SINAMICS DCM. DC Converter. Applikation SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl. Ausgabe 01-1/2012.

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1 SINAMICS DCM DC Converter Applikation SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl Ausgabe 01-1/2012 SINAMICS drives

2 SINAMICS DCM SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Applikation Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl Kompaktbedienanleitung Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT mit Warndreieck bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. ACHTUNG bedeutet, dass ein unerwünschtes Ergebnis oder Zustand eintreten kann, wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird. Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein. Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden. Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes: WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Siemens P2012 C98130-A7066-A , 1/2012 1

3 Inhaltsverzeichnis 1 Hinweise Anwendungsbereich Funktionsbeschreibung Übersichtsschaltbild der Steuerung Parameterliste Hinweise Hinweis Diese Applikationsschrift erhebt nicht den Anspruch, alle Gerätedetails oder -varianten zu erfassen oder jeden denkbaren Fall des Betriebes oder der Anwendung zu berücksichtigen. Die Standardapplikationen stellen keine kundenspezifische Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bei der Realisierung von typischen Aufgabenstellungen bieten. Der Betreiber ist für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Sollten Sie weitere Informationen benötigen oder sollten spezielle Probleme auftreten, die nicht ausführlich genug behandelt werden, wenden Sie sich bitte an die örtliche Siemens-Niederlassung. Der Inhalt dieser Applikationsschrift wird nicht Bestandteil einer früheren oder bestehenden Vereinbarung, Zusage oder eines Rechtsverhältnisses und ändert diese auch nicht ab. Der jeweilige Kaufvertrag stellt die gesamte Verpflichtung der Division Drive Technologies I DT der Siemens AG dar. Die in dem Vertrag zwischen den Parteien festgelegte Gewährleistung ist die einzige von der Division Drive Technologies I DT übernommene Gewährleistung. Die vertraglichen Gewährleistungsbestimmungen werden durch die Ausführungen dieser Applikationsschrift weder erweitert noch abgeändert. WARNUNG Die aufgeführten Geräte enthalten gefährliche elektrische Spannungen, gefährlich rotierende Maschinenteile (Lüfter) und steuern drehende mechanische Teile (Antriebe). Tod, schwere Körperverletzungen oder erheblicher Sachschaden werden eintreten, wenn die Anweisungen der zugehörigen Betriebsanleitungen nicht befolgt werden. Technical Support Technische Hilfe erhalten Sie auch über unseren Technical Support: (deutsch) (englisch) Siemens P C98130-A7066-A , 1/2012

