Привод перегружателя SINAMICS S120

Сервоприводы, шаговые двигатели, регуляторы скорости, частотные преобразователи
Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

Прошу помочь в составлении перечня оборудования необходимого для управления перегружателя на базе привода SINAMICS S120.

Два привода вертикального перемещения (55 кВт, 1500 об/мин) механически связаны между собой; у каждого привода есть свой стояночный тормоз.
Управление по шине PROFIBUS.
Для горизонтального перемещения используются два двигателя 18,5 кВт, 1500 об/мин; у каждого привода есть свой стояночный тормоз. Перемещение тележек по рельсам, колеса с двумя ребордами.
Энкодеры устанавливать не планируется.
Управление - открытый вектор; так как вертикальное и горизонтальное перемещение одновременно не производится, то один частотник подключается с помощью пускателя к двигателю вертикального или горизонтального перемещения (соответственно изменяются параметры настройки ПЧ).
Сеть плохая, поэтому требуется входной дроссель (фильтр не надо).
Длина трассы около 100 м (из них около 70 м троллея), поэтому требуется выходной дроссель.
Для утилизации энергии, генерируемой при опускании груза, требуется тормозной резистор (рекуператора не надо).

Перечень:
- разъединитель (250 А);
- предохранитель (250 А);
- входной дроссель (210 А);
- блок питания (210 А);
- моторный блок (105 А);
- управляющий модуль;
- адаптер управляющего модуля;
- выходной дроссель (105 А);
- тормозное реле (управление тормозом);
- тормозной резистор;
- интерфейсные кабели;
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
mr_Frodo
Профессионал
Сообщения: 566
Зарегистрирован: 22 июл 2016, 20:38

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение mr_Frodo »

Во-первых, сразу: чем обосновано применение такого монстра для очень простой задачи? Лишние деньги? Тут вполне работает G120. А ценник в сравнении вас приятно удивит.
Для сравнения: модули управления различаются в цене минимум в 3 раза (КУ250 не более 20 т.р. КУ320 не менее 60). Просто модуль питания не менее 350т.р. + моторник+ обвязка...вылезет на 10000евро
И да... с таким подбором прекрасно справляются менеджеры торговых фирм.
Вот моя подпись...

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

С приводами Сименс работал мало и то только с G120. Поэтому мне трудно сравнивать возможности и цены. В приводах S120 разбираюсь очень поверхностно - знаю только, что это модульная система и выпрямитель может быть один на несколько моторных модулей.

Предварительно прикинул состав на базе G120 (два комплекта):
6SL3244-0BB00-1PA1 SINAMICS G120 БЛОК УПРАВЛЕНИЯ CU240B-2 DP ТИП B PROFIBUS DP 4 DI, 1 DO, 1 AI, 1 AO PTC/KTY/THERMOCLICK
6SL3210-1PE31-5UL0 SINAMICS G120 POWER MODULE PM240-2 WITHOUT FILTER WITH BUILT IN BRAKING CHOPPER 3AC380-480V +10/-20% 47-63HZ OUTPUT HIGH OVERLOAD: 55KW FOR 200% 3S,150% 57S,100% 240S AMBIENT TEMP -20 TO +50 DEG C (HO) OUTPUT LOW OVERLOAD: 75kW FOR 150% 3S,110% 57S,100% 240S AMBIENT TEMP -20 TO +40 DEG C (LO) 708 X 305 X 357 (HXWXD), FSF PROTECTION IP20 WITHOUT CONTROL UNIT AND PANEL APPROVED FOR CU FIRMWARE- VERSION V4.7 HF8
6SE6400-3CC11-2FD0 MICROMASTER 4 КОММУТАЦИОННЫЙ ДРОССЕЛЬ 380-600 В 3-ФАЗН. 129 A АВТОНОМНЫЙ (STAND ALONE) FSF - 0.15 MH
6SE6400-3TC14-5FD0 MICROMASTER 4 ВЫХОДНОЙ ДРОССЕЛЬ 380-480 В 3-ФАЗН. 145 A АВТОНОМНЫЙ (STAND ALONE) FSF - 0.2 MH
6SL3255-0AA00-4CA1 SINAMICS G120 БАЗОВАЯ ПАНЕЛЬ ОПЕРАТОРА (BOP-2)
JJY:023434020001 Fa. Heine Breaking resistor FOR POWERMODULE PM240-2 FSE P_MAX=55kW/12S/5% ED R=10 OHM P_DAUER=2750W
6SL3252-0BB00-0AA0 SINAMICS РЕЛЕ ТОРМОЖЕНИЯ ДЛЯ СИЛОВОГО МОДУЛЯ

Не знаю, надо ли заказывать карточку
6SL3054-7EH00-2BA0 SINAMICS G120 SD-КАРТА 512 MБ, ВКЛ. ЛИЦЕНЗИОННЫЙ СЕРТИФИКАТ V4.07 HF3

Читал про крановое оборудование. Там груз на веревочке болтается - поэтому вовсю используют системы на базе S120 да еще и со специализированным ПО. У меня же действительно проще должно быть. Но на всякий случай решил прикинуть.

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

Только подумал, как не запутаться в выборе, как получаю рассылку новостей от Сименса. Пишут, что вышла новая версия Сайзера 3.21. Попробовал - вроде получается. Особенно, если знаешь, что искать.

Надо ли заказывать карточку к приводу G120 ?
6SL3054-7EH00-2BA0 SINAMICS G120 SD-КАРТА 512 MБ, ВКЛ. ЛИЦЕНЗИОННЫЙ СЕРТИФИКАТ V4.07 HF3

Аватара пользователя
mr_Frodo
Профессионал
Сообщения: 566
Зарегистрирован: 22 июл 2016, 20:38

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение mr_Frodo »

На мой взгляд:
1. модуль управления уже устарел, об этом вам скажут торгаши и предложат как минимум 6SL3244-0BB13-1PA1
2. Я бы лучше использовал 6SL3246-0BA22-1PA0 (интерфейс энкодера, на всякий случай, для лебедки... мало-ли, можно и не использовать при разомкнутом векторе, а кто его знает как он себя поведет в работе и придется задействовать ОС).
3. Отсюда, если брать пункт 2 уже не прокатит РМ240, только РМ250.
4. Мощность РМ240-2 не завышена на ступень? Ну, тут дело щекотливое, вы и так ОЧЕНЬ сэкономите на разнице с S120, поэтому можно не заморачиваться...
5. "Тормозной Резистор" можно купить у стороннего производителя по его характеристикам и даже своим размерам.
6. Реле роспуска тормоза - лишний элемент. Все равно будет свободный выход на контроллере. Организуете передачу по сети на дискретный выход бита управления тормозом (ххх.12 вроде) и обычным контактором коммутируйте.
7. Карта памяти - честно не в курсе зачем...
Вот моя подпись...

Аватара пользователя
CHANt
Профессионал
Сообщения: 556
Зарегистрирован: 13 окт 2012, 15:24

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение CHANt »

Карта памяти - когда много преобразователей, нет сети передачи данных и лень их настраивать))) Просто переносишь данные с одного на другой. Бэкапить настройки можно.

Аватара пользователя
mr_Frodo
Профессионал
Сообщения: 566
Зарегистрирован: 22 июл 2016, 20:38

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение mr_Frodo »

CHANt писал(а):
28 фев 2020, 07:02
Карта памяти - когда много преобразователей, нет сети передачи данных и лень их настраивать))) Просто переносишь данные с одного на другой. Бэкапить настройки можно.
По-моему не всё так просто. Возможно с указанной в списке автором поста картой имеется лицензия на использование новой прошивки HW 4.07 для "старого" КУ240. В КУ250 уже изначально идет 4.07. Но это не точно, могу ошибаться. Лучше проконсультироваться с продавцами. Раньше никогда флешками не пользовался и да, Чант говорит верно. В основном (по мануалу) карта именно для G120 и нужна переноса настроек. В предыдущем моём посте ответил "не знаю" именно для той карты.
Вот моя подпись...

