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西门子变频器6SE6420-2UD24-0BA1

西门子变频器6SE6420-2UD24-0BA1

简要描述:西门子变频器6SE6420-2UD24-0BA1
PLC系统的正常供电电源均由电网供电,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,如高压断路器、隔离开关、大容量变压器等的影响,大型电力设备起停和交直流传动装置引起的谐波,各种电气设备(电动机、空气开关等)、电焊机及电力系统的短路故障等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但制造工艺等因素使其隔离性并不理想。由于分布电容的

产品型号:

所属分类:西门子变频器

更新时间:2021-07-13

厂商性质:代理商

详情介绍

西门子变频器6SE6420-2UD24-0BA1

SITOP 系列的 24 V 直流电源特别适用于工业领域并可在一次侧同 步模式下工作。由于输出电压可以控制,该设备甚至可以用 于连接敏感的传感器。根据输出电流和应用领域可提供多种规格 型号。 对于某些型号可通过附加模块进行功能扩展。

例如为了防止长时 间的电源故障,可提供带备用蓄电池的 DC UPS 模块 6 A、 15 A 和 40 A 以及采用电容器工艺的免维护 SITOP UPS500。SITOP 产 品系列中还包含 48 V 直流电源。 采用 600 V 直流输入的 SITOP PSU400M 供电单元适合在变频器 上用作高效的直流 / 直流转换器。

其可将直流母线电压转换为稳定的直流 24 V 电压,这样一来,例 如在掉电时可执行紧急回退运动。这是因为:只要直流母线中有 足够的电能,对控制系统和电子驱动装置的供电就不会停止。 此单元支持宽范围直流输入 (直流 200 V 至 900 V),效率达 96 %,确保了对直流母线电能的有效利用。

其具有承受 50 % 的额外功率长达 5 s/min 的高过载能力,功能丰富且结构坚固,能 够胜任各种紧凑式电源应用。它还提供可选择的接通延迟功能, 以确保启动时变频器的直流母线不会立即有负载,因此非常适用 于 SINAMICS 系列变频器。

 

优点 7 高效率 约为90 %的效率可维持较低的电流消耗,并使控制柜保持低温 状态。 7 安装简便 重量轻且配备安装附件使得安装快速又经济。 7 节省空间 功率密度高,因此电源在控制柜和机床中占用的空间很小。 7 的输出电压 输出电压保持在 24 V DC,即使是在强烈的电压波动下。可防 止负载达到过压峰值,从而延长其使用寿命并减少停工时间。

7 剩余纹波小 剩余纹波小于 0.4 %,支持电压敏感负载。 7 集成的短路保护 无需对 24 V DC 电压回路中的电缆进行额外的熔断保护。 7 安全电气隔离 UA 输出与输入进行了电气隔离 (输出电压 SELV 符合 EN 60950)。由于输出端采取了电气隔离,故不会出现危险电 压。

 

西门子公司不同类型的变频器,用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事顼:

1、根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选择西门子mmv/mdv、mm420 440变频器,如负载为风机、泵类负载应选择西门子430变频器。

2、选择变频器时应以实际电动机电流值作为变频器选择的依据,电动机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变差。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。

3、变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两挡选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。

4、当变频器用于控制并联的几台电动机时,一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大两挡来选择变频器,另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为v/f控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护,此时,需在每台电动机侧加熔断器来实现保护。

5、对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一挡选择。

6、使用变频器控制高速电动机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。

7、变频器用于变极电动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则,会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。

8、驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。

9、使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过高转速容许值。

10、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是利用已有的电动机。绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比,绕线电动机绕组的阻抗小。因此,容易发生由于纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩gd2较大的场合,在设定加减速时间时应多注意。 

 

 SINAMICS G120C紧凑型变频器,在许多方面为同类变频器的设计树立了典范。包括它紧凑的尺寸,便捷的快速调试,简单的面板操作,方便友好的维护以及丰富的集成功能都将成为新的标准。

SINAMICS G120C是专门为满足OEM用户对于高性价比和节省空间的要求而设计的变频器,同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸,并且它安装快速,调试简便,以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。集成众多功能:安全功能(STO,可通过端子或PROFIsafe激活),多种可选的通用的现场总线接口,以及用于参数拷贝的存储卡槽。

