西门子模块6ES7340-1AH02-0AE0详细说明

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SINAMICS S120 变频调速柜，空冷型和水冷型

SINAMICS S120变频调速柜是多机传动模块化机柜系统的组件，采用*馈电和公共直流母排，适用于过程领域、汽车领域、技术加工领域以及起重机和采矿等领域。这些变频调速柜分为空冷型和水冷型。其标准排列顺序为成行排布。根据要求，也可采用背对背等其它安装方式。SINAMICSS120 变频调速柜包括书本型（逆变柜）和装置型 SINAMICS S120 系列中的变频调速柜，从而该系列产品成为 SINAMICSG150 和 SINAMICS S150 单机传动变频调速柜系列的理想补充。

所有的传动组件，从供电整流到输出逆变，均采用清晰而紧凑的柜内布局，优化配置在的变频调速柜中。由于有大量选件可供选择，可对这些组件灵活组合，zui满足客户特定要求。

空气冷却系统的主要组成部分：

• 进线柜，包括进线侧组件（如接触器、熔断器和断路器）以及用于基本整流装置的进线电抗器等。

• 以下类型的整流电源模块：

• 双象限运行的基本整流柜

• 四象限运行的回馈整流柜

• 用于四象限运行的有源线路模块，具有可忽略的线路谐波

• 用于制动运行的制动柜

• 逆变柜具有下列类型：

• 书本型装柜套件

• 连接

• 控制装置

• 用于为辅助电源系统供电的辅助电源柜

水冷型系统的主要组成部分：

• 由进线柜和带有有源滤波装置的有源整流柜组合而成的有源进线柜

• 由进线柜和基本整流柜组合而成的基本进线柜

• 电机模块

• 控制装置

• 包括泵、闭环控制装置以及去离子水回路与原水回路之间的换热器的换热装置

标准化的功率单元和控制单元接口，方便工程和安装。变频装置和控制单元之间的通讯通过 DRIVE-CLiQ接口（内置串行接口）实现。 

带有用于一个多电机驱动器的 SINAMICS S120 变频调速柜的驱动系统布局示例

下表列出了 SINAMICS S120 变频调速柜的电压范围和额定功率。

空冷型 SINAMICS S120 变频调速柜的电压范围

将运动控制功能、工艺功能和 PLC 功能直接集成到变频器中，从而显著降低成本

• 设计紧凑，减小了控制柜的体积

• 没有接口，响应速度极快

建议将 SIMOTION D 在需要满足以下多轴控制要求的任何应用中使用。

• 紧凑型机器

• 分布式自动化设计，尤其是对于具有大量轴的机器

• 模块化的机器 – 也可作为 SIMOTION P 或 SIMOTION C 的补充

• 有着严格时间要求的耦合轴应用

• 西门子EM222 4出 继电器 干触点

西门子6SN1146-1AB00-0BA1在制动过程中，多余电能将被反馈到电网中，实现节电功能

不同的冷却方式，极力满足各种需要对于I/RF模块和功率模块，提供有以下冷却方式：
内部散热
外部散热
风道散热

单轴型和双轴型SIMODRIVE 611 universal 插入式闭环控制单元直接测量系统

该变频器系统设计用于安装在符合相关机床应用标准（特别是 EN60204）的控制柜中。

SIMODRIVE611 变频器系统的模板均装有封闭式外壳，并符合标准 EN60529 (IEC60529)中规定的电磁兼容性要求。电气系统符合标准 EN50178 (VDE0160) 和 EN60204 标准要求以及 CE符合性声明要求。必须遵循组态手册的各项要求。尤其要注意系统特性和短路耐受能力。

驱动模块的设计   
（此处为具有内部冷却的电源模板）

SIMODRIVE 611 驱动变频器系统的驱动模块包括以下部件（取决于应用）：

• 电源模块

• 控制单元

• 设备总线电缆，驱动总线电缆

• 可选模块

驱动模块连接到 SIMODRIVE 611 驱动变频器系统的馈电模块上。

1） 包括固定耳。不包括通风导流板、屏蔽连接板、外置风扇以及软管冷却的尺寸。

2）不包括散热片在通风轴中的插入深度。

Integration

SIMODRIVE611 变频器系统设计用于工业环境，接地系统为 TN-S 和 TN-C 系统 (VDE0100Part300)。对于其他网络配置，必须在实施星形连接、带有一个接地中性点的二次绕组侧（连接组别Yn）使用一个带隔离绕组的上游变压器。有关与 SIMODRIVE 611馈电模板相匹配的变压器型号，请参见“电压匹配用输入接口"。

