View
115
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
SINAMICS DCC Lastverteilung V1.02
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxEinleitung
Die Standardapplikation SINAMICS DCC Lastverteilung wurde mit dem Ziel entwickelt, eine Vielzahl der bekannten Lastverteilregelungen mit einer einzigen Projektierung abdecken zu
können.
Durch die Offenheit der Applikation ist es möglich, je nach Bedarf die Applikation zu projektieren oder zu ändern.
Kombinierbar mit:
SINAMICS DCC Winder
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxNutzen der Applikation
Zeitersparnis bei Engineering und Service (gleiches “look & feel”)
Nutzung von Industriestandards und Normen
Support über PMA Applikationszentren
ständige Aktualisierung im Intranet
überwiegend offener Quellcode für eigene Anpassungen
Anwenderhandbücher in deutsch (bald) und englisch
einfache Einarbeitung mit Beispielapplikationen
Die Applikation wird unentgeltlich zur Verfügung gestellt
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxInhalt der Applikation
Powerpoint Präsentation (deutsch / englisch)
Projektierung in CFC
Anwenderhandbücher (deutsch / englisch)
Feedback Bögen (deutsch / englisch)
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Ohne Lastausgleichsregelung ist nicht sichergestellt, das die Last in gekoppelten Systemen gleich bzw. sinnvoll zwischen Antriebe verteilt ist.
Ohne Lastausgleichsregelung können die Motorregelungen auch gegeneinander arbeiten.
Vorteile der Lastausgleichsregelung:
Ggf. kann ein kleinerer Motor verwendet werden
Energieeffizienz
Geringere Wärmeentwicklung
Stabilerer Bahnzug
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
In industriellen Anwendungen gibt es zahlreiche Anwendungen gekoppelter Achsen.
Kopplungsart:
Starre Kopplung (direkt)
Flexible Kopplung (Material)
In solchen Fällen wird die Gesamtlast im mechanischen System auf die gekoppelten Antriebe verteilt.
MM
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Die folgenden Lastausgleichsverfahren sind in dieser Applikation realisiert:
Drehmomentenkopplung
Übersteuerung mit Drehmomentenbegrenzung
Statik und Kompensation
Ein Antrieb im Verband der gekoppelten Achsen ist Master, das generierte Drehmoment dient als Referenz für die Slave-antriebe.
Wichtig ist, das die Motordrehzahl geregelt bzw. kontrolliert bleibt, um beispielsweise ein „Durchgehen“ des Motors bei defekter Kopplung zu vermeiden.
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Drehmomentenkopplung:
Der Master arbeitet in PI-Regelung
Der Slave arbeitet in P-Regelung
Der I-Anteil des Drehzahlreglers des Masters wird als Zusatzdrehmoment am Slave verwendet
Beide Antriebe haben eine eigene Drehmomentvorsteuerung
Beide Antriebe bekommen denselben Drehzahlsollwert
MASTER
SLAVE
P_M
PI_MI_M
Load factor
Torque precontrol
torque setpoint
torque setpointspeed setpoint
PI
Pspeed actual
speed setpoint
speed actual
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Übersteuerung mit Drehmomentenbegrenzung
Alle Antriebe arbeiten in PI-Regelung
Der Ausgang des Drehzahlreglers des Masters wird zusammen mit der Drehmomentvorsteuerung des Slaves als Drehmomentenbegrenzung verwendet
Beide Antriebe haben eine eigene Drehmomentvorsteuerung
Der Drehzahlregler des Slaves wird übersteuert und damit an der Drehmomentgrenze betrieben
[torque limit]
MASTER
SLAVE
PI_M
PI_M
Load factor
Torque precontrol
speed setpoint
PI
speed actual
speed setpoint
speed actual
Bias factor
torque setpoint
torque setpoint
PI
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Statik und Kompensation:
Alle Antriebe arbeiten in PI-Regelung
Statik – Im Slave wird der Ausgang des Integrators des Drehzahlreglers auf den Drehzahlsollwert zurückgeführt, d.h. mit sich erhöhender Last wird der Sollwert abgesenkt
Kompensation – der Drehzahlsollwert des Slaves wird mit dem Drehmomentsollwert des Masters kompensiert, damit beide Antriebe in einem definierten Lastpunkt arbeiten (gleiches mechanisches oder elektrisches Drehmoment)
MASTER
SLAVE
I_MPI_M
PI_M
Load factor
Torque precontrol
speed setpoint
PI
speed actual
speed setpoint
speed actual
torque setpoint
torque setpoint
PI
Droop factor
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Im SINAMICS werden Komponenten durch Objekte dargestellt (z.B. ein Antriebsobjekt oder die Regelungsbaugruppe)
Für jedes Objekt kann ein DCC-Plan mit unterschiedlichen Zykluszeiten erstellt werden
E/As der DCC-Pläne können frei miteinander verschaltet werden (BiCo)
Diese Standardapplikation basiert auf fertigen DCC-Plänen
Die Verwendung von DCC-Plänen erhöht die Auslastung der Regelungsbaugruppe
Es können max. 4 Servoachsen auf einer Regelungsbaugruppe bei Verwendung dieser Applikation gerechnet werden
STARTER wird zur Projektierung benötigt
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Die Standardapplikation enthält eine Projektierung für vier Antriebe (inklusive Master). Alle Antriebe sind gekoppelt und werden in Servoregelung betrieben.
