西门子6SL3 210-1SB11-OAAO 西门子新闻资讯

时间：2020-04-04

BICO 技术
每个驱动对象都包含大量输入和输出变量，这些变量可使用 Binector-Connector 技术 (BICO) 进行任意和独立互连。一个 Binector 就是一个逻辑信号，其值为 0 或 1。而连接器是一个数值，例如，实际转速或当前设定值。
驱动个控制图 (DCC)
用于 SINAMICS S120 的 DCC 驱动控制图可对驱动级的闭环过程控制、逻辑和算术功能进行简便的图形化组态。
它可以方便地组态 SIMOTION 运动控制系统以及 SINAMICS S120 驱动系统的技术功能。
用户友好的 DCC 编辑器支持控制回路结构的方便图形组态和清晰显示。
相关的块库包含大量闭环控制、运算和逻辑块以及更复杂的开环和闭环控制功能。
SINAMICS S120 的驱动控制图同时还为直接在转换器中解决驱动级开环和闭环控制任务奠定了基础。
工艺控制器
工艺控制器是一种 PID 控制器，适合执行变量调节控制，例如，调节液位、温度、张力、压力、流速和调节辊位置。
集成的安全功能 (Safety Integrated)
控制单元支持全面的安全功能。
集成安全功能是 Safety Integrated 基本功能
•STO = 安全扭矩断
•SBC = 可靠制动控制
•SS1 = 安全停机1
和需要授权的 Safety Integrated 扩展功能
•SS2 = 安全停机 2
•SOS = 安全运行停车
•SLS = 安全限制转速
•SSM = 安全转速监视器
•SDI = 安全方向
•SLP = 安全限制位置
（符合 IEC 61800-5-2 的缩写）
如果使用扩展安全功能，则需要授权、补充系统组件（如 TM54F 终端模块）或适宜的安全控制装置。
有关集成安全功能的详细信息，请参见“故障安全集成”一章。
诊断通过轨迹功能得到支持
与驱动对象相关的输入和输出变量的时间特性可通过集成的轨迹功能进行测量，并通过 STARTER 调试工具进行显示。轨迹可同时记录多 4 个信号。一个记录可通过自由选择边界条件来触发，例如，通过一个输入或输出变量的值来触发。
基本定位器功能模块 (EPos)
基本定位器“Epos”可作为一个另外激活的功能模块在所有 SINAMICS S120 控制单元上调用。基本定位器可用于解决基本运动控制任务，*使用一个外部控制器。
集成功能，用于带电机编码器或机器编码器的直线和旋转轴的及相对定位。
SINAMICS S120 驱动系统中的 Epo 基本定位器提供了强大、精准的定位功能。由于其灵活性和自适应性，基本定位器可用于一系列定位任务中。
这些功能无论是在调试还是操作时都易于处理，并且综合监控功能十分。
在不使用外部位置控制器的情况下，可以实现许多应用。
Epo 基本定位器用于在/相对定位条件下定位带有旋转以及线性电机编码器或机器编码器（间接或直接测量系统）的线性或旋转轴（模数）。
Epo 是一个功能模块，其可在伺服控制或向量控制中激活。
用户友好的组态和调试，包括控制面板（通过 PC 操作）和带有 STARTER 调试工具的诊断功能。
除了较为灵活的定位功能，由于其一体化的监控和补偿功能，Epo 还具有高度的用户友好性和灵活性。
各种不同的操作模式及其功能增强了灵活性和设备生产率，例如，通过“运行中快速”和无扰地校正运动控制。
预组态的 PROFIdrive 定位框可供使用，一旦选择此定位框，其可以自动建立到基本定位器的内部“连接”。
Epo 基本定位器的功能
借助以下基本组件实现闭环位置控制
•位置实值感测（包括低级别测量探头评估和基准标记搜索）
•位置控制器（包括限值、适配和预控计算）
•监控功能（停止、定位和动态跟踪误差监控，和凸轮信号）
机械系统
•反向间隙补偿
•模数偏移量
极限值
•速度/加速度/延迟/冲击限制
•软件限位开关（通过位置设**评估进行行程限制）
•停止凸轮（使用硬限位开关分析进行移动范围限制）
参考或调整
•设定参考点（对于处于静止的轴）
•搜索基准（单个模式包括反向凸能、自动换向、归位至“输出凸轮和编码器零点标号”或只是“编码器零点标号”或“外部零点标号 (BERO)”）
