。
  勵磁電流控制器	勵磁電流控制器是一個 PI 控制器 - 其中 Kp 及 Tn 可以獨立設置它還可以作為純 P 或純 I 控制器運行。預控制功能與勵磁電流控制器同時運行。其作為電流設定值和線路供電電壓的函數(shù)計算和設置用于勵磁電路的觸發(fā)角度。預控制支持電流控制器，可以確保勵磁電路具有適當?shù)膭討B(tài)性能。
  選通裝置	選通裝置為與位于勵磁電路線路供電電壓同步的電源部分晶閘管生成觸發(fā)脈沖。同步在電源部分檢測，因此與電子器件的電源無關。觸發(fā)脈沖的時序由電流控制器和預控制的輸出值限定?？梢杂脜?shù)設置觸發(fā)角度限制。在 45 到 65 Hz 頻率范圍上，選通裝置會自動適應實際線路供電電壓。
  驅動器組件之間的通訊
  DRIVE-CLiQ	SINAMICS 組件之間的通訊使用標準的內(nèi)部 SINAMICS 接口 DRIVE-CLiQ（Drive Component Link with IQ的縮寫，使用 IQ 連接驅動器組件）實現(xiàn)。這就把控制裝置與所連接的驅動器組件（例如直流變頻器、終端模塊等）進行了耦合。 DRIVE-CLiQ 可以為所有 SINAMICS 驅動器提供標準數(shù)字接口。這就使驅動器功能可以實現(xiàn)模塊化，并因此為提高了定制解決方案的靈活性（允許電源和智能性分開處理）。 DRIVE-CLiQ 硬件基于工業(yè)以太網(wǎng)標準，使用雙絞線。DRIVE-CLiQ線路可以提供發(fā)送和接收信號功能，以及 24V 供電。 設定值和實際值、控制命令、狀態(tài)反饋信號和驅動器組件的電子額定銘牌數(shù)據(jù)都通過 DRIVE-CLiQ 傳輸。DRIVE-CLiQ 電纜必須使用原裝的西門子電纜。由于具有特殊的傳輸和阻尼特性，只有這些電纜能夠確保系統(tǒng)功能良好。
  SINAMICS Link	SINAMICS Link 使多個控制裝置（2 到 64 個）可以直接交換數(shù)據(jù)。不需要更高等級的主設備。 以下控制裝置支持 SINAMICS Link： CU320-2 高級 CUD 為了使用 SINAMICS Link，所有的控制裝置都必須配備 CBE20 通訊板（選件 G20）。 此外，高級 CUD 還需要一塊存儲卡（選件 S01、S02）。通訊可以是同步（僅 CU320-2）或非同步的，也可以是兩者的組合形式。每個參與的裝置都可以發(fā)送和接收zui多 16 個過程數(shù)據(jù)字。 例如，SINAMICS Link 可以用于以下應用： n 個驅動器的轉矩分配 n 個驅動器的設定值級聯(lián) 通過物料網(wǎng)耦合的驅動器的負載分配 饋入裝置的主/從功能 SINAMICS 裝置之間的耦合

   

  概況，閉環(huán)控制結構

  

  單相運行

  對于zui高 125A 和zui高 575 V交流的直流變頻器，該裝置的功能全都完整可用，甚至在只通過兩根導線供電時。

  

  這就意味著，例如在改裝項目中，具有單相連接的變頻器可以集成到進的通訊設計中（TIA），而無需對現(xiàn)有的機器或工廠進行任何修改。

  該裝置通過接線端 1U1 和 1W1 連接線路供電。必須提供一個單相換相電抗器或具有 4 % u_k 的變壓器，其只能提供所需的直流變換器。
  換相電抗器和變壓器應該根據(jù)電樞電路的額定電機電流選擇。

  在這個 B2 電路中，線電流等于電樞電路中的直流電流。所有其它線路側驅動器組件都應該根據(jù)這個值確定規(guī)格。

  此外，由于與六脈沖運行相比具有更高的電流紋波，在直流電路中必須提供一個平波電抗器。在確定平波電抗器規(guī)格時，請聯(lián)絡電機制造商。

  三相變頻器單相運行時的相關數(shù)據(jù)見直流轉換器部分的“技術規(guī)格”章節(jié)。（與三相運行相比，額定直流電流必須考慮一個 0.7 的降額因數(shù)。）

  單相運行的額定輸出電壓

  線路供電	單相運行的額定輸出電壓
  	二象限運行	四象限運行
  V	V	V
  230	180	160
  400	320	280
  480	385	335
  575	460	400

   

  冷卻劑溫度和安裝海拔高度

  額定電流降低值

  SINAMICS DC MASTER 的允許冷卻液溫度和安裝高度，以及相關的直流變頻器在持續(xù)運行時的zui大允許負載可以從下表中查到（負載按額定直流電流的 a % 規(guī)定）

  	持續(xù)運行時直流變頻器的zui大允許負載（負載按額定直流電流的 a % 規(guī)定）
  	海平面以上的安裝高度（中間值的降額因數(shù)可以使用線性插值確定。）
  環(huán)境或冷卻液溫度	1 000 m		2 000 m		3 000 m		4 000 m		5 000 m
  	zui高 125A 的裝置	210A 以上的裝置	zui高 125A 的裝置	210A 以上的裝置	zui高 125A 的裝置	210A 以上的裝置	zui高 125A 的裝置	210A 以上的裝置	zui高 125A 的裝置	210A 以上的裝置
  30 °C	100 %	100 %	100 %	98 %	96 %	88 %	86 %	78 %	78 %	70 %
  35 °C	100 %	100 %	100 %	93 %	90 %	83 %	80 %	73 %
  40 °C	100 %	100 %	94 %	88 %	84 %	78 %
  45 °C	100 %	95 %	88 %	83 %
  50 °C	94 %	90 %	82 %	78 %
  55 °C	88 %

  直流驅動器的主要應用包括：

• 滾軋機驅動器
• 劃線機
• 擠出機和混捏機
• 壓力機
• 升降機和起重機
• 索道和電梯
• 礦井提升機
• 測試臺驅動器

•  

  

  應用

  直流驅動器技術：高動態(tài)、堅固、經(jīng)濟有效

  根據(jù)實際應用情況，直流驅動器經(jīng)常是價格zui有利的驅動器解決方案。在可靠性、操作友好性和運行特性方面有許多優(yōu)點。像過去一樣，在許多工業(yè)領域都有充足的技術和經(jīng)濟原因仍然使用直流驅動器：

• 價格實惠的四象限運行
• 低速持續(xù)運行
• 即使低速情況下也能保證全轉矩
• 高起動轉矩
• 恒定功率下速度控制范圍寬
• 空間要求低，重量輕
• 可靠性高