4 2 Anwendungsbereich Mit der Anwendung "Bremsen auf definierte Drehzahl" ist es möglich, in einem 2Q-SINAMICS DCM eine Bremsfunktion zu implementieren. Im Unterschied zum 4Q-SINAMICS DCM, wo der Bremsvorgang automatisch durch entsprechende Sollwertänderung erfolgt, wird bei dieser Applikation das Bremsen durch ein Binärsignal und die Vorgabe eines geringeren Sollwertes eingeleitet. Hinweis Der Sollwert darf nur positiv sein, da durch den internen Ablauf bei Feldumkehr der Drehzahlistwert umgepolt wird und der Regelsinn sonst nicht mehr stimmt. Diese Applikationsschrift eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen die Funktionalität des 4Q-Gerätes nicht benötigt wird, aber eine Bremsfunktion auf definierte Drehzahl >0 erforderlich ist (z. B. Papiermaschinen, Betriebsartenwechsel von "Betrieb" auf "Kriechen"). Die Funktion wird über die freien Funktionsblöcke realisiert. Als Grundlage wird die bereits vorhandene Funktion "Drehrichtungsumkehr durch Feldumkehr" herangezogen, die in der Betriebsanleitung SINAMICS DCM im Kapitel "Funktionsbeschreibungen" beschrieben ist. 3 Funktionsbeschreibung Die Bremsung wird über ein Binärsignal eingeleitet. Dabei wird der Sollwert auf den Bremssollwert umgeschaltet und die entgegengesetzte Feldrichtung angefordert. Entsprechend dem in der Betriebsanleitung beschriebenen Ablauf erfolgt die Feldumkehr und somit der Bremsvorgang. Wird der Bremssollwert erreicht, wird durch Rücksetzten des RS Speichergliedes (RSR 1) wieder die ursprüngliche Feldrichtung hergestellt. Der Bremssollwert bleibt aktiv, bis das RS-Speicherglied zum "Speichern" des Bremsbefehles (RSR 0) rückgesetzt wird. Das Signal Bremsen kommt bei diesem Beispiel von Klemme X Die Quelle für das Rücksetzsignal ist "Bremsbefehl auf Null setzen". Dazu wird das Signal Bremsen invertiert (NOT 1). Durch Rücksetzen dieses Speicherglieds kann der Bremsvorgang und somit die Feldumkehr jederzeit abgebrochen werden (Signal AFU). Um zu verhindern, dass der Bremssollwert größer ist als der Hauptsollwert, wird der Bremssollwert über einen Begrenzer auf den Hauptsollwert begrenzt. Dabei ist zu beachten, dass der Bremssollwert (BSW) sich während des Bremsvorganges nicht ändern darf. So wird in diesem Beispiel der Festsollwert von p50401 als Bremssollwert verwendet (siehe Kapitel 4). Zu beachten ist, dass während der Feldumkehr der Motor ungeführt ausläuft. Die Intervall-Grenze L des Grenzwertmelders LVM 0 (p20268) sollte daher so gewählt werden, dass der Grenzwertmelder anspricht, bevor der gewünschte Drehzahlwert erreicht wird. Die Intervall-Grenze L ist unter anderem abhängig von der Schwungmasse, sowie von der Reibung des Antriebes. Wird dies nicht berücksichtigt, so kann es vorkommen, dass die Drehzahl unter den Bremssollwert sinkt, wodurch der Antrieb nach Einlegen der ursprünglichen Feldrichtung und Ankerstromfreigabe beschleunigt. Befindet sich der Bremssollwert bereits in der Intervall-Grenze L des BSW begrenzt minus Istwert, so wird die Ausführung des "Bremsen auf n*"-signals gesperrt. Es erfolgt weder eine Umschaltung des Sollwertes noch eine Feldumkehr. SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Applikation Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl C98130-A7066-A , 1/2012 3

5 4 Übersichtsschaltbild der Steuerung r52206 r52401 Hauptsollwert Bremssollwert BSW, Einstellung Wert in p50401 r52195 BSW begrenzt n* Drehzahlsollwert r20220 r52166 Drehzahlistwert absolut (1) Anforderung Bremsen; Klemme X High Signal Umschaltung von Hauptsollwert auf Bremssollwert wenn (1) = High und LVM 0 = 0 (n-ist minus BSW begrenzt ungleich Null); Ausgang Q von RSR 0 betätigt Umschalten, NSW 0 LVM 0 = High wenn n-ist absolut minus BSW begrenzt ist Null; Der Bremssollwert wird auf den Hauptsollwert begrenzt dass dieser maximal den Wert des Hauptsollwertes annehmen kann. Der Ausgang Q von RSR 1 schaltet die Feldumkehr ein (p50580 = 20194), ausgeschalten durch BSW begrenzt = n-ist: LVM 0 = 1 oder (AFU) = 1 (Abbruch Feld-Umkehr) SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Applikation Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl 4 C98130-A7066-A , 1/2012