输入馈电模板包含一个 6 脉冲三相桥（B6）。从而可确保使用剩余电流保护装置所需的兼容性要求 (EN50178/ VDE0160Section; TypeB)。B6电路剩余电流的直流分量不得阻止剩余电流保护装置脱扣。不能将不带内置过电流保护的常规剩余电流动作断路器用于此目的，因为它们对于直流故障电流来说不起作用。兼容性只能通过选择性通用电流敏感剩余电流保护装置来实现。

在使用PWM变频器时，尤其是还采限电磁兼容性措施时（例如屏蔽电机电缆），可能会出现较大的泄漏电流。分配给 16 kW 和 36 kWI/RF 模块的输入滤波器会将泄漏电流限制到 150 mA 以下。这意味着可以使用通用选择性电流敏感剩余电流保护装置（如5SZ6468-0KG00，额定电流 63 A，额定剩余电流 300 mA）来提供防火保护和操作员间接接触防护。

作为一个替代方法，必须将二次侧做 Yn连接的一个隔离变压器与一种危险泄漏电流保护措施（将中线与外壳相连）结合使用，以断开没有达到所要求的兼容性的剩余电流系统。

运动控制系统大概有哪些备件服务？

备件和维修服务

自动化和驱动的服务
随着长时间的使用，会在生产过程中产生故障，还会增加不必要的生产成本。我们能通过范围内的备件物流管理，在产生巨大的损失前将这些故障消除。

   1、可编程控制器的基本结构
　　可编程控制器的主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成（见图1）

图1 plc控制系统示意图
（1）CPU模块
　　CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成，在可编程控制器系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输。存储器用来储存程序和数据。
（2）I/O模块
　　输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。输入模块用接收和采集输入信号，输入信号有两类：一类是从按钮、选择开关、数字拔码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等开关量输入信号；另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入/输出信号电压一般较高，如直流24V 和交流220V。从外部引入的尖锐电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使用权可编程控制器不能正常工作。在I/O模块中，用光电耦合器，光电可控硅、小型继电器等器件来隔离外部输入电路和负载，I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。
（3）编程器
　　编程器除了用来输入和编辑用户程序外，还可以用来监视可编程控制器运行中各种编程元件的工作状态 。
编程器可以地连接在可编程控制器上，将编程取下来后系统也可以运行。一般只在程序逻辑输入、调试和检修时使用编程器，一台编程器可供多台编程序控制器公用。
（4）电源
　　可编程控制器使用220V交流电源或24V直流电源。可编程控制器内部的直流稳压电源为各模块内的电路供电，某些可编程控制器可以输入电路和外部电子检测装置（如接近开关）提供24V真流电源，驱动现场执行机构的直流电源一般由用户提供。
    2、可编程控制器的物理结构
　　根据硬件结构的不同，可以将可编程控制器分整体式、模块式和叠装式。
（1） 整体式可编程序控制器
　　整体式又叫做单元式或箱体式CUP模块、I/O模块和电源装在一个箱状机壳内，结构非常紧凑，它的体积小，价格低，小型可编程序控制器一般采用整体式结构。图2中示出三菱公司的F1系列整体式可编程序控制器，上面是编程器，后面的小开头是模拟调试用户程序用的。整体式可编程序控制器提供多种不同I/O点数的基本元和扩展单元供用户选用，基本单元内有CPU模块，I/O模块和电源，扩展单元内只有I/O模块和电源，基本单元之间用扁平电缆连接。各单元的输入点与输出点的比例一般是固定的，有的可编程序控制器有全输入型和全输出型的扩展单元。选择不同的基本单和扩展单元，可以满足用户的不同要求。
整体式可编程控制器一般配备有许多专用的特殊功能单元，如模拟量I/O单元、位置控制单元、数据输入输出单元等，使可编程控制器的功能得到扩展。