•捕捉参考（借助于测量输入分析，可实现“正常”移动期间的连续参考；例如，通常会分析 BERO 传感器。“点动”、“直接设定值输入/MDI”和“移动块”模式的从属功能）
•值编码器校准
横动程序块模式（64 个横动程序块）
•使用可存储在驱动装置中的横动块进行定位，包括块变动启动条件和特定任务，用于一根已经定位过的轴
•横动程序块编辑器使用 STARTER
•每个横动程序块包含以下信息：- 作业编号和作业（如定位、等待、GOTO set jump、设置二进制输出、移动到固定止挡）
- 运动参数（目标位置、加速和减速的追赶速度）
- 模式（如：隐藏块、延续条件如“先停后续”、“持续运行”和“使用高速探头输入外部延续”）
- 作业参数（如等待时间、按块记录步骤条件）
直接定位点输入 (MDI) 模式
•定位（、相对）和设置（循环闭环位置控制），通过直接定位点输入（如通过 PLC 使用过程数据）
•在移动（运行中设**接收）以及在设置和定位模式之间快速转换时，也可以影响运动参数。
•如果轴没有复位，直接定位点规范操作模式（MDI）也可以在定位或设置模式中使用。这意味着运行中同步和重新复位可以通过“快速定位”来执行。
点动模式
•轴的闭环位置控制移动，在“循环位置控制”或“慢进增量”模式下运行，（通过一个“步长”）并可以在这两种模式间切换

概述
在电源发生故障时（例如，紧急缩回或 1 类紧急关闭），将驱动器切换为受控制停止状态或，例如，在取消电源模块的再生反馈能力时，限制发动机短期操作的直流链路电压，这两种情况下需要制动模块和匹配的外部制动电阻器。制动模块含有功率电子器件及其相应的控制电路。工作期间，直流链路的电能在一个外部制动电阻上转变为热损耗。制动模块自主工作。可以有多个制动模块同时运行。在此情况下，每个制动模块都必须有其自己的制动电阻。
此外，书本型变频调速柜中的制动模块也可以用来为直流链路快速放电。
设计
书本型变频调速柜中的制动模块标配有以下连接和接口：
•2个直流链路接口，通过集成直流链路母排连接
•2 个电子装置电源接口，通过集成 24 V DC 母排连接
•用于连接制动电阻的端子
•2 点数字量输入（去能制动模块/确认故障，并且将直流链路快速放电）
•2 点数字量输出（制动模板被去能并且预警 – I×t 监控）
•2 个 PE（保护性接地）接口
制动模块的状态通过两个双色 LED 来显示。
集成
书本型制动模块的连接示例
技术规范
直流链路电压 510 ...720 V DC
书本型变频调速柜中的制动模块
（内部空气冷却）
6SL3100-1AE31-0AB0
额定功率PDB
1.5 kW 1)
峰值输出Pmax
100 kW 1)
激活阈值
770 V
电缆长度
制动电阻
10 m (32.81 ft)
直流链路电容
110 μF
电流要求
+24V DC时，
0.5 A
数字量输入
符合标准 IEC 61131-2，1类
•电压
-3 V … +30 V
•低电平
（一个断路的数字量输入端作为“低电平”）
-3 V … +5 V
•高电平
15 … 30 V
•24 V DC 时的电流消耗，典型值
10 mA
•导体截面积
1.5 mm2
数字量输出
（防持续短路）
•电压
24 V DC
•每数字输出负载电流，
100 mA
•导体截面积
1.5 mm2
载流能力
•24 V 直流母排
20 A
•直流链路母排
100 A
PE 连接
M5 螺钉
尺寸
•宽
50 mm (1.97 in)
•高
380 mm (14.96 in)
•深度，包括间隔片
（包含在供货范围内）
270 mm (10.63 in)
重量，约
4.1 kg (9 lb)
认证，符合
cURus

SINAMICS S120 液冷式变频调速柜是专门为满足与液体冷却相关的要求而设计的；其特点为功率密度高，尺寸得到优化。液体冷却比空气冷却系统的散热效率要高很多。也因此这样，水冷型的变频调速装置也比同功率空冷型变频调速装置要小得多。由于主要功耗产生的热量全部通过冷却液耗散掉了，电子器件只需小风扇就足够了。这意味着这些装置运行时噪音较低。由于紧凑的结构和几乎可以忽略的冷却空气需求量，水冷型变频调速装置可以用于任何地方，尤其是空间狭小、环境条件苛刻的应用场合。