SINAMICS G120C 变频器包含三个不同的尺寸功率范围从0.55kW到18.5kW。为了提高能效,变频器集成了矢量控制实现能量的优化利用并自动降低了磁通。该系列的变频器是全集成自动化的组成部分,并且可选PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通讯接口。操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口,或者采用BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)来实现。

 

型调节型电源的闭环控制

 2-1 书本型调节型电源的结构框图

 

书本型调节型电源模块的闭环控制

根据设定的电源电压 (p0210),调节型电源模块有 种不同的运行:

 active

active”中,直流母线电压被控制在一个可调节的设定值(p3510)上,电源电流呈正弦波形(cos φ = 1)。无功电流也受控,可以根据需要设定。

 “Smart 

“smart中,电源仍具有回馈能力,但和active”不同的是,直流母线电压有所。直流母线电压由当前的电源电压决定。

还可选择扩展智能参见章节扩展智能 ( 46)”

在调试时可以按照输入电压(p0210)的大小设置缺省的直流母线电压设定值(p3510)和控制  

 

表格 2- 1 直流母线电压和控制的缺省设置 - 书本型

 

输入电压 p0210 [V]

380...400

401...415

416...440

460

480

控制 p3400.0

0 = active

1 = smart

Vdc_设定值 p3510 [V]

600

625

562-5941)

6211)

6481)

1)    smart中的电压值由经过整流的电源电压得出。此时直流母线电压的设定值(p3510)失效。

静态直流母线电压(p0280)下列条件时,支持对应 p0210 > 415 V

使能书本型功率单元的闭环控制运行:p0280 ≥ 1.5 x p0210  p0280 > 660 V

在此情形下,直流母线电压设定值 p3510 不会自动。建议使用 p3510 = 1.5 x

p0210。电压闭环控制通过 p3400.0 = 0  p3400.3 = 1 

 

电压监控模块 10 (VSM10) S120 调节型电源模块一同运行

使用了用于采集电源电压的电压监控模块 10

(VSM10)时,如果了特定的补充条件,驱动也可以在变化强度超出 IEC 61000-

2-4

规定的电网上运行。通常在隔离的厂级电网上会强烈变化,在大范围的公共电网上一般不会出现,例如欧洲的公共电网。

但在欧洲以外的其他地区,主要是配电范围较广的,比如国土面积比较大的

如澳大利亚、美国和等,电网电压的更、幅度更大并且时间更长, 可能达到数秒。在这种类型的电网上我们强烈推荐使用电压监控模块。

调试

在调试时应设定设备的输入电压(p0210)并选择电源滤波器(p0220)

自动调试结束后,和调节型接口模块配套的滤波器会自动设为缺省的电源滤波器。如果希望驱动组合的结构有所不同,必须通过 p0220 修改电源滤波器的类型。

在接通电源或接通另一个电源时,必须通过电源/直流母线识别功能(p3410)执行自动  的控制器设置。

识别时不允许开/关用电设备。

说明

在一个不具有回馈能力的电源上(如:发电机),必须通过二进制互联输入 p3533

取消回馈运行。

 西门子变频器6SE6420-2UD24-0BA1

 

一般信息

 

硬件产品型号

01

固件型号

V3.2

供电电压

 

24 VDC

允许范围,下限 (DC)

20.4 V

允许范围,上限 (DC)

28.8 V

电源缓冲

 

  • 市电/电压故障存储能量保持时间

5 ms

  • 重复速率,小值

1 s

输入电流

 

电流消耗(额定值)

750 mA

电流消耗(空载),典型值

150 mA

冲击电流,典型值

4 A

I?t

1 A?·s

功耗

 

功耗,典型值

4.65 W

存储器

 

存储器类型

其它

工作存储器

 

  • 集成

1,024 KB

  • 可扩展

-

  • 用于非易失性数据块的非易失性存储器的大小

256 KB

装载存储器

 

  • 可插入 (MMC)

  • 可插入 (MMC),大

8 MB

  • 微型存储卡数据管理(后一次编程后),小值

10 a

后备

 

  • 提供

  • 无电池

√;程序和数据

CPU 处理时间

 

位操作,典型值

0.025 µs

字操作,典型值

0.03 µs

定点数运算,典型值

0.04 µs

浮点数运算,典型值

0.16 µs

CPU 块

 

块数量(总数)