Аватара пользователя
CHANt
Профессионал
Сообщения: 556
Зарегистрирован: 13 окт 2012, 15:24

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение CHANt »

Семен не скрывает что можно использовать обычные ММС или SD, в качестве карт памяти с соответствующей файловой системой... Единственно, он рекомендуют все же использовать их карты если собираешься шифровать бэкап настроек, для защиты ноу-хау...Извращенцы есть везде))) Сама карта в загрузке управляющего модуля не учавствует. Хранение лицензии для прошивки на самой карте сомнительно, а вот бумажный сертификат + SD-карта в подарок, как два пальца об асфальт))) Маркетинговый ход )))
Сhant - песнопение, эпос, былина. "Сладкая лапша" на уши))) Так что - имхо во всех советах присутствует)))

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

mr_Frodo писал(а):
27 фев 2020, 14:25
2. Я бы лучше использовал 6SL3246-0BA22-1PA0 (интерфейс энкодера, на всякий случай, для лебедки... мало-ли, можно и не использовать при разомкнутом векторе, а кто его знает как он себя поведет в работе и придется задействовать ОС).
С одной стороны я согласен, что можно подстраховаться (это если рассматривать перегружатель как аналог крана у которого все привода на отдельном S120 да еще и с энкодером).

С другой стороны: раньше краны были с асинхронниками с фазным ротором. И работали же. А у меня груз практически не болтается.

Может можно поставить один частотник G120 на 110 кВт, а к нему подключать попарно двигатели на подъем или перемещение. Подключение 2 двигателей тележек горизонтального перемещения у кранов к одному частотнику - типовое решение. А у меня на подъеме все равно общий вал, двигатели подключаются через червячный редуктор. Не должно быть просадок при включении опускания, т.к. редукторы с самоторможением.

Аватара пользователя
mr_Frodo
Профессионал
Сообщения: 566
Зарегистрирован: 22 июл 2016, 20:38

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение mr_Frodo »

Автоматизатор писал(а):
28 фев 2020, 09:33
Может можно поставить один частотник G120 на 110 кВт, а к нему подключать попарно двигатели на подъем или перемещение. Подключение 2 двигателей тележек горизонтального перемещения у кранов к одному частотнику - типовое решение. А у меня на подъеме все равно общий вал, двигатели подключаются через червячный редуктор. Не должно быть просадок при включении опускания, т.к. редукторы с самоторможением.
Использование такого модуля не обязывает использовать этот интерфейс (датчика оборотов) к использованию. Можно использовать и полный и открытый вектор (псевдовектор) и скалярный режим и все это одновременно в одной хард конфигурации, но с возможностью переключения MDS и DDS (Мотор дата сет и драйв дата сет) в ПЧ при работе разных осей. Соответственно переключение наборов установок для разных моторов, а драйв дата сет - параметров ПЧ для разных режимов работы. Поэтому ваша идея с использованием этого ПЧ для разных осей вполне себе работоспособна хоть он будет иметь ОС хоть нет.
Если позиционирование при остановке лебёдки должно быть стабильное, предсказуемое, то желательно все же использовать ПЧ на каждый мотор лебедки в полном или псевдо- векторном режиме и связке "ведущий- ведомый". Тогда вы получите предсказуемость поведения перемещаемого груза лебедкой, он будет стабильно отрабатывать динамику с небольшой погрешностью. Если это не критично, то можно использовать один ПЧ на 2 мотора без всяких векторных режимов. Но тогда и динамика будет несколько ниже с зависимостью от массы перегружаемого объекта. Тогда вы сможете использовать вообще всего один ПЧ на обе оси.
Единственный нюанс при параллельном подключении моторов - не "забыть" использовать на выходе ПЧ токовую защиту для каждого мотора с контролем её срабатывания.
Вот моя подпись...