6 5 Parameterliste Anwahl Funktionsmodul Parameter Bedeutung Diese Parameter sind im DO1, Einstellung mit dem BOP20 auch möglich p003 = 3 Experte p009 = 2 Festlegung Antriebstyp/Funktionsmodul p108[1] Bit 18 Freie Funktionsblöcke; Hex Bit 31 PROFINET; Hex Hex: Bit 18 + Bit 31 p009 = 0 Das Gerät wird nun neu initialisiert Nachfolgende Parameter sind im DO2 p20000[0] = 8 Ablaufgruppe 0 wird mit 8 ms gerechnet Steuerung der Feldumkehr Parameter Bedeutung Umschalter NSW 0, Umschaltung von Hauptsollwert auf BSW begrenzt p20218[0] = Hauptsollwert an X0 von NSW 0 p20218[1] =52195 BSW begrenzt r52195 an X1 von NSW 0 p20219 = Umschaltung von Ausgang Q von RSR 0 p20221 = 0 Ablaufgruppe 0 für NSW 0 p20222 = 1060 Ablaufreihenfolge für NSW 0 p50635[0] = Ausgang NSW 0, r20220 als Drehzahlsollwert n* Begrenzer für Begrenzung BSW; FP3135 (FP = Funktionsplan) p50642[0] = Obere Sollwertgrenze vom Hauptsollwert r52206 (FP3130) p50643[0] = 0 Untere Sollwertgrenze 0 % p50644[0] = Eingang Begrenzer vom BSW r52401; Einstellung Sollwert über p50401[0] p50401[0] = xxx Bremssollwert BSW Subtrahierer SUB 0, n-ist minus n* p20102[0] =52166 r52166 n-ist absolut an X1 von SUB 0 p20102[1] = r52195 BSW begrenzt an X2 von SUB 0 p20104 = 0 Ablaufgruppe 0 für SUB 0 p20105 = 1000 Ablaufreihenfolge für SUB 0 Grenzwertmelder LVM 0 zur Abfrage n-ist minus BSW begrenzt ist 0 p20267 = 0.0 Intervall-Mittelwert M für LVM 0 p20268 = % als Intervall-Grenze L für LVM 0 (Nach Anlagenbedingungen einstellen) p20273 = 0 Ablaufgruppe 0 für LVM 0 p20274 = 1010 Ablaufreihenfolge für LVM 0 Invertierer NOT 0 p20078 = Ausgang LVM 0 r20271 als Eingang für NOT 0 p20080 = 0 Ablaufgruppe 0 für NOT 0 p20081 = 1020 Ablaufreihenfolge für NOT 0 Und-Glied AND 0 p20030[0] = Anforderung Bremsen von r , Klemme X High Signal an I0 für AND 0 p20030[1] = Ausgang von NOT 0, r20079 an I1 von AND 0 p20030[2] = p20030[3] = 1 1-Signal an I2 und I3 von AND 0 SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Applikation Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl C98130-A7066-A , 1/2012 5

7 Parameter Bedeutung p20032 = 0 Ablaufgruppe 0 für AND 0 p20033 = 1030 Ablaufreihenfolge für AND 0 Invertierer NOT 1 p20082 = Anforderung Bremsen r von X an Eingang von NOT 1 p20084 = 0 Ablaufgruppe 0 für NOT 1 P20085 = 1040 Ablaufreihenfolge für NOT 1 RS-Flip-Flop RSR 0 zur Umschaltung auf Bremssollwert p20188[0] = Ausgang AND 0 r20031 an Eingang S von RSR 0 p20188[1] = Ausgang von NOT 1 r20083 an Eingang R von RSR 0 p20191 = 0 Ablaufgruppe 0 für RSR 0 p20192 = 1050 Ablaufreihenfolge für RSR 0 Impulsbildner MFP 0 p20138 = Ausgang RSR 0 r20189 an Eingang I von MFP 0 p20139 = 100 Impulsdauer von MFP ms p20141 = 0 Ablaufgruppe 0 für MFP 0 p20142 = 1070 Ablaufreihenfolge für MFP 0 Oder Glied OR 0 p20046[0] = Ausgang LVM 0 r20271 an Eingang I0 von OR 0 p20046[1] = Ausgang QN von RSR 0 r20190 an Eingang I1 von OR 0 p20046[2] = p20046[3] = 0 0-Signal für Eingang I2 und I3 von OR 0 p20048 = 0 Ablaufgruppe 0 für OR 0 p20049 = 1080 Ablaufreihenfolge für OR 0 RS-Flip-Flop RSR 1 für den Befehl Feldumschaltung p20193[0] = Ausgang MFP 0 r20140 als Eingang S für RSR 1 p20193[1] = Ausgang OR 0 an Eingang R von RSR 1 p20196 = 0 Ablaufgruppe 0 für RSR 1 p20197 = 1090 Ablaufreihenfolge für RSR 1 Durchführung Feldumschaltung (FP6920) Parameter Bedeutung p50580[0] = Befehl Drehrichtungsumkehr durch Feldumkehr vom Ausgang Q von RSR 1 p50771 = Feldrichtung 1ansteuern über Binärausgang Klemmen X177.19/23 p50772 = Feldrichtung 2 ansteuern über Binärausgang Klemmen X177.20/23 Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG SINAMICS DCM 2Q-Gerät - Applikation Bremsen mit SINAMICS Feldumkehr DCM auf 2Q-Gerät definierte - Applikation Drehzahl Bremsen mit Feldumkehr auf definierte Drehzahl C98130-A7066-A , 6 1/2012 C98130-A7066-A , 1/2012

8 Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten C98130-A7066-A Siemens AG