Unidrive M100 Unidrive M200 Unidrive M300 Unidrive M400 Unidrive M600 Unidrive M700 Unidrive M800

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1 UNIDRIVE M600 AC- und Servoumrichter für die Fertigungsautomation Hochleistungsumrichter für Asynchron- und Synchronmotoren ohne Drehzahlrückführung Unidrive M100 Unidrive M200 Unidrive M300 Unidrive M400 Unidrive M600 Unidrive M700 Unidrive M800 0,75 kw 1,2 MW (Schwerlastbetrieb) 200 V 400 V 575 V 690 V Tel. +49 (0)

2 Die Produktreihe der Unidrive M Umrichter für Automatisierungsaufgaben in der Fertigung Unidrive M Die Frequenzumrichterfamilie für Automatisierungsaufgaben, zugeschnitten auf die Anforderungen unserer Kunden Als Ergebnis umfassender kundenorientierter Marktanalysen haben wir für die Umrichterfamilie Unidrive M sieben Profile festgelegt, jedes zugeschnitten auf die spezifischen Anforderungen, die sich in der Produktionsautomatisierung ergeben. Der Unidrive M600 ist Teil dieser Umrichterfamilie und bietet eine verbesserte Motorsteuerung, eine leistungsstärkere Onboard-SPS mit CODESYS- Programmierung, Echtzeitfunktionen und mehr Möglichkeiten zur Systemerweiterung. SIL3 Safety Integrity Level Weitere Informationen über die komplette Unidrive M Produktfamilie finden Sie in der Unidrive M Programmübersicht oder in der App Discover Unidrive M (verfügbar im App Store, für Android und online), die Sie von herunterladen können. E

3 Unidrive M600 Merkmale Einfacher click-in Steckanschluss für die Bedieneinheit Slot für Smartcard/SD-Karte zur Speicherung von Parametern, SPS- und Motion-Programmen Optionale mehrsprachige LCD- Bedieneinheiten für schnelle Inbetriebnahme und überragende Diagnosemöglichkeiten Klemmenabdeckung für die Anschlüsse von DC-Bus, Bremswiderstand und internem EMV-Netzfilter* Status-LED RS485-Kommunikationsschnittstelle, serienmäßig 3 Steckplätze für Optionsmodule (SI) zur Systemintegration, z. B. für Feldbusanbindung, E/A, zusätzliche Rückführungsmodule und Applikationsmodule Aluminiumgehäuse für flexible Montage mit integriertem stranggepressten Hochleistungs- Kühlkörper Benutzerfreundliche abziehbare Leistungsklemmen* Klemmenabdeckung Austauschbarer Lüfter (auch im eingebauten Zustand möglich) Benutzerfreundliche abziehbare Klemmenleiste für die Steueranschlüsse * Eigenschaften und Anordnung sind je nach Baugröße unterschiedlich Stabile Kabelzuführung mit Erdungspunkt für geschirmte Steuerund Leistungskabel 3

