電機(jī)模塊針對多軸驅(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)通過一個(gè)輸入模塊來提供輸入電壓。

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?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，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?？蛇x裝電源濾波器，來限制干擾，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CNC輸入／輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號傳送（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，大多開發(fā)了內(nèi)裝型PLC功能。

有關(guān)通過 SINAMICS S120 來設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)信息，請參見“系統(tǒng)說明”。

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

塊型和裝機(jī)裝柜型功率模塊

書本型、緊湊書本型和機(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，來自驅(qū)動(dòng)部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過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?？刂乒裰斜Ａ舻膬H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。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。

冷卻板冷卻

采用冷卻板冷卻方式的裝置可通過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。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)解決方案來購買。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，通過對工程實(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子開關(guān)來模擬，啟動(dòng)、停止用動(dòng)合按鈕來實(shí)現(xiàn)，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開與關(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)鞲衅鳎后wA、B閥門與混合液閥門由電磁閥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閥門關(guān)閉，混合液閥門打開20秒將容器放空后關(guān)閉。 啟動(dòng)操作:按下啟動(dòng)按鈕SB1，裝置就開始按下列約定的規(guī)律操作： 液體A閥門打開，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，打開液體B閥門。液面到達(dá)SL1時(shí)，關(guān)閉液體B閥門，攪動(dòng)電機(jī)開始攪動(dòng)。攪動(dòng)電機(jī)工作6秒后停止攪動(dòng)，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當(dāng)液面下降到SL3時(shí)，SL3由接通變?yōu)閿嚅_，再過2秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開始下一周期。 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 6 LD I0.2 23 LD M10.3 7 EU 24 S Q0.1, 1 液體B閥打開 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 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，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，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，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，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，過了6秒，T37動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈斷開，電機(jī)停止攪動(dòng)。當(dāng)攪勻電機(jī)由接通變?yōu)閿嚅_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，開始放混合液。 液面下降到SL3，液面?zhèn)鞲衅鱏L3由接通變?yōu)閿嚅_，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，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，液體A流入，開始下一循環(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，M20.0動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，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