電機(jī)模塊針對(duì)多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，由一個(gè) CU320 2 控制單元、一個(gè) SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴(kuò)展控制器進(jìn)行控制。多個(gè)電機(jī)模塊是通過(guò)一條共用直流母線相互連接的。由于多個(gè)電機(jī)模塊共用同一個(gè)直流環(huán)節(jié)，因此它們可相互交換能量，即如果一個(gè)以發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行的電機(jī)模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機(jī)模式運(yùn)行的另一個(gè)電機(jī)模塊使用。電壓源直流環(huán)節(jié)通過(guò)一個(gè)輸入模塊來(lái)提供輸入電壓。

電源模塊

電源模塊可產(chǎn)生一個(gè)直流電壓，用于通過(guò)電壓源直流鏈路向電機(jī)模塊供電。

基本電源模塊

基本電源模塊設(shè)計(jì)用于僅饋電運(yùn)行，即不能儲(chǔ)存再生能量到供電系統(tǒng)。若產(chǎn)生再生能量，例如，驅(qū)動(dòng)裝置制動(dòng)時(shí)，必須通過(guò)一個(gè)制動(dòng)模塊和一個(gè)制動(dòng)電阻器，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成熱。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器?？蛇x裝電源濾波器，來(lái)限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

非調(diào)節(jié)型電源模塊(Smart Line)

非調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。如果非調(diào)節(jié)型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。可選裝電源濾波器，來(lái)限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

調(diào)節(jié)型電源模塊(Active Line)

調(diào)節(jié)型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統(tǒng)。只有在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時(shí)（即能量不能儲(chǔ)存），才需要使用制動(dòng)模塊和制動(dòng)電阻器。但是，與基本電源模塊和非調(diào)節(jié)型電源模塊相比，調(diào)節(jié)型電源模塊可產(chǎn)生可調(diào)直流電壓，而不管電網(wǎng)波動(dòng)如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，限制了任何有害諧波成分。

為了運(yùn)行有源整流裝置，必須使用適宜的有源濾波裝置。可選裝電源濾波器，來(lái)限制干擾，以符合 Class C2 限制 (EN61800-3)。

內(nèi)裝型PLC的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu) 內(nèi)裝型PLC從屬于CNC裝置，PLC與CNC裝置之間的信號(hào)傳送在CNC裝置內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。PLC與數(shù)控機(jī)床之間則通過(guò)CNC輸入／輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送（如圖1所示）。 內(nèi)裝型PLC具有如下特點(diǎn) (1)內(nèi)裝型PLC實(shí)際上是CNC裝置帶有的PLC功能。一般作為CNC裝置的基本功能提供給用戶。 (2)內(nèi)裝型PLC系統(tǒng)的硬件和軟件整體結(jié)構(gòu)十分緊湊，且PLC所具有的功能針對(duì)性強(qiáng)，技術(shù)指標(biāo)合理、實(shí)用，尤其適用于單機(jī)數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)合。 (3)內(nèi)裝型PLC可與CNC共用CPU，也可以單獨(dú)使用一個(gè)CPU；硬件控制電路可與CNC裝置的其他電路制作在同一塊印刷電路板上，也可以單獨(dú)制成一塊附加電路板；內(nèi)裝型PLC一般不單獨(dú)配置輸人／輸出接口電路，而是使用CNC系統(tǒng)本身的輸入／輸出電路；PLC所用電源由CNC裝置提供，不需另備電源。 圖6-1 圖1 內(nèi)裝型PLC的CNC系統(tǒng)框圖 (4)采用內(nèi)裝型PLC結(jié)構(gòu)，CNC系統(tǒng)可以具有某些高級(jí)控制功能。如梯形圖編輯和傳送功能，在CNC內(nèi)部直接處理大量信息等。 世界的CNC系統(tǒng)廠家在其生產(chǎn)的CNC產(chǎn)品中，大多開(kāi)發(fā)了內(nèi)裝型PLC功能。

有關(guān)通過(guò) SINAMICS S120 來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“系統(tǒng)說(shuō)明”。

電源模塊、電機(jī)模塊和輸入模塊分為書(shū)本型、緊湊書(shū)本型、塊型和機(jī)架型：

塊型和裝機(jī)裝柜型功率模塊

書(shū)本型、緊湊書(shū)本型和機(jī)架型電機(jī)模塊和輸入模塊。

冷卻方式

根據(jù)機(jī)座號(hào)的不同，有多種冷卻方式：

內(nèi)部空氣冷卻

在這種標(biāo)準(zhǔn)解決方案中，來(lái)自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過(guò)自然冷卻或布置到控制柜內(nèi)部的強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻系統(tǒng)來(lái)排除。