4 Unidrive M600 AC- und Servoumrichter Hochleistungsumrichter für Asynchron- und Synchronmotoren ohne Drehzahlrückführung Der M600 bietet eine verbesserte Maschinenleistung bei der Steuerung von Asynchron- und Permanentmagnetmotoren ohne Drehzahlrückführung und erzielt damit ein dynamischeres und effizienteres Maschinenverhalten. Bei höheren Anforderungen an die Regelgüte, Anwendungen wie Digital Lock und frequenzgeführten Master-Slave-Betrieb kann ein optionales Encoder-Modul zum Anschluss eines Motordrehgebers verwendet werden. Zusätzliche E/As, eine breite Auswahl an Feldbus-Kommunikationsmodulen und Encoder als Rückführungmodule optimieren die Flexibilität und die Anschlussmöglichkeiten des Systems. Unidrive M600 Highlights Maximale Produktivität durch leistungsstarke Ansteuerung jedes Drehstrommotors Der fortschrittliche RFC-Steueralgorithmus des Unidrive M600 sorgt für maximale Stabilität und Regelgüte der angetriebenen Motoren. Der Umrichter bietet einen Motorsteuerungsalgorithmus mit hoher Regelgüte und Zykluszeiten für den Stromregler von 62,5 μs sowie eine Überlastfähigkeit von 200 % im Schwerlastbetrieb. Hocheffiziente Permanentmagnetmotoren von Leroy Somer Flexible Integration in Automatisierungssysteme Der Unidrive M600 hat drei Steckplätze zum Anschluss von bis zu drei SI-Optionsmodulen (Systemintegrationsmodule). Die zusätzlichen Optionsmodule für Drehzahlrückführung, E/Aund Feldbus-Kommunikation optimieren damit die Flexibilität des Systems und minimieren den Platzbedarf. Der SI-Encoder ermöglicht beim M600 eine feldorientierte Rotorflussregelung im Closed Loop-Modus für Asynchronmotoren mit Geber (RFC-A). Verbesserte, offene Onboard-SPS Der Unidrive M600 ist mit einer Onboard-SPS mit Echtzeitfunktion ausgestattet, die für einfache Steueraufgaben, frequenzgeführten Master-Slave-Betrieb und Digital Lock eingesetzt werden kann und damit die Anwendungsmöglichkeiten des Umrichters erweitert. Dank der führenden und offenen CODESYS-Technologie zur Programmierung der Maschinensteuerung lässt sich der Unidrive M600 im Maschinenbau weltweit problemlos einsetzen. 4

5 Reduzierung von Maschinengröße und -kosten Dank seiner kompakten Abmessungen gehört der Unidrive M600 in jeder Leistungsgröße zu den kleinsten Geräten seiner Klasse. Vollgepackt mit integrierten Leistungsmerkmalen wie programmierbaren Automatisierungsfunktionen, RS485- Kommunikationsschnittstelle und einer STO-Anschlussklemme (Safe-Torque-Off, sicher abgeschaltetes Moment) für die SIL3- Konformität, bildet der Unidrive M600 eine ebenso leistungsstarke wie ökonomische Lösung, die viele externe Komponenten überflüssig macht. Typische Anwendungen Drehzahlregelung mit hohem Anlaufdrehmoment, beispielsweise für Extruder, Längsschneider, Materialtransport, Kompressoren, Kräne, hydraulische Handhabungssysteme, Verhältnisregelung, elektronische Getriebe, Wickler, Textilmaschinen oder Metallschneidemaschinen. Einfacher Zugang zu Funktionen der Maschinensteuerung Software-Tools, Bedieneinheiten und Speicherbausteine gewährleisten einen schnellen und einfachen Zugriff auf die Funktionen des Unidrive M zur Konfiguration, Überwachung und Diagnose. 5

6 CODESYS Programmierung mit dem Maschinensteuerungs- Studio Das Maschinensteuerungs-Studio von Control Techniques ist eine flexible und intuitive Programmierumgebung für die neuen Automatisierungs- und Motion-Funktionen des Unidrive M. Mit der neuen Software lässt sich die Onboard-SPS des Unidrive M600 programmieren. Das Maschinensteuerungs-Studio läuft unter CODESYS, der führenden offenen Software für programmierbare Maschinensteuerungen. Die der IEC voll kompatible Programmierumgebung ist Regelungstechnikern auf der ganzen Welt vertraut und damit schnell und einfach nutzbar. Folgende IEC Programmiersprachen werden unterstützt: Strukturierter Text (ST) Funktionsbaustein (FBS) Ablaufsprache (AS) Kontaktplan (KOP) Anweisungsliste (AWL) Darüber hinaus wird unterstützt: Continuous Function Chart (CFC) Die intuitive IntelliSense-Funktionalität unterstützt den Entwickler beim Schreiben konsistenter und robuster Programme und beschleunigt so die Softwareentwicklung. Programmierer können an einer aktiven Open-Source-Community teilnehmen und so auf Funktionsbausteine zugreifen. Control Techniques unterstützt auch die eigenen Funktionsbausteinbibliotheken unserer Kunden durch Online-Überwachung der Programmvariablen mit benutzerdefinierten Kontrollfenstern und Hilfe für Online- Programmänderungen entsprechend der allgemeinen SPS-Praxis. Typischer Screenshot des Maschinensteuerungs-Studios 6

