Jste zde

Měnič Sinamics G120 se rozšiřuje o nové komponenty

blazek, 19. Červenec 2012 - 6:52

Divize Siemens Drive Technologies připravila nové výkonové a řídící jednotky pro měnič Sinamics G120.

Přiblížíme si uvedené novinky podrobněji, protože měnič Sinamics G120 je modulární systém, který novými prvky neustále zkvalitňuje užitné vlastnosti a rozšiřuje zároveň oblasti použití.

Známá a osvědčená výkonová jednotka PM240 pro standardní aplikace s dynamickým brzděním prošla omlazovacím procesem a přichází na trh v novém provedení PM240-2, jež přináší uživateli hlavně zmenšení rozměrů.

Paralelně s ní přichází na trh nová jednotka PM230 pro ventilátory a čerpadla v provedení IP20, která reaguje na nové trendy v oblasti úspory energie, například odlehčený stejnosměrný meziobvod, který minimalizuje jalový výkon, snižuje zkreslení sítě a má nižší vstupní proud. To v kombinaci s ECO módem (automatické přizpůsobení proudu při méně dynamických regulacích) znamená další úspory energie.
Tento výkonový díl lze kombinovat s řídicí jednotkou CU230P-2 HVAC, kdy pak společně tvoří SINAMICS G120P a získáváme tak skutečného specialistu pro aplikace s čerpadly, ventilátory a kompresory (funkce bypass, hibernace, kaskádové řízení), ale lze ho samozřejmě také kombinovat i s ostatními řídicími jednotkami jako CU240B/E-2.

Obě jednotky mají zcela novou koncepci, která vychází z trendu o maximalizaci výkonu na jednotku objemu. Na některých výkonech nabízejí také propracovaný systém chlazení s možností technologie „push-through“, tedy měnič v rozvaděči s chladičem vystrčeným vně, kdy výrobce dokáže reagovat na eventuální požadavky na nízký ztrátový výkon měniče v rozvaděči.

Montáž push-through technologie pak nabízí možnost vestavby měniče do rozvaděče tak, aby chladič vyčníval vně rozvaděče. Tím se docílí lepšího přenosu zbytkového tepla ven z rozvaděče a sníží se tepelné zatížení prvků uvnitř rozvaděče.

Výkonový modul PM240-2 napájený 3x400V nabízí Siemens prozatím v nejmenší rozměrové velikosti FSA s vysokou hustotou výkonu, která zahrnuje oblast až do 3kW LO, tedy velikost, která byla dříve nabízena pouze do výkonu 1,5kW LO. Nově lze uvedené jednotky nastavit na malé (LO) nebo velké (HO) přetížení a variantně vybrat i verzi s vestavěným odrušovacím filtrem. Vyšší výkony budou následovat v budoucnu.

Řídicí jednotky pro Sinamics G120 byly posíleny verzemi CU240E-2 PN s komunikací PROFINET, tedy ethernetovým standardem pro automatizační techniku. Měnič vybavený touto jednotkou poskytuje v základu bezpečnostní funkci STO (safe torque off). Uvedením této jednotky na trh se značně zjednoduší zavádění automatizačních systému do reálného provozu.

Varianta řídící jednotky s rozšířenými bezpečnostními funkcemi a komunikačním rozhraním PROFINET má označení CU240E-2 PN–F a žlutý označovací pásek na čelní straně. Jsou v nich doplněny bezpečnostní funkce SS1(safe stop 1), SLS (safely limited speed), SDI (safe direction) a SSM (safe speed monitor) viz dále.

Nové rozhraní Profinet je na rozdíl od známého Profibus DP všestrannější a nabízí vyšší výkon v průmyslové komunikaci. Zvláště v náročnějších aplikacích poskytuje vysokou rychlost při výměně dat mezi měničem, řídicím systémem a vizualizacemi. Uvedené řídící jednotky lze kombinovat se všemi výkonovými jednotkami měniče Sinamics G120.

Řídicí jednotky jsou standardně vybaveny USB konektorem pro rychlé uživatelské nastavení pomocí PC v programu STARTER a čtečkou karet SD/MMC, která usnadňuje údržbu měniče.

Sinamics G120P vybavený výkonovou jednotkou PM230 IP20, řídící jednotkou CU230P-2 a panelem IOP s českým menu, tvoří silný prvek v aplikacích, jako je vodárenství nebo automatizace budov. Pro tyto aplikace je Sinamics G120P vybaven zabudovanými průvodci a makry pro jednoduché uvedení do provozu. Typické je nastavení PID regulátoru, čerpadla, ventilátoru, kompresoru nebo kompenzace odporu vinutí motoru.

Počátkem června byla také uvolněna nová verze firmwