SINAMICS DCC Lastverteilung V1.02

Converting Toolbox Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Nutzen der Applikation Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Inhalt der Applikation Einleitung Powerpoint Präsentation (deutsch / englisch) Projektierung in CFC Anwenderhandbücher (deutsch / englisch) Feedback Bögen (deutsch / englisch) Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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. Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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. Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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) Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung Die Standardapplikation enthält eine Projektierung für vier Antriebe (inklusive Master). Alle Antriebe sind gekoppelt und werden in Servoregelung betrieben. Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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 Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Funktionsübersicht Einleitung 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) Nutzen der Applikation Inhalt der Applikation Funktions-übersicht Beispiel-konfiguration

Converting Toolbox Beispielkonfiguration Einleitung Beispielkonfiguration SINAMICS CU320 / CU320-2 SINAMICS S120 DC/AC z.B. 1PH8 Standards: SINAMICS DCC Lastverteilung SIMATIC S7 (Maschinensteuerung) Nutzen der Applikation PROFINET / PROFIBUS Inhalt der Applikation Funktions-übersicht SINAMICS CU 320 Motormodule Beispiel-konfiguration Master Slave Vorteile: Modulare antriebsbasierte Lösung Hohe Hardware Integration, es wird keine zusätzliche Hardware benötigt Keine Programmierung notwendig

SINAMICS DCC Lastverteilung V1.02 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Applikationszentrum I DT MC PMA APC Frauenauracher Str. 80 D-91056 Erlangen E-Mail: applications.erlf.aud@siemens.com