图2 整体式可编程控制器
（2）模块式可编程控制器

                                 图3 模块式可编程控制器
　　大、中型可编程控制器和部分小型可编程控制器采用模块式结构。模块式可编程控制器用搭积木的方式组成系统，它由框架和模块组成（见图3）。模块插在模块插座上，后者焊在框架中的总线连接板上，可编程控制器厂家备有不同的槽数的框架供用户选用，如果一个框架容纳不下所选用的模块，可以增设一个或数个扩展框架，各框架之间用I/O扩展电缆相连。有的可编程控制器没有框架，各各种模块安装在基板上。用户可以选用不同档次的CPU模块，品种繁多的I/O模块和特殊功能模块，对硬件配置的选择余地较大，维修时更换模块也很方便。
图3给出了T1公司模块式可编程控制形图和I/O模块的内部结构。
（3）叠装式可编程控制器
　　三菱公司的FX系列可编程控制器吸取了整体式和模块式可编程控制器的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和深度相同，宽度不同，它们不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体，输入，输出点数的配置也相当灵活，有人将这种结构称为叠装式（见图2.4）。基本单元，扩展单元和扩展模块安装在DIN导轨（1）上，或用安装孔（2）安装，从DIN导轨上卸下来时，往下拉下子（8）用扩展电缆连接基本单元与扩展单单元扩展模块时，应打开连接插座的盖子（6）输入端子（3）和输出端子（9）上都有透明的端子美国）和（10），（5）为输入显示LED（7）为输出显示LED，基本单元上还有其他一些显示可编程控制器状态的LED（13）编程器插座在盖子（12）下面存储器盒连接器和锂电池在盖子（11）下面。

图4  叠装式可编程序控制器
   3、CPU模块
1、CPU芯片
　　CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成，可编程控制器使用以下几类CPU芯片：
（1）通用微处理器，如Intel公司的8086、80186系列Pentium系统芯片；
（2）单片微处理器（单片机），如Intel公司的MC551/96系列单片机；
（3）位片式微处理器，如AMD2900系列位片式微处理器。
2、存储器
　　可编程控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器，系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使可编程控制器生产厂家设计固化在ROM内，用户不能直接读取，可编程控制器的用户程序由用户设计，它决定了可编程控制器的输入信号与输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字（每个字由16位二进制数组成）为单位，三菱的FX系列可编程控制器的用户程序存储器以步为单位。小型可编程控制器的用户程序存储器容量在1K字（1K=1024=），大型可编程控制器的用户程序存储器容量可达数百K字，甚至数M（兆）字。
可编程控制器常用以下几种存储器：
（1）随机存取存储器（RAM）
用户可以用编程器读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器，将它的电源断开后，储存的信息将会丢失。
RAM的工作速度高，价格低，改写方便。为了在关煌可编程控制器外部电源后，保存RAM中的用户程序和某些数据（如计数器的计数值），为RAM配备了一个锂电池，一般选用耗电极少的CMOS型RAM，锂电池可用2—5年，需要更换锂电池时由可编程序控制器发出***，通知用户，现在大多数可编程控制器仍用RAM来储存用户程序。
（2）只读存储器（ROM）
ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存存储的内容。
（3）可擦除可编程的只读存储器（EPROM）
它是非易失性的，可以用编程器它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，它比RAM和ROM的价格高一些，与入信息所需的时间比RAM长得多，EEPROM用来存放用户程序。有的可编程控制器将EEPROM作为基本配置，有的可编程控制器将EEPROM作为可选件。
小型可编程控制器的用户程序存储器的容量一般是固定的，大中型可编程控制器的用户存储器容量可以由用户选择。
   4、开关量I/O模块的外部接线方式
　　开关量I/O模块的输入输出信号仅有接通和断开两种状态。电压等级有直流5V，12V，24V，48V，110V和交流110V，220V等。
　　各I/O点的通/断状态用发光二极管显示，外部接线一般接在模块面板的接线端子上，某些模块使用可拆装的插座型端子板，不需断开端子板上的外部连线，就可以迅速地更换模块。点数很多的高密度I/O模块的外部接线一般用插座连接，用户可选用连接插座的电缆和端子板。
开关量I/O模块的点数一般是2的n次方，如4，8，16，32，64点。
I/O模块的外部接线方式有汇点式、分组式和分隔式三种（见图5）。

图5 I/O模块的外部接线方式
汇点式模块的各I/O电路有一个公共点，所有I/O点共用一个电源。
分组式模块的I/O点分为若干个组，每一组的各I/O电路有一个公共点，它们共用一个电源。各组之间是分隔开的，可分别使用不同的电源。
分隔式模块的各I/O点之间相互隔离，每一I/O点都可以使用单独的电源，将它们的COM端连接起来，几点可以使用同一个电源。
    5、输入模块
　　输入电路中设有RC滤波电路，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输入信号。滤波电路延迟时间的典型值为10～20ms（信号上升沿）和20～50ms(信号下降沿)，输入电流约5～10mA.