7 Ein Höchstmaß an Systemflexibilität Das Leistungsteil des Unidrive M erlaubt höchste Flexibilität und hohe Energieeffizienz. Die einfach realisierbare Zwischenkreiskopplung über den gemeinsamen DC-Bus ermöglicht die Nutzung der Bremsenergie im Umrichtersystem. Dadurch sinkt der Energiebedarf aus dem speisenden Netz und es sind weniger externe Komponenten erforderlich. Dank dieser ökonomischen Bauweise hat das System auch mit mehreren Umrichtern einen minimalen Platzbedarf. Der Unidrive M kann in einem breiten DC-Zwischenkreisspannungsbereich von 24 V bis zu Höchstspannungen betrieben werden. Damit ergibt sich eine optimale Auswahl an Hilfsstromquellen für die Notversorgung. Geringe Verluste Wirkungsgrad bis zu 98 % Standby-Modus mit geringer Stromaufnahme. Bei manchen Anwendungen sind Umrichter unter Umständen für längere Zeit inaktiv. Der reduzierte Leerlaufbetrieb des M600 spart Energie. Der M600 unterstützt die Ansteuerung von kompakten, hocheffizienten Permanentmagnetmotoren ohne Drehzahlrückführung. Im Betrieb als Netzwechselrichter (Active Front End, AFE) speist der Unidrive M600 die Bremsenergie bei gleichzeitiger drastischer Reduzierung der Netzoberschwingungen wieder in das Netz zurück (Netzrückspeisung). Die Zwischenkreiskopplung des gemeinsamen DC-Busses ermöglicht die Nutzung der Bremsenergie im Umrichtersystem. Verfügbare Motor-Steuerverfahren: Steuerverfahren Regelgröße Merkmale Vektorsteuerung oder U/f- Regelung für Asynchronmotoren Erweiterte Rotorflussregelung für Asynchronmotoren (RFC-A) Neue Ansteuerung von Synchronmotoren ohne Drehzahlrückführung (RFC-S) Optionale, erweiterte feldorientierte Rotorflussregelung von Asynchronmotoren mit Geber (RFC-A) bei installiertem SI- Encoder-Modul* Wechselrichter mit erweiterter Regelung zur Netzrückspeisung mit Active Front End (AFE) * In Vorbereitung Frequenz Drehzahl Drehzahl Drehmoment Drehzahl Drehmoment Position Drehzahl Drehmoment Position Netzrückspeisung Ansteuerung von Asynchronmotoren ohne Drehzahlrückführung, einfachste Konfiguration. U/f-Kennliniensteuerung für Mehrmotorenantriebe. Vektoralgorithmus zur Ansteuerung von Asynchronmotoren mit Drehzahlregler und Stromregler ohne Drehzahlrückführung. Der Drehzahlistwert wird umrichterintern berechnet. Vektoralgorithmus zur Ansteuerung von Synchronmotoren mit Drehzahlregler und Stromregler ohne Drehzahlrückführung. Dieser Modus bietet eine gute Dynamik auch ohne Drehgeber und ermöglicht den Einsatz neuer Motortechnologien. Dieser Modus unterstützt zudem die Realisierung einfacher Positionieraufgaben ohne Drehzahlrückführung. Dynamische Regelung von Drehzahl oder Position von Asynchronmotoren; unterstützt eine breite Auswahl an Rückführungssystemen. Active Front End (AFE) zur Netzrückspeisung überschüssiger Bremsenergie in das versorgende Netz. Das AFE ermöglicht die Regelung des Netzleistungsfaktors und sorgt zudem systembedingt für eine erhebliche Reduzierung von unerwünschten Netzoberschwingungen. 7