Mechanic coupling
CU
DRIVE_1
DRIVE_2
DRIVE_3
DRIVE_4
DCCSetpoint
generator
DCCLoad Sharing
DCCLoad Sharing
DCCLoad Sharing
DCCLoad Sharing
>><
>><
>><
>><
Motor1 G1 Load1
Motor2 G2 Load2
Motor3 G3 Load3
Motor4 G4 Load4
i1
i2
i3
i4
M4 * i4n4 / i4
D4
M1n1
M2n2
M3n3
M4n4
M1 * i1n1 / i1
D1
M2 * i2n2 / i2
D2
M3 * i3n3 / i3
D3
Parameters_LS
Parameters_LS
Parameters_LS
Parameters_LS
Parameters_SG
Master torque
Master torque
Master torque
Master torque
n_ctrl I-M_output
n_ctrl I-M_output
n_ctrl I-M_output
n_ctrl I-M_output
Speed setpointAdditional torqueUpper torque limit
Speed setpointAdditional torqueUpper torque limit
Speed setpointAdditional torqueUpper torque limit
Speed setpointAdditional torqueUpper torque limit
Line speed setpoint [LU/min]
><
>
Line speed setpointLine acceleration setpoint
SSLS / SOS
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Sollwertgenerator
Parametrierbare Hochlaufzeit (optional)
Ruckbegrenzung (optional)
Berechnung des Geschwindigkeits- und Beschleunigungssollwerts
Tippen
Automatikbetrieb inkl. Nachlassen und Aufhohlen
Sicherheitsfunktionen
Die Funktionen SLS and SOS sind implementiert
Parametrierbare Hoch- und Rücklaufzeiten für beide Funktionen
Steuerung über Digitaleingänge
Festsollwert für SLS
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxFunktionsübersicht
Lastverteilung
Die verwendeten Motoren müssen für die Lastverteilung nicht gleich sein, die Lastverteilung kann über Parameter angepasst werden.
Drehmomentvorsteuerung
Die Drehmomentvorsteuerung wird für jeden Antrieb individuell berechnet
Beschleunigungsvorsteuerung, abhängig vom Trägheitsmoment und dem Beschleunigungssollwert
Konstantes Zusatzmoment
Reibkompensation (Antriebsfunktionalität)
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
Industry Sector
Beispiel-
konfiguration
Funktions-
übersicht
Inhalt der
Applikation
Nutzen der
Applikation
Einleitung
Converting ToolboxBeispielkonfiguration
Beispielkonfiguration
•SINAMICS CU320 / CU320-2•SINAMICS S120 DC/AC•z.B. 1PH8
Standards:SINAMICS DCC Lastverteilung
Vorteile:Modulare antriebsbasierte LösungHohe Hardware Integration, es wird keine zusätzliche Hardware benötigtKeine Programmierung notwendig
SIN
AM
ICS
CU
32
0
PROFINET / PROFIBUS
SIMATIC S7(Maschinensteuerung)
Mo
torm
od
ule
Master Slave
© Siemens AG 2010. Alle Rechte vorbehalten.
ApplikationszentrumI DT MC PMA APC
Frauenauracher Str. 80D-91056 Erlangen
E-Mail: applications.erlf.aud@siemens.com
SINAMICS DCC Lastverteilung V1.02Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Recommended