图6 直流输入电路
　　图6是某直流输入模块的内部电路和外部接线图。在本节输入电路和输出电路中一般只画出了一路，COM是各路的公共点。图中的输入触点直接在公共点和输入端X001之间，不需要外接输入回路的电源，有的可编程序控制器还可以为接近开关、光电开关之类的传感器提供24V电源（见图6）。
　　当图6中的外接触点接通时，光电耦合器中的发光二极管亮，光敏三极管饱和导通；外接触点断开时，光电耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经内部电路传送给CPU模块。
　　开关量输入模块外接电子传感器的输出信号时，应注意传感器的输出电路与可编程序控制器输入电路的配合，对于图6中输入模块的内部电路，传感器的输出电路应为NPN管集电极开路的共发射极电路。
　　图7是另一种交流输入电路，光电耦合器中有两个反并联的发光二极管，显示用的两个发光二极管也是反并联的，这个电路可以接收外部的交流输入电压。
　　图8所示的交流/直流输入电路的输入触点的接通后，输入信号被滤波和整流，交流电压或直流电压被转换为直流电流，送给显示用的发光二极管和光电耦合器。

图7 交流输入电路 　　　　　　　　　图8 交流/直流输入电路
    6、输出模块
　　输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应管、驱动交流负载的双向可控硅，以及既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的小型继电器。输出电流的典型值为0.5～2A，负载电源由外部现场提供。
　　输出电流的额定值与负载的性质有关，例如某模块可以驱动AC220V/2A的电阻性负载，只能驱动80VA/AC220V的电感性负载和100W的白炽灯。额定输出电流还与温度有关，温度升高时额定输出电流减小，有的可编程序控制器提供了有关的曲线。
　　输出模块内可能设置有熔断器，并在模块面板上用发光二极管显示熔断的状态。某些新式的模块用非破坏性的电子保护电路代替熔断器。

　　图9(a)是继电器输出电路，继电器起隔离和功率放大作用，每一路只给用户提供一对常开触点。与触点并联的RC电路和压敏电阻用来消除断开时产生的电弧。
　　图9（b）是晶体管集电极输出电路。输出信号送给内部电路中的输出储存器，再经光电耦合器送给输出晶体管，后者的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制关断过电压和外部的浪涌电压，以保护晶体管，晶体管输出电路的延迟时间〈1ms。

c) 双向可控硅型　　　　　
图9PLC的输出电路
　　图9（c）是双向可控制硅输出电路，它用光电可控硅实现隔离。图中的RC电路和压敏电阻，用来抑制可控硅的关断过电压和外部的浪涌电压。
　　双向可控硅由关断变为导通的延迟时间小于1ms，由导通变为关断的延迟时间小于10ms。可控硅在负载电流过小不能导通，遇到这种情况时可以在负载两端并用电阻。
　　除了输入模块和输出模块，还有一种既有输入电路又有输出电路的模块，输入、输出的点数一般相同，这种模块使用户确定可编程序控制器、的硬件配置更为方便。
    7、本地I/O和远程I/O
1.本地I/O
　　可编程序控制器的本地I/O框架一般距CPU框架很近，它们往往装在同一个控制柜内。对于单台机械设备，如中小型机床，一般只有本地I/O。本地I/O用多芯电缆（一般是扁平电缆）实现扩展I/O框架与CPU框架之间的通信。扁平电缆可能多达数十根导线，信息是并行传送的，这种通信方式实际上是总线通信的扩展，其主要优点是数据传输速度快，在某些情况下可以同步地刷新CPU模块中的I/O映象表。“本地“(Local)这一名词不是很确切的，因为有时本地I/O与CPU模块的距离可能长达数百m。（http://www.diangon.com/版权所有）本地I/O模块的主要特征是框架之间采用并行通信方式，通常用编程器可以直接对本地I/O存取数据，对系统调试和查错特别方便。多芯电缆价格很贵，对于改造旧设备，电缆的安装（如穿管）可能不是很方便。
2.远程I/O
　　远程I/O又叫做串行I/O，用于远距离分布式框架系统。某些大型可编程序控制器控制系统，如物资存储自动控制系统，可能有成百上千个传感器分布在很宽的范围内，系统可能包括30—50个距离分布的框架，每个框架中有10—20块模块。远程I/O系统一船只需要4根导线的电缆来连接各框架，大多数系统需要专用的I/O驱动顺模块和接收器模块来完成框架之间的串行通信。远程通信使用便宜的4芯电缆，其传送速度虽比并行通信的低，已能满足工业控制系统的要求。CPU框架与远程I/O框架之间的距离一般为60～3000m。