8 Steuerverfahren 1. Vektorsteuerung oder U/f-Regelung für Asynchronmotoren 2. Geberlose Rotorflussregelung für Asynchronmotoren (RFC-A) Geberlose Ansteuerung von Synchronmotoren (RFC-S) Active Front End (AFE) - Wechselrichterbetrieb zur Netzrückspeisung Rotorflussregelung für Asynchronmotoren mit Geber (RFC-A) mit optionalem SI-Encodermodul* Umrichterprogrammierung und Bedienerinterface Unidrive M Connect KI-Bedieneinheit KI-Bedieneinheit RTC Externe Bedieneinheit Bedienerinterface Smartcard SD-Karte Eingänge/Ausgänge Standard SI-I/O* 5 Analogein- und -ausgänge 8 Digitaleinund -ausgänge (einschließlich 2 Hochgeschwindigkeits-Ein-/ Ausgänge [250 μs]) 1 STO 8

9 Anwendungen mit SPS-Funktionalität Standard Anwenderfreundliche Onboard-SPS mit CODESYS- Programmierung nach Industriestandard Standard SI-EtherCAT* Bussysteme SI-PROFIBUS SI-Ethernet* RS485 SI-DeviceNet SI-CANopen* Rückführung Sicherheit SI-Encoder* SI-Safety* Externe Gleichspannungsversorgung (Notstromversorgung) VDC-Leistungsversorgung 24-V-Elektronikversorgung * In Vorbereitung 9

10 Typische Rollgang-Anwendung Schneller und einfacher Zugriff für Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose Die Bedieneinheiten, Speichergeräte und Software-Tools von Unidrive M ermöglichen einen einfachen Zugriff auf alle Funktionen des Unidrive M600 und erlauben dem Benutzer die Optimierung der Umrichterabstimmung, die Sicherung der Parametereinstellungen sowie eine schnelle Fehlersuche. Optionale Bedieneinheiten Je nach Anforderung der Anwendung stehen unterschiedliche Bedieneinheiten zur Verfügung. Typ Beschreibung KI-Bedieneinheit: Abnehmbare Klartext-LCD-Bedieneinheit Erweiterte, mehrsprachige Klartext-LCD-Bedieneinheit mit detaillierten Parameter- und Datenbeschreibungen für einfache Bedienung KI-Bedieneinheit RTC: Abnehmbare Klartext-LCD- Bedieneinheit mit Echtzeit-Uhr Alle Funktionen der KI-Bedieneinheit, jedoch zusätzlich mit batteriebetriebener Echtzeit-Uhr für präzise Zeitstempel von Diagnosen zur schnelleren Problemlösung Externe Bedieneinheit Für schnelle Installation und verbesserte Diagnose. Flexible Montage außerhalb des Schaltschrankes (z. B. auch bei Seitenmontage). IP55-konform (NEMA 12-konform). 10