Аватара пользователя
mr_Frodo
Профессионал
Сообщения: 566
Зарегистрирован: 22 июл 2016, 20:38

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение mr_Frodo »

Извиняюсь...в Ж120 нет МДС... Есть ДДС и КДС(комманд дата сет) . Отделные Мотор дата сеты - преимущество S120. В Ж120 МДС входят в состав ДДС
Вот моя подпись...

Михайло
Администратор
Сообщения: 3924
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Михайло »

Автоматизатор писал(а):
27 фев 2020, 13:24
Надо ли заказывать карточку к приводу G120 ?
Не, не надо. Только для S110/S120 надо обязательно, а для G120 это опционально.

Михайло
Администратор
Сообщения: 3924
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Михайло »

Автоматизатор писал(а):
26 фев 2020, 13:24
механически связаны между собой
Самое практичное решение в таких случаях - два двигателя на один частотник (U/f-регулирование). Но только при условии жесткой механической связи. На горизонтальное перемещение - это самое то, на подъем - можно задуматься. На кранах, если требований к антиперекосу нет, то ставится один ПЧ на перемещение моста четырьмя двигателями, механическая связь между левой и правой концевой балкой не самая жесткая, мост колбасит при старте, приходится увеличивать время разгона до 5 сек, тогда получше. Короче крановщик в итоге сам контролирует перекос, плавнее стартует.
Автоматизатор писал(а):
26 фев 2020, 13:24
Для утилизации энергии, генерируемой при опускании груза, требуется тормозной резистор (рекуператора не надо).
Стандартный рекомендуемый по каталогу резистор рассчитан на кратковременную работу: для горизонтального перемещения пойдет, а для подъема придется либо подобрать более мощный, либо из четырех одинаковых сделать параллельно-последовательное соединение - мощность учетверится, а общее сопротивление останется таким же как у одного отдельного. Общая длительная мощность должна быть сопоставима с мощностью двигателя.
Автоматизатор писал(а):
28 фев 2020, 09:33
С другой стороны: раньше краны были с асинхронниками с фазным ротором. И работали же. А у меня груз практически не болтается.
Ну я сейчас в крановом заводе работаю ;) Энкодеры - это лишние деньги. И на подъем в том числе :) Ведь позиционирование осуществляется на глазок.
mr_Frodo писал(а):
28 фев 2020, 12:42
Единственный нюанс при параллельном подключении моторов - не "забыть" использовать на выходе ПЧ токовую защиту для каждого мотора с контролем её срабатывания.
В кранах на все приводы применяется встроенная тепловая защита в двигателе - биметаллический контакт или KTY или PTC или Pt100 или Pt1000 (в порядке увеличения крутости).

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

mr_Frodo писал(а):
28 фев 2020, 12:42
Если позиционирование при остановке лебёдки должно быть стабильное, предсказуемое, то желательно все же использовать ПЧ на каждый мотор лебедки в полном или псевдо- векторном режиме и связке "ведущий- ведомый".
.
Скорость быстро 45 м/мин (50 Гц), медленно 6 м/мин (6,6 Гц). При использовании 1 ПЧ на 2 двигателя, длинной трассе можно настроить ПЧ только на режим U/f. Такой режим может не потянуть стабильную работу (скорость) на такой частоте. Точность позиционирования +-20 мм.

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

Михайло писал(а):
01 мар 2020, 13:13
Ну я сейчас в крановом заводе работаю

Можешь сказать типовые решения:
- как осуществляется токоподвод? троллея? (какая защита от грязи и обледенения);
- какую минимальную частоту можно получить при групповом приводе? 5 Гц получиться?
- возможно ли использовать режим U/f с датчиком?

