SINAMICS V20 - 經(jīng)濟、可靠和易于使用的變頻器，適合普通應(yīng)用

今天，由于機器設(shè)備制造領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多，需要提供具體的自動化與驅(qū)動解決方案，以便無需滿足太高相關(guān)要求就能將簡單運動序列實現(xiàn)自動化。

SINAMICS V20 是西門子提供的具有基本性能的緊湊性變頻器，可針對此類應(yīng)用提供簡單且經(jīng)濟有效的驅(qū)動解決方案。SINAMICS V20 調(diào)試迅速，易于操作，堅固耐用且經(jīng)濟高效，從而在同類產(chǎn)品中獨樹一幟。

該款變頻器有七種尺寸可供選擇，輸出功率覆蓋 0.12 kW ~ 30 kW。

SINAMICS V20 變頻器，框架型號 FSAA、FSAB、FSA、FSB、FSC、FSD 和 FSE

選型與訂貨數(shù)據(jù)

¹⁾ 230 V 1 AC 設(shè)備的額定功率取決于輸出電流 I_H。輸出電流 I_H 取決于高過載 (HO) 時的負載持續(xù)率：150 % I_H 60 s, 循環(huán)時間 300 s。

²⁾輸出電流 I_H 基于高過載 (HO) 的占空比。150 % I_H 60 s, 循環(huán)時間 300 s。

³⁾EN 61800-3 類別 C1， 一類環(huán)境（住宅、商用）。FSAA 和 FSAB 的屏蔽電機電纜長度 5 m，帶或不帶外部進線濾波器。

⁴⁾ 單相設(shè)備也可連接到三相 230 V 供電系統(tǒng)的兩相。

Dynamic Servo Control” (DSC) 功能是一種控制結(jié)構(gòu)，它在快速的轉(zhuǎn)速控制器周期內(nèi)計算位置控制器，并由控制器在位置控制器周期內(nèi)提供設(shè)定值。
這樣可以可以較高的位置控制器增益。
前提條件
使用“動態(tài)伺服控制”功能需要以下前提條件：
●工作“設(shè)定轉(zhuǎn)速”
●等時同步的 PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO
●位置控制器增益系數(shù) (KPC) 和位置偏差 (XERR) 必須包含在 PROFIBUS DP 或帶IRT 的
PROFINET IO 設(shè)定值報文中。
●而位置實際值必須通過 PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO 實際值報文中的編碼器接口 Gx_XIST1 傳送到主站。
●在的 DSC 中，PROFIBUS DP 或帶 IRT 的 PROFINET IO 的 PROFIdrive 報文中的轉(zhuǎn)速設(shè)定值“N_SOLL_B”用作轉(zhuǎn)速前饋控制值。
●內(nèi)部的準(zhǔn)位置控制器 - DSC 位置控制器 (FP3090) 使用電機測量的位置實際值G1_XIST1 或附加編碼器的位置實際值（報文 6、106、116、118、126、136  和138 或報文）。
以下 PROFIdrive 報文支持 DSC：
●報文 5 和 6
●西門子報文：5、6、105、106、116、118、125、126、136、138、139、146、148、
149 和 166
其它的 PZD 可以通過報文擴展使用。此時應(yīng)注意，SERVO 多支持 20 個PZD 設(shè)定值和 28
個 PZD 實際值。

DSC 的運行狀態(tài) 含義
帶直線插補的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩前饋控制 通過位置控制器周期中的階梯狀轉(zhuǎn)矩前饋控制在勵 磁周期中經(jīng)過脈沖的轉(zhuǎn)矩特性曲線。
帶樣條的轉(zhuǎn)速前饋控制 1) ●對位置設(shè)定值進行均衡。
●不對轉(zhuǎn)速前饋控制值進行均衡。
帶樣條的轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩前饋控制 1) ●對位置設(shè)定值進行均衡。
●對轉(zhuǎn)速前饋控制值進行均衡。 2)
●不對轉(zhuǎn)矩前饋控制值進行均衡。
1) 通過樣條插補實現(xiàn)以下：
-轉(zhuǎn)速控制器周期中的轉(zhuǎn)矩插補更為，因此運動更為，并且避免轉(zhuǎn)矩瞬變。
-在轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速前饋控制上具有較高的軌跡正確度（即：控制性能中的跟隨誤差更小）。
-可進行高頻軌跡運動
2) 在均衡功能生效（T_SYMM > 0）時，可通過 p1427 設(shè)置一個附加的均衡時間常量
T_SYMM_ADD，用于轉(zhuǎn)矩前饋控制生效時的轉(zhuǎn)速前饋控制值均衡。此時轉(zhuǎn)速前饋控制值通過以下時間常數(shù)的和進行均衡：
T_SYMM（參見 p1195）+ T_SYMM_ADD （p1427） + 0.5 × T_轉(zhuǎn)速控制器周期（p0115[1]）
在通過位置差來計算轉(zhuǎn)速時，自動了半個轉(zhuǎn)速控制周期。