外部空氣冷卻

外部空氣冷卻采用“通孔”方法。部件的功率部分散熱器穿過(guò)控制柜的安裝表面，從而將功率部分散出的熱量釋放到一個(gè)獨(dú)立的外部冷卻回路。控制柜中保留的僅有熱量是由電子部件散發(fā)的。在外部散熱器的機(jī)械接口處，可達(dá)到 IP54 的防護(hù)等級(jí)。帶有散熱片和風(fēng)扇裝置（在供貨范圍內(nèi)）的散熱器從后部伸出到一個(gè)單獨(dú)的通風(fēng)區(qū)域內(nèi)，該通風(fēng)區(qū)域也可向外敞開(kāi)。

冷卻板冷卻

采用冷卻板冷卻方式的裝置可通過(guò)裝置后面板上的一個(gè)熱量接口將功率部分的熱量損耗傳遞到外部散熱器。例如，該外部散熱器可以是水冷式散熱器。

液體冷卻

在液體冷卻式裝置上，散熱器上安裝有功率半導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)從該散熱器中流過(guò)。裝置產(chǎn)生的大部分熱量由冷卻介質(zhì)吸收，并可散到控制柜外面。

定制應(yīng)用

不同形式的設(shè)備可作為一種完整系統(tǒng)解決方案來(lái)購(gòu)買(mǎi)。用戶將得益于驅(qū)動(dòng)所擁有的知識(shí)，不必再考慮相關(guān)應(yīng)用的熱量方面的設(shè)計(jì)。尤其是在帶有采用冷卻板冷卻、外部空氣冷卻和液體冷卻裝置的機(jī)架型設(shè)備的應(yīng)用中，用戶將獲得一個(gè)技術(shù)可靠的解決方案，節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間。例如，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案可以是一個(gè)采用冷卻板冷卻（*安裝在一個(gè)公共冷卻板上）的書(shū)本型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，一直到帶有一個(gè)冷卻系統(tǒng)和溫度/冷凝控制的完整控制柜。

根據(jù)要求，我們可提供有關(guān)詳細(xì)信息。

能效

SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可對(duì)各個(gè)軸的電能進(jìn)行回收并在多軸配置的直流回路中使用，并且可將能量回饋到電源系統(tǒng)中，從而節(jié)省了能量。即使在*饋電下，控制柜中也不會(huì)產(chǎn)生多余熱量。

由于有源整流裝置可防止產(chǎn)生容性和感性無(wú)功電流，因此，SINAMICS S120 還能確保電源中不會(huì)產(chǎn)生不必要的功率損耗，并且不會(huì)產(chǎn)生電流諧波。這不僅防止了對(duì)其它負(fù)載造成有害影響，同時(shí)也降低了控制柜中產(chǎn)生的熱量。