Михайло
Администратор
Сообщения: 3924
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Михайло »

Сейчас смотрю готовый проект: один двигатель подъема 110 кВт
Силовой модуль PM240-2 6SL3210-1PE32-5AL0 (132 кВт, с запасом)
Модуль управления CU240E-2PN с профинетом
Тормозной резистор KEIK SRV046-070 (7 Ом, 121.4 кВт, не Сименс). (Мне кажется надо проверить номинал сопротивления.)
Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 13:30
- как осуществляется токоподвод?
Гибкий подвод по струне. Заказывается готовое на стороне. Козловые краны на улице.
Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 13:30
- какую минимальную частоту можно получить при групповом приводе? 5 Гц получиться?
Как раз ниже 5 Гц скаляр плохо работает. Неуверенный крутящий момент. Пишут, достижимо 1:10 или 1:20, кто-то врет 1:40 - все без ОС по скорости... Я на микромастере достигал 1.75 Гц, но там нагрузка была - холостой ход по сути.
Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 13:30
- возможно ли использовать режим U/f с датчиком?
Хм... На групповой привод? Только если механическая связь жесткая, то есть один датчик будет мерять скорость всех валов двигателей, а не одного из них :)

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 13:30
- как осуществляется токоподвод?
Михайло писал(а):
01 мар 2020, 13:52
Гибкий подвод по струне
Можешь подсказать поставщика?
Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 13:30
- возможно ли использовать режим U/f с датчиком?
Михайло писал(а):
01 мар 2020, 13:52
Хм... На групповой привод? Только если механическая связь жесткая
Тележки горизонтального перемещения полукозлового крана считаются жестко связанными? Думаю, что да.

Тележки загружены не одинаково: верхняя не несет на себе вес поддерживающей ноги. Диаметры колес могут чуть различаться. Поэтому синхронизировать момент и скорость валов двигателей не имеет смысла. Говорят синхронизируют положение тележек по зазорам между головкой рельса и ребордой колеса. Но думаю, что это не наш случай. Механики говорят, что могут и ролики поставить. Положение тележек контролируется энкодером, поэтому можно его и в привод завести. Положение наверное можно будет считать по Profibus из привода.

Михайло
Администратор
Сообщения: 3924
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Михайло »

Автоматизатор писал(а):
01 мар 2020, 14:30
Тележки горизонтального перемещения полукозлового крана считаются жестко связанными? Думаю, что да.
Не тележки, а концевые балки (чтобы всем одинаково понятно было).

Идеальная жесткая связь валов = абсолютно равная скорость валов, в том числе при переходных процессах.
А так мост козлового/полукозлового/мостового крана - это та еще пружина, то есть не очень жесткая связь: одна концевая балка может забежать вперед при разгоне, например. Тогда мост-пружина натянется и за счет этого вторая тележка догонит другую, возможен колебательный процесс, пружина ведь. Валы двигателей связаны между собой, но из-за пружинистости они могут вращаться с разными скоростями особенно в переходных процессах. Мост обеспечивает выравнивание по положению в определенных пределах, то есть если балки разошлись сильно, то мост выравнивает их; если разошлись немножко, то мост не может создать усилие, достаточное, чтобы сдвинуть балки вместе, они так могут долго стоять перекошенные.

Михайло
Администратор
Сообщения: 3924
Зарегистрирован: 19 сен 2012, 19:16

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Михайло »

Ты бы видел, как колбасит мост крана с приводом на фазных двигателях (когда концевые балки расходятся и мост выравнивает их в колебательном процессе)! Страшно даже! Надо рассчитывать мост на подобные перегрузки.
А вот импортные краны помягче.

Аватара пользователя
Автоматизатор
Профессионал
Сообщения: 972
Зарегистрирован: 09 окт 2012, 05:18

Re: Привод перегружателя SINAMICS S120

Сообщение Автоматизатор »

Михайло писал(а):
01 мар 2020, 14:53
А вот импортные краны помягче.
Почему? Мягче характеристика у двигателя?

Ответить