11 Screenshot Inbetriebnahmebildschirm Unidrive M Connect Inbetriebnahme-Tool: Unidrive M Connect Basierend auf 25-jähriger Erfahrung von Control Techniques ist Unidrive M Connect das neue Softwareprodukt zur Unterstützung bei der Inbetriebnahme sowie zur Optimierung und Analyse des Antriebsverhaltens. Die Entwicklung ist das Ergebnis ausgedehnter Anwenderbefragungen. Schnelle Inbetriebnahme und einfache Instandhaltung der Baureihe Unidrive M durch vertraute Windows-Oberfläche Intuitive, grafische Tools erleichtern die Bedienung. Für erfahrene Anwender stehen Blockdiagramme der Regelungen und Funktionsbausteine sowie Parameter- und Suchlisten zur Verfügung. Optimierung der Antriebe auch mit geringen fachspezifischen Kenntnissen möglich. Das Tool ist skalierbar und kann den Anwendungsanforderungen angepasst werden. Es unterstützt den Import von Unidrive SP-Parameterdateien und konvertiert diese auf Wunsch selbständig in Unidrive M-Dateien (Parametersätze und Anwendungsprogramme). Gleichzeitiger Betrieb mehrerer Kommunikationskanäle möglich, dadurch besserer Überblick über das Gesamtsystem. Umrichter im Netz werden ohne erforderliche Eingabe der Antriebsadressen automatisch gesucht. Automatische Einstellung der RTU-Baudrate bei der RS 485 Verbindung. Externe Speichergeräte für Unidrive M Smartcard Die optionale Smartcard kann Parametersätze und SPS-Programme speichern und diese auf den Umrichter übertragen. Somit findet sie auch bevorzugt Verwendung bei der Übertragung eines Parametersatzes auf mehrere Umrichter (z. B. bei der Serienfertigung von Maschinen). Sie ermöglicht: Einfache Inbetriebnahme und Instandhaltung Schnelle Parametrierung bei Serienmaschinen Einfachen Gerätetausch ohne Vorkenntnisse SD-Karte Mithilfe eines optionalen Adapters (passt in den Smartcard- Slot) können beim Unidrive M600 zur schnellen und einfachen Parameterspeicherung handelsübliche SD-Karten verwendet werden. SD-Karten können am PC (um-) programmiert werden und verfügen über ein enormes Speichervolumen, das die Datenübertragung kompletter und komplexer Systeme ermöglicht. Hohe Performance für jeden Motor Die einzigartigen Algorithmen von Control Techniques für die Motoransteuerung in Kombination mit neuester Mikroprozessortechnologie sorgen dafür, dass der Unidrive M600 für alle industriell verwendeten Motoren ein Höchstmaß an Stabilität und Bandbreite bietet. Dadurch lässt sich die Produktivität der Maschinen in allen Anwendungen und mit allen Drehstrommotoren ohne Drehzahlrückführung optimieren. Unidrive M600 Funktionen und technische Daten Eckdaten Regelung Onboard- Intelligenz Onboard Kommunikation Mechanische Eigenschaften Sicherung der Parameter Rückführung Standard Onboard Klemmenleiste Maschinensicherheit Leistungs- und Motorsteuerung Sonstiges Zykluszeit Stromregler: 62 µs Spitzenwert Überlast: 200 % (3 s) Maximale Ausgangsfrequenz: 550 Hz* Verfügbare Taktfrequenzen: 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16 khz (Standard: 3 khz) Interne SPS Real-time Tasks Digital Lock RS485 Seitenmontage bei den Baugrößen 3, 4, 5 Gemeinsame DC-Bus-Anschlüsse bei den Baugrößen 3, 4, 5, 6 Sicherung / Kopieren der Parameter über seriellen Anschluss SD-Karte (mit SD-Smartcard-Adapter) Smartcard Optionsmodul SI-Encoder 3 Analogeingänge, 2 Analogausgänge 4 Digitaleingänge, 1 Digitalausgang, 3 bidirektionale Digitaleingänge oder -ausgänge 1 Relaisausgang 1 Anschlussklemme für sichere Drehmomentabschaltung (STO) Stationäres Autotune für Permanentmagnetmotoren DC-Notversorgung mit weitem Spannungsbereich Externe 24-V DC Elektronikversorgung Temperaturgeregelter Lüfter mit einstellbarer Drehzahlbegrenzung Austauschbarer Lüfter (auch nach Einbau möglich) Lackierte Leiterplatten Standby-Betrieb (energiesparend) *Höhere Ausgangsfrequenzen sind auf Anfrage verfügbar. Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem Drive Center oder Fachhändler. 11