2,048;(数据块、函数、函数块);可通过使用的 MMC 来减少可加载块的大数量。

DB

 

  • 大数量

2,048

  • 大容量

64 KB

FB

 

  • 大数量

2,048

  • 大容量

64 KB

FC

 

  • 大数量

2,048;数值范围:0 ~ 7999

  • 大容量

64 KB

OB

 

  • 大容量

64 KB

  • 空循环 OB 的数量

1

  • 时间报警 OB 的数量

1

  • 延时报警 OB 的数量

2

  • 时间中断 OB 的数量

4

  • 过程报警 OB 的数量

1

  • DPV1 报警 OB 的数量

3; OB 55, 56, 57

  • 等时同步模式 OB 的数量

1;OB 61 – 等时同步模式在 DP 或 PROFINET IO 上都可以实现(不同时)

  • 调试 OB 的数量

1

  • 异步错误 OB 的数量

6

  • 同步错误 OB 的数量

2

嵌套深度

 

  • 每个优先级

16

  • 在一个错误 OB 中附加

4

计数器、定时器及其保持性

 

S7 计数器

 

  • 数量

512

  • 保持性

 

    • 可调节

    • 下限

0

    • 上限

511

    • 预置

Z0 ~ Z7

  • 计数范围

 

    • 可调节

    • 下限

0

    • 上限

999

IEC 计数器

 

  • 提供

  • 类型

SFB

  • 数量

不限(只取决于 RAM 容量)

S7 定时器

 

  • 数量

512

  • 保持性

 

    • 可调节

    • 下限

0

    • 上限

511

    • 预置

无保持性

  • 时间范围

 

    • 下限

10 ms

    • 上限

9,990 s

IEC 定时器

 

  • 提供

  • 类型

SFB

  • 数量

不限(只取决于 RAM 容量)

数据区及其保持性

 

保持数据区域,总共

全部,大 256 KB

标志

 

  • 大数量

4,096 个字节

  • 可保持

√;MB 0 ~ MB 4095

  • 预设保持性

MB 0 - MB 15

  • 时钟存储器的数量

8;1 个存储字节

数据块

 

  • 大数量

2,048;数值范围:1 ~ 16000

  • 大容量

64 KB

  • 保持性可调节

√;通过 DB 上的非保持性

  • 预设保持性

局部数据

 

  • 每个优先级,大

32,768 个字节;每个块多 2,048 个字节

地址区

 

I/O 地址区

 

  • 输入

8,192 个字节

  • 输出

8,192 个字节

  • 其中分布式

 

    • 输入

8,192 个字节

    • 输出

8,192 个字节

过程映像

 

  • 输入

8,192 个字节

  • 输出

8,192 个字节

  • 输入,可调节

8,192 个字节

  • 输出,可调节

8,192 个字节

  • 默认输入

256 个字节

  • 默认输出

256 个字节

子过程映像

 

  • 子过程映像的大数量

1;带 PROFINET IO,用户数据的长度限制为 1600 个字节

数字量通道

 

  • 输入

65 536

  • 输出

65 536

  • 中央区的输入通道

1,024

  • 中央区的输出通道

1,024

模拟量通道

 

  • 输入

4,096

  • 输出

4,096

  • 中央区的输入通道

256

  • 中央区的输出通道

256

硬件配置

 

扩展设备,多

3

DP 主站的数量

 

  • 集成

1

  • 通过 CP

4

可运行的 FM 和 CP 数量(推荐)

 

  • FM

8

  • CP,点到点

8

  • CP, LAN

10

机架

 

  • 大机架数

4

  • 每个机架中的大模块数量

8

日时钟

 

时钟

 

  • 硬件时钟(实时时钟)

  • 电池供电,可同步

  • 每天误差,大

10 s;典型值:2 s

  • 后备时间

6 周;40 °C 环境温度时

  • 加电后时钟的行为

断电后时钟继续运行

  • 后备周期结束后时钟的行为

时钟以发生故障时的时间继续运行

运行小时数计数器

 

  • 数量

4

  • 数量/数量范围

0 ~ 3

  • 数值范围

0 ~ 2^31 小时(使用 SFC 101 时)

  • 计数间隔

1 小时

  • 保持性

√;在每次重启时必须重新启动

时钟同步

 