液體混合裝置控制的模擬 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟練使用置位和復(fù)位等各條基本指令，通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試。 二、液體混合裝置控制的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：圖6-9-1所示 液體混合裝置控制面板 上圖下框中的V1、V2、V3、M分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按鈕SB1、SB2分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.0、I0.1；液面?zhèn)鞲衅鱏L1、SL2、SL3分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.2、I0.3、I0.4。上圖中，液面?zhèn)鞲衅骼免o子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，啟動(dòng)、停止用動(dòng)合按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，液體A閥門(mén)、液體B閥門(mén)、混合液閥門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉以及攪動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行與停轉(zhuǎn)用發(fā)光二極管的點(diǎn)亮與熄滅來(lái)模擬。 三、控制要求 由實(shí)驗(yàn)面板圖可知：本裝置為兩種液體混合裝置，SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液體A、B閥門(mén)與混合液閥門(mén)由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪動(dòng)電機(jī)，控制要求如下： 初始狀態(tài):裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、B閥門(mén)關(guān)閉，混合液閥門(mén)打開(kāi)20秒將容器放空后關(guān)閉。 啟動(dòng)操作:按下啟動(dòng)按鈕SB1，裝置就開(kāi)始按下列約定的規(guī)律操作： 液體A閥門(mén)打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)SL2時(shí)，SL2接通，關(guān)閉液體A閥門(mén)，打開(kāi)液體B閥門(mén)。液面到達(dá)SL1時(shí)，關(guān)閉液體B閥門(mén)，攪動(dòng)電機(jī)開(kāi)始攪動(dòng)。攪動(dòng)電機(jī)工作6秒后停止攪動(dòng)，混合液體閥門(mén)打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。當(dāng)液面下降到SL3時(shí)，SL3由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，再過(guò)2秒后，容器放空，混合液閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。 停止操作:按下停止按鈕SB2后，在當(dāng)前的混合液操作處理完畢后，才停止操作（停在初始狀態(tài)上）。 四、編制梯形圖并寫(xiě)出程序 參考程序 表6-9-1所示 步序 指 令 步序 指 令 0 LD I0.0 17 LD M10.0 1 EU 18 S M20.0, 1 2 = M10.0 啟動(dòng)脈沖 19 LD M20.0 3 LD I0.1 20 A T38 4 EU 21 O M10.0 5 = M10.1 停止脈沖 22 S Q0.0, 1 液體A閥打開(kāi) 6 LD I0.2 23 LD M10.3 7 EU 24 S Q0.1, 1 液體B閥打開(kāi) 8 = M10.2 25 LD M10.3 9 LD I0.3 26 O M10.1 10 EU 27 R Q0.0, 1 液體A閥關(guān)閉 11 = M10.3 28 LD M10.2 12 LDN I0.4 29 S Q0.3, 1 攪動(dòng)電機(jī)工作 13 AN M11.1 30 LD M10.2 14 = M11.0 31 O M10.1 15 LDN I0.4 32 R Q0.1, 1 液體B閥關(guān)閉 16 = M11.1 33 LD T37 步序 指 令 步序 指 令 34 O M10.1 46 = M11.5 35 R Q0.3, 1 47 LD M11.4 36 LD Q0.3 48 S Q0.2, 1 混合液閥打開(kāi) 37 TON T37, +60 延時(shí)6S 49 LD T38 38 LDN Q0.3 50 O M10.1 39 = M12.0 51 R Q0.2, 1 混合液閥關(guān)閉 40 LDN Q0.3 52 LD M11.2 41 A M12.0 53 S M20.1, 1 42 AN M11.5 54 LD T38 43 = M11.4 55 R M20.1, 1 44 LDN Q0.3 56 LD M20.1 45 A M12.0 57 TON T38, +20 延時(shí)2S 五、程序設(shè)計(jì)及工作過(guò)程分析 啟動(dòng)操作：按下啟動(dòng)按鈕SB1，I0.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，M10.0產(chǎn)生啟動(dòng)脈沖，M10.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使Q0.0保持接通，液體A電磁閥YV1打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面上升到SL3時(shí)，雖然I0.4動(dòng)合觸點(diǎn)接通，但沒(méi)有引起輸出動(dòng)作。當(dāng)液面上升到SL2位置時(shí)，SL2接通，I0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，M10.3產(chǎn)生脈沖，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，復(fù)位指令R Q0.0使Q0.0線圈斷開(kāi)，YV1電磁閥關(guān)閉，液體A停止流入；與此同時(shí)，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，保持操作指令S Q0.1使Q0.1線圈接通，液體B電磁閥YV2打開(kāi)，液體B流入。 當(dāng)液面上升到SL1時(shí)，SL1接通，M10.2產(chǎn)生脈沖，M10.2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使Q0.1線圈斷開(kāi)，YV2關(guān)閉，液體B停止注入，M10.2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈接通，攪勻電機(jī)工作，開(kāi)始攪動(dòng)。攪動(dòng)電機(jī)工作時(shí)，Q0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)定時(shí)器T37，過(guò)了6秒，T37動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈斷開(kāi)，電機(jī)停止攪動(dòng)。當(dāng)攪勻電機(jī)由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，使M11.2產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖，M11.2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.2線圈接通，混合液電磁閥YV3打開(kāi)，開(kāi)始放混合液。 液面下降到SL3，液面?zhèn)鞲衅鱏L3由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，使M11.0動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，M20.1線圈接通，T1開(kāi)始工作，2秒后混合液流完，T1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.2線圈斷開(kāi)，電磁閥YV3關(guān)閉。同時(shí)T1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.0線圈接通，YV1打開(kāi)，液體A流入，開(kāi)始下一循環(huán)。 停止操作：按下停止按鈕SB2，I0.1的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，M10.1產(chǎn)生停止脈沖，使M20.0線圈復(fù)位斷開(kāi)，M20.0動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，在當(dāng)前的混合操作處理完畢后，使Q0.0不能再接通，即停止操作。 參考梯形圖如下所示： 圖6-9-2 六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 1、THSMS-A型、THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái) 2、安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái) 3、PC/PPI編程電纜一根 4、鎖緊導(dǎo)線若干

技術(shù)規(guī)格