水冷型装置密封外壳的防护等级可达到 IP55。
该产品线包括以下液冷式 SINAMICS S120 变频调速柜：
•电源模板
•基本电源模块
•调节型电源模块 (Active Line)
•有源滤波装置
•电机模块
相关系统组件（如进线电抗器、输出电抗器、带 VPL 的 dv/dt 滤波器以及正弦波滤波器）均为空冷式。有源滤波装置分为空冷式和水冷式。
水冷式变频调速装置的优点：
•与空冷式相比，占用空间可减少高达 60 %
•功率半导体器件、直流母线电容器和充电电阻等主要部件，都可通过冷却回路进行冷却。
•只需很小的冷却液流量
•统一的压差 0.7 bar
•自动保护功能
•镀镍母排
•噪音低
•与所有 SINAMICS 系列组件、功能及工具都兼容
•可通过并联增容
•*风扇
水冷型柜体
SINAMICS S120 水冷式变频调速装置还可组装成变频调速柜使用。参见章节 SINAMICS S120 变频调速柜 → 液冷式变频器。
技术规范
一般技术数据
除非另有说明，以下技术数据适用于液冷式 SINAMICS S120 变频调速装置。
电气数据
额定电压
380 V 至 480 V 3 AC，±10% (-15 % < 1 min)
500 V 至 690 V 3 AC，±10% (-15 % < 1 min)
电网类型
TN/TT 电网或浮地电网（IT 电网）
电源频率
47 ... 63 Hz
过电压类别
III 符合 EN 61800‑5‑1
电子装置电源
24 V DC, -15 % +20 %
符合标准 EN 61800-5-1 的 PELV 电路
接地 = 负极通过电子元件接地
额定短路电流
符合 IEC 标准，与规定的熔断器或断路器配合使用
•1.1 ... 447 kW
65 kA
•448 ... 671 kW
84 kA
•672 ... 1193 kW
170 kA
•> 1194 kW
200 kA
额定短路电流 SCCR
（短路电流额定值）
符合标准 UL508C (< 600 V)，额定短路电流根据 UL508C（ 600 V），结合使用规定的熔断器或断路器
•1.1 ... 447 kW
65 kA
•448 ... 671 kW
84 kA
•672 ... 1193 kW
170 kA
•> 1194 kW
200 kA
控制方法
带及不带编码器的伺服控制、矢量控制或 V/f 控制
固定速度
15 个固定速度加 1 个小速度，可以参数化（预设 3 种速度和 1 个小速度，通过端子排/ PROFIBUS/PROFINET 可选）
跳速范围
4 个，可参数化
设定值分辨率
0.001 rpm 数字式（14 位＋符号位）
12 位长
制动操作
对于有源整流装置，标配四象限运行（再生制动）。
使用基本线路模块可实现标准的双象限操作，通过电机模块进行制动。
机械数据
防护等级
IP00（不考虑连接母排时，IP20）
防护等级
I，符合标准 EN 61800‑5‑1
冲击危险保护
EN 50274/DGUV 法规 3，按预定用途使用时
冷却方式
使用铝制或不锈钢集成换热器进行水冷却
工作环境条件
储存 1)
运输 1)
运行
环境温度（空气）
-25 ... +55 °C (-13 ... +131 °F)
Class 1K4
符合标准 EN 60721‑3‑1
-25 ... +70 °C (-13 ... +158 °F)
Class 2K4
符合标准 EN 60721‑3‑2
线路端组件，电源模块，线路模块和电机模块：
0 ... 45 °C (32 ... 113 °F)，无降额
高至>45 ... 50 °C (113 ... 122 °F)，参见降额特性曲线
控制单元，补充系统组件和编码器模块：
0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)（控制机柜工作条件）
直流母线组件和电机侧组件：
0 ... 55 °C (32 ... 131 °F)
