電機模塊針對多軸驅(qū)動系統(tǒng)而設計，由一個 CU320 2 控制單元、一個 SIMOTION D4x5-2 或 CX32-2 擴展控制器進行控制。多個電機模塊是通過一條共用直流母線相互連接的。由于多個電機模塊共用同一個直流環(huán)節(jié)，因此它們可相互交換能量，即如果一個以發(fā)電機模式運行的電機模塊產(chǎn)生了電能，該電能就可被以電機模式運行的另一個電機模塊使用。電壓源直流環(huán)節(jié)通過一個輸入模塊來提供輸入電壓。

電源模塊

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

基本電源模塊

基本電源模塊設計用于僅饋電運行，即不能儲存再生能量到供電系統(tǒng)。若產(chǎn)生再生能量，例如，驅(qū)動裝置制動時，必須通過一個制動模塊和一個制動電阻器，將制動能量轉(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。可選裝電源濾波器，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)動系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。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)動系統(tǒng)在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。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)部即可實現(xiàn)。PLC與數(shù)控機床之間則通過CNC輸入／輸出接口電路實現(xiàn)信號傳送（如圖1所示）。 內(nèi)裝型PLC具有如下特點 (1)內(nèi)裝型PLC實際上是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，技術(shù)指標合理、實用，尤其適用于單機數(shù)控設備的應用場合。 (3)內(nèi)裝型PLC可與CNC共用CPU，也可以單獨使用一個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，也可以單獨制成一塊附加電路板；內(nèi)裝型PLC一般不單獨配置輸人／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 來設計一個驅(qū)動系統(tǒng)的詳細信息，請參見“系統(tǒng)說明”。

電源模塊、電機模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機架型：

塊型和裝機裝柜型功率模塊

書本型、緊湊書本型和機架型電機模塊和輸入模塊。

冷卻方式

根據(jù)機座號的不同，有多種冷卻方式：

內(nèi)部空氣冷卻

在這種標準解決方案中，來自驅(qū)動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)部的強迫通風冷卻系統(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獨立的外部冷卻回路?？刂乒裰斜Ａ舻膬H有熱量是由電子部件散發(fā)的。在外部散熱器的機械接口處，可達到 IP54 的防護等級。帶有散熱片和風扇裝置（在供貨范圍內(nèi)）的散熱器從后部伸出到一個單獨的通風區(qū)域內(nèi)，該通風區(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。

定制應用

不同形式的設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)動所擁有的知識，不必再考慮相關(guān)應用的熱量方面的設計。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架型設備的應用中，用戶將獲得一個技術(shù)可靠的解決方案，節(jié)省了設計時間。例如，驅(qū)動系統(tǒng)解決方案可以是一個采用冷卻板冷卻（*安裝在一個公共冷卻板上）的書本型驅(qū)動系統(tǒng)，一直到帶有一個冷卻系統(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)詳細信息。

能效

SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜可對各個軸的電能進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產(chǎn)生不必要的功率損耗，并且不會產(chǎn)生電流諧波。這不僅防止了對其它負載造成有害影響，同時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、 實驗目的 熟練使用置位和復位等各條基本指令，通過對工程實例的模擬，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驗面板圖：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分別接主機的輸出點Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按鈕SB1、SB2分別接主機的輸入點I0.0、I0.1；液面?zhèn)鞲衅鱏L1、SL2、SL3分別接主機的輸入點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、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開與關(guān)閉以及攪動電機的運行與停轉(zhuǎn)用發(fā)光二極管的點亮與熄滅來模擬。 三、控制要求 由實驗面板圖可知：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閥門與混合液閥門由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪動電機，控制要求如下： 初始狀態(tài):裝置投入運行時，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。 啟動操作:按下啟動按鈕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。當液面到達SL2時，SL2接通，關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門。液面到達SL1時，關(guān)閉液體B閥門，攪動電機開始攪動。攪動電機工作6秒后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當液面下降到SL3時，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 攪動電機工作 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2S 五、程序設計及工作過程分析 啟動操作：按下啟動按鈕SB1，I0.0的動合觸點閉合，M10.0產(chǎn)生啟動脈沖，M10.0的動合觸點閉合，使Q0.0保持接通，液體A電磁閥YV1打開，液體A流入容器。當液面上升到SL3時，雖然I0.4動合觸點接通，但沒有引起輸出動作。當液面上升到SL2位置時，SL2接通，I0.3的動合觸點接通，M10.3產(chǎn)生脈沖，M10.3的動合觸點接通一個掃描周期，復位指令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，M10.3的動合觸點接通一個掃描周期，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。 當液面上升到SL1時，SL1接通，M10.2產(chǎn)生脈沖，M10.2動合觸點閉合，使Q0.1線圈斷開，YV2關(guān)閉，液體B停止注入，M10.2動合觸點閉合，Q0.3線圈接通，攪勻電機工作，開始攪動。攪動電機工作時，Q0.3的動合觸點閉合，啟動定時器T37，過了6秒，T37動合觸點閉合，Q0.3線圈斷開，電機停止攪動。當攪勻電機由接通變?yōu)閿嚅_時，使M11.2產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖，M11.2的動合觸點閉合，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動合觸點接通一個掃描周期，M20.1線圈接通，T1開始工作，2秒后混合液流完，T1動合觸點閉合，Q0.2線圈斷開，電磁閥YV3關(guān)閉。同時T1的動合觸點閉合，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的動合觸點接通，M10.1產(chǎn)生停止脈沖，使M20.0線圈復位斷開，M20.0動合觸點斷開，在當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、實驗設備 1、THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實驗箱一臺 2、安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺 3、PC/PPI編程電纜一根 4、鎖緊導線若干

技術(shù)規(guī)格