C 或 XERR 的模擬量互聯(lián)輸入上的互聯(lián)被取消（p1191 = 0 或 p1190 = 0）時，DSC 結(jié)構(gòu)解除，DSC 功能禁用。之后 r1119 和 p1155 的和會被加至 p1160 和轉(zhuǎn)速前饋控制通道p1430。
由于 DSC 時可能會設(shè)置較高的增益系數(shù)，在斷路時控制回路有可能會不。因此在取消 DSC 前必須主站中 KPC 的值。
轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器
在 DSC 時無需采用用于轉(zhuǎn)速設(shè)定值變化圓整的轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器。
轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器 1 和“DSC” 功能的共同使用僅適用于支持位置控制器，例如用于共振。

外部編碼器（外部的電機編碼器）
如果需要在 DSC 時使用外部編碼器，則必須為此選擇一個具有附加編碼器實際值的報文：報文 6、106、116、118、126、136、138、146、148、166 或報文。
為了在 DSC 中達到控制效果，必須通過參數(shù) p1192“DSC 編碼器選擇”為控制
（主站）和驅(qū)動選擇相同的編碼器（編碼器 2 和/或編碼器 3）。
如果用于在控制器中形成位置實際值的編碼器與用于 DSC 的編碼器的線數(shù)或細分分辨率不同， 在 p1193 中須加以考慮。該系數(shù)表明了在位移基準(zhǔn)相同時、所用編碼器之間的線數(shù)比。此外還須注意：不同編碼器（如 EnDat 編碼器和 SSI 編碼器）在其位置實際值采集時沒有時滯， 因為這可能會意外特性。
參數(shù) p1192 和 p1193 的作用在功能圖 3090 中清晰說明。

診斷
參數(shù) r1407 可顯示正在生效的 DSC 閉環(huán)控制；例如 r1407.20 = 1 表示“帶樣條的 DSC
生效”。
顯示的前提條件：
●p1190 和 p1191 必須連接了一個數(shù)值 > 0 的源
（DSC 結(jié)構(gòu)）。
●OFF1、OFF3 和 STOP2 不允許生效。
●電機數(shù)據(jù)識別不允許生效。
●控制權(quán)不允許生效。
以下條件可能會在設(shè)置了位的情況下 DSC 功能仍不生效：
●沒有選中等時同步運行（r2054 ≠ 4）。
●PROFIBUS 不是等時同步（r2064[0] ≠ 1）。
●在控制側(cè)不允許啟用 DSC，因此將 KPC =0 作為數(shù)值傳送給 p1191。

功能圖（參見 SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊）

● 2401 PROFIdrive 一覽
● 2415 PROFIdrive 報文和數(shù)據(jù) 1
● 2416 PROFIdrive 報文和數(shù)據(jù) 2
● 2419 PROFIdrive 制造商的報文和數(shù)據(jù) 1
● 2420 PROFIdrive 制造商的報文和數(shù)據(jù) 2
● 2421 PROFIdrive 制造商的報文和數(shù)據(jù) 3
● 2422 PROFIdrive 制造商的報文和數(shù)據(jù) 4
● 2423 PROFIdrive 制造商/報文和數(shù)據(jù)
4.17 動態(tài)伺服控制(DSC)
● 3090 設(shè)定值通道 - 動態(tài)伺服控制（DSC），線性和 DSC 樣條 (r0108.6 = 1)
● 5020 伺服控制 - 轉(zhuǎn)速設(shè)定值濾波器和轉(zhuǎn)速前饋控制
● 5030 伺服控制 - 參考模型/對稱預(yù)調(diào)/轉(zhuǎn)速
重要參數(shù)一覽（參見 SINAMICS S120/S150 參數(shù)手冊）

●p1160[0...n] CI：轉(zhuǎn)速控制器：轉(zhuǎn)速設(shè)定值 2
●p1190 CI：DSC 位置偏差 XERR
●p1191 CI：DSC 位置控制器增益 KPC
●p1192[0...n] DSC 編碼器選擇
●p1193[0...n] DSC 編碼器自適應(yīng)系數(shù)
●p1194 CI：DSC 控制字 DSC_STW
●p1195 CI：DSC 均衡時間常量 T_SYMM
●p1400[0...n] 轉(zhuǎn)速控制配置
17 DSC 位置控制器生效