相对湿度
不允许发生冷凝、溅水和结冰 (EN 60204, Part 1)
5 ... 95 %
Class 1K4
符合标准 EN 60721‑3‑1
95 %，40 °C (104 °F) 时
Class 2K4
根据 EN 60721‑3‑2
5 ... 95 %
Class 3K3
符合标准 EN 60721‑3‑3
环境等级/有害化学物质
Class 1C2
根据 EN 60721‑3‑1
Class 2C2
根据 EN 60721‑3‑2
Class 3C2
根据 EN 60721‑3‑3
**体/生物体影响因素
Class 1B1
根据 EN 60721‑3‑1
Class 2B1
根据 EN 60721‑3‑2
Class 3B1
根据 EN 60721‑3‑3
污染等级
2 符合标准 IEC/EN 61800‑5‑1
安装海拔高度
海拔 2000 m (6562 ft) 以下时无降额
> 海拔 2000 m (6562 ft) 时的额定电压下降，请参见降额数据
机械稳定性
储存 1)
运输 1)
运行
振动载荷
Class 2M2
符合标准 EN 60721-3-2
测试值
符合标准 EN 60068‑2‑6 test Fc：
•10 ... 58 Hz 恒定挠度为 0.075 mm
•58 ... 150 Hz 加速常数 9.81 m/s2 (1 × g)
冲击载荷
Class 2M2
符合标准 EN 60721-3-2
测试值
符合标准 EN 60068‑2‑27 test Ea：
98 m/s2 (10 × g)/20 ms
符合标准
合规性/适用性证书，符合
CE（有关功能安全性的 EMC 指令 2014/30/EU、低压设备指令 2014/35/EU 和机械指令 2006/42/EC）
RCM、RoHS II
船级社认证 DNV GL
cULus（于与进线电压 380 ...480 V 3 AC 和 500 ... 600 V 3 AC 相连的设备）
无线电干扰抑制
SINAMICS S120 机箱格式单元不适用于连接到公共电网（环境）。应根据变速驱动系统 EMC 标准 EN 61800-3 “*二环境”（工业用电）进行无线干扰抑制。与公共电网相连时，会产生电磁干扰。
详细信息，请参见章节“组态说明”。
1) 在运输包装中。
与所定义的类别有所偏差的数字用下划线标出。
冷却回路和冷却水质量
下面各表和各节描述了水冷式 SINAMICS S120 变频调速装置中使用的冷却水的质量要求。

设计
书本型变频调速柜中的单轴电机模块
紧凑书本型变频调速柜中的单轴电机模块标配有以下接口：
•2 个直流链路接口，通过集成直流链路母排连接
•1 个电子装置电源接口，通过集成 24 V DC 母排连接
•3 个 DRIVE-CLiQ 插座
•1 电机连接，通过连接器
•1 个安全停机输入（允许脉冲输入）
•1 个安全电机制动控制器
•1 点温度传感器输入（KTY84-130 或 PTC）
•2 个PE（保护性接地）接口
电机模块的状态通过两个多色 LED 来显示。
电机屏蔽电缆通过连接至电机接口的连接器进行敷设。
信号电缆屏蔽线可以借助屏蔽接线端子连接在电机模块上，例如 Weidmüller 公司的 KLBÜ8 SC型号。
电机模块的供应范围包括：
•DRIVECLiQ 电缆（长度取决于模块宽度），用于连接相邻的电机模块
对于宽度为 50 mm 的电机模块，长度为 0.11 m；
对于宽度为 75 mm 的电机模块，长度为 0.16 m。
•2 个盲插头，用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
•跳线，用于连接 24VDC 母排和相邻的电机模块
•连接器 X21
•连接器 X11，用于电机制动器的接线
•用于电机连接的连接器 X1
•1 套 30 种语言的警示版
•1 个导热片
集成
单电机模块通过 DRIVE-CLiQ 与控制单元进行通讯。
紧凑书本型变频调速柜中单轴电机模块连接示例
技术规范
书本型变频调速柜中的单轴电机模块
6SL3420-1TE...