12 Unidrive M600 Kenndaten 200/240 VAC ±10 % Schwerlastbetrieb Normallastbetrieb Umrichter Motorwellenleistung Motorwellenleistung M A 5 0,75 6,6 1,1 M A 6,6 1,1 8 1,5 M A 8 1,5 11 2,2 M A 10,6 2,2 12,7 3 M A 13, M A 18, ,5 M A 25 5,5 30 7,5 M A 33 7, M A M A ,5 M A 75 18, M A M A M A M A M A M A M A M A M A /480 VAC ±10 % Schwerlastbetrieb Normallastbetrieb Umrichter Motorwellenleistung Motorwellenleistung M A 2,5 0,75 3,4 1,1 M A 3,1 1,1 4,5 1,5 M A 4,5 1,5 6,2 2,2 M A 6,2 2,2 7,7 3 M A 7,8 3 10,4 4 M A ,3 5,5 M A 15 5,5 18,5 7,5 M A 17,2 7, M A M A M A ,5 M A 42 18, M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A

13 500/575 VAC ±10 % Schwerlastbetrieb Normallastbetrieb Umrichter Typische Ausgangsleistung Typische Ausgangsleistung M A 3 1,5 3,9 2,2 M A 4 2,2 6,1 4 M A 6, ,5 M A 10 5,5 12 7,5 M A 15 7, M A M A ,5 M A 29 18, M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A /690 VAC ±10 % Schwerlastbetrieb Normallastbetrieb Umrichter Typische Ausgangsleistung Typische Ausgangsleistung M A ,5 M A 24 18, M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A M A Bestellcode: Gerätetyp Baugröße und Spannung Strom Geräteart M A Baugröße Nennspannung: V, V, V, V Nennstrom: Nennwert für Schwerlast x 10 A = AC-Eingang und AC-Ausgang Informationen über höhere Leistungen finden Sie in Folgeausgaben dieser Broschüre. Begriffsbestimmung von Schwerlast- und Normallastbetrieb umseitig. 13

14 Unidrive M600 Kenndaten Schwerlastbetrieb Geeignet für Anwendungen mit hohen Überlastanforderungen (Lastspitzen), Überlastkapazität 200 % für dynamische Lasten verfügbar (3s). Normallastbetrieb Geeignet für die meisten Anwendungen mit geringer Überlastanforderung, wie z. B. Lüfter und Kreiselpumpen. Überlastfähigkeit: 110 %. Umweltsicherheit und elektrische Konformität IP20 / NEMA1 / UL TYPE 1* *UL serienmäßig offene Klasse, zur Realisierung von Typ 1 ist ein zusätzlicher Bausatz erforderlich Schutzart IP65 / NEMA4 / UL TYPE 12 gilt für Geräterückseite mit Durchsteckmontage Umgebungstemperatur -20 C bis 40 C im Standard. Bis 55 C mit Derating Max. Luftfeuchtigkeit 95 % (ohne Betauung) bei 40 C Aufstellhöhe 0 bis 3000 m, Derating 1 % pro 100 m zwischen 1000 m und 3000 m Nicht periodische Schwingungen: Nach IEC getestet Mechanische Stoßfestigkeit gemäß IEC getestet Lagertemperatur -40 C bis 70 C EMV erfüllt die Anforderungen der Normen EN und EN Das eingebaute EMV-Filter entspricht EN (2. Umgebung) EN und EN mit optionalem Unterbaufilter IEC Netzbedingungen IEC (Elektrische Sicherheit) IEC E/A Abmessungen und Gewicht STO (Safe Torque Off sichere Drehmomentabschaltung), unabhängige TÜV-Bewertung für IEC SIL 3 und EN ISO PL UL 508C (Elektrische Sicherheit) Optionale Speichermedien und Zubehör Beschreibung Gerätetyp-Code SD-Smartcard-Adapter Smartcard (64 kb) Interner Bremswiderstand Baugröße Gerätetyp-Code & Bausatz für DC-Zwischenkreiskopplung Baugröße Gerätetyp-Code Bausatz für Durchsteckmontage Baugröße Gerätetyp-Code Baugröße Abmessungen (H x B x T) mm 379 x 83 x x 123,5 x x 141 x x 210 x x 270 x 280 Gewicht kg 4,5 6,5 7,

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