  • 支持

  • 至 MPI,主站

  • 至 MPI,从站

  • 至 DP,主站

√;带有 DP 从站,仅从站时钟

  • 至 DP,从站

  • 在 AS 上,主站

  • 在 AS 上,从站

  • 通过 NTP 在以太网上

√;作为客户端

 

 

 

 

一、选型型号

CP 243-1 是一种通讯处理器,设计用于在S7-200 自动化系统中运行。它可用于将S7-200 系统连接到工业以太网(IE)中。CP 243-1 有助于 S7 产品系列通过因特网进行通讯。因此,可以使用STEP 7 Micro/WIN 32,对S7-200 进行远程组态、编程和诊断。而且,一台S7-200 还可通过以太网与其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器进行通讯。并可与OPC 服务器进行通讯。

在开放式SIMATIC NET 通讯系统中,工业以太网可以用作协调级和单元级网络。在技术上,工业以太网是一种基于屏蔽同轴电缆、双绞电缆而建立的电气网络,或一种基于光纤电缆的光网络。工业以太网根据标准IEEE 802.3 定义。

 

 

  (1)来自电气控制柜设备内部的干扰

  ①来自PLC系统内部的干扰,主要由PLC系统内部元器件及电路间的电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,数字地、模拟地和系统地处理不当而相互影响,以及元器件间的相互不匹配使用等。这属于PLC制造商对系统内部进行电磁兼容设计的内容,作为使用者是无法改变的。

  ②电气控制柜中使用诸如大功率变频器和交流接触器等容易产生干扰的器件。此类干扰有电路参数和工作点选择不当而引起的震荡或波形畸变、快速上升的脉冲源以及在信号传送时阻抗的不匹配、器件的物理噪声(如元件热噪声、触点热电势等)。

  ③由于元器件布局不合理造成的内部信号相互串扰。如线路中存在的电容性元件引起的寄生振荡以及由于电路逻辑设计和系统电气设计不合理所产生的干扰。

  (2)来自电气控制柜外部的干扰

  ①来自电源的干扰。由于PLC系统的正常供电电源均由电网供电,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,如高压断路器、隔离开关、大容量变压器等的影响,大型电力设备起停和交直流传动装置引起的谐波,各种电气设备(电动机、空气开关等)、电焊机及电力系统的短路故障等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但制造工艺等因素使其隔离性并不理想。由于分布电容的存在,隔离是不可能的。

  ②来自信号线引入的干扰。与PLC控制系统连接的各类信号线除了传送各类有效的信息之外,还会受到空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰。这类干扰信号会引起PLC的I/O信号工作异常。

  ③来自接地系统的干扰。由地线侵入的静电耦合或电磁耦合可对系统产生干扰。在PLC控制系统中,由于各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,形成共模噪声,影响系统正常工作。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。正确的接地既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。错误的接地不仅会引入干扰信号,接地线本身还会成为天线向外辐射噪声,干扰PLC控制系统的正常工作。

  ④按钮、继电器等工作时触点间产生的电弧、静电产生的火花放电、外界的高频加热器、高频淬火设备、杂乱的无线电波信号等带来的干扰等。

  (3)其他干扰

西门子变频器(图4)所以有些老的产品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用户在使用。对于MICRO MASTER系列变频器的故障就是通电无显示,该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器,该芯片的损坏会导致开关电源无法工作,从而也无法正常显示,此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无法正常工作。对于MIDI MASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏,以及IGBT模块的损坏,MIDI MASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的,而这对管也是容易损坏的元器件,损坏原因常由于IGBT模块的损坏,而导致高压大电流窜入驱动回路,导致驱动电路的元器件损坏。
对于6SE70系列变频器,由于质量较好,故障率明显降低,经常会碰到的故障现象有(直流电压低),由于是直接通过电阻降压来取得采样信号,所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。此外,还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的报警,故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能,输入检测电路的损坏会导致输入缺相报警,如排除此故障原因,报警信号还不能消除,那故障很有可能就是CU板的损坏了。此外F011(过电流)故障也是一个常见的故障,电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一,此外,在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报警,要特别注意由于这种原因而引起的故障报警。

对于ECO的变频器,碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有隔离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏也是常见故障(30KW以上),由于限流回路设计在交流输入侧,只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后,都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大,而使得限流电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障,引起原因就是因为采样电阻的损坏

 

 



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