直流链路电压
（至海拔高度 2000 (6562 ft) 米）
510 ... 720 V DC
（进线电压 380 ... 480 V 3 AC）
输出频率
•控制类型司服器
0 ... 650 Hz 1) 2)
•控制类型矢量
0 ... 300 Hz 1)
•V/f 控制
0 ... 600 Hz 1) 2)
电子装置电源
24 V DC -15 %/+20 %
冷却方式
内部空气冷却，电源装置通过内置风扇提高空气冷却程度
冷却板冷却
容许的环境和冷却剂温度（空气）
电源侧部件、电源模块和电机模块运行过程中时
0 … 40 °C (32 … 104 °F) 无降额，
> 40 … 55 °C (104 … 131 °F)，参见降额特性
安装海拔高度
海拔 1000 m (3281 ft)，无降额；
海拔 >1000 … 4000 m (3281 … 13124 ft)，参见降额特性
一致性声明
CE（低压和 EMC directive 规程）
认证
UL 认证
安全集成功能
符合 IEC 61508 的安全完整性等级 2 (SIL 2)、符合 ISO 13849-1 的性能级别 d (PL d) 以及符合 ISO 13849-1 或 EN 954-1 的控制类别 3
详细信息，请参见“故障安全集成”一节。
1) 注意输出频率、脉冲频率和电流降额之间的相互关系。详细信息，请参见“系统说明 – 规格设计”。
2) 输出频率目前限制为 550 Hz。规定的值适用于具有高输出频率许可证的系统。
直流链路电压 510 ... 720 V DC
书本型变频调速柜中的单轴电机模块
•内部空气冷却/冷板冷却
6SL3420-1TE13-0AA1
6SL3420-1TE15-0AA1
6SL3420-1TE21-0AA1
6SL3420-1TE21-8AA1
输出电流
•基本负载电流 IH
额定脉冲频率
DC 直接回路电流 Id2)
连接器 (X1)，带螺钉型端子
连接器 (X1)，带螺钉型端子
连接器 (X1)，带螺钉型端子
连接器 (X1)，带螺钉型端子
•导体截面积
mm2
0.2 ... 6
0.2 ... 6
0.2 ... 6
0.2 ... 6
屏蔽连接
集成在连接器中 (X1)
集成在连接器中 (X1)
集成在连接器中 (X1)
集成在连接器中 (X1)
PE 连接
M5 螺钉
M5 螺钉
M5 螺钉
M5 螺钉
电机制动器接线
连接器 (X11),
24 V DC, 2 A
连接器 (X11),
24 V DC, 2 A
连接器 (X11),
24 V DC, 2 A
连接器 (X11),
24 V DC, 2 A
电机电缆长度，
•屏蔽
m (ft)
50 (164)
50 (164)
50 (164)
70 (230)
•未屏蔽
m (ft)
75 (246)
75 (246)
75 (246)
100 (328)
防护等级
IP20
IP20
IP20
IP20
尺寸
•宽度
mm (in)
50 (1.97)
50 (1.97)
50 (1.97)
75 (2.95)
•高
mm (in)
270 (10.63)
270 (10.63)
270 (10.63)
270 (10.63)
•深度
mm (in)
226 (8.90)
226 (8.90)
226 (8.90)
226 (8.90)
重量，约
kg (lb)
2.7 (5.95)
2.7 (5.95)
2.7 (5.95)
3.4 (7.50)
1)标准异步（感应）电机在 600 V DC 直流链路电压时的额定功率。
2) 设计外部直流连接时的额定直流回路电流。有关设计整流柜时进行的直流回路计算的信息，请参见“系统说明 – 规格设计”一章。
3)如果由于许多整流装置和电机模块并排安装，载流能力**过 20 A，需要使用 24 V 终端适配器的附加 24 V 直流连接（横截面为 6 mm2，熔断器保护电流为 20 A）。
4) 额定功率下，电机模块的功耗包括 24 V DC 电子部件电源的损耗。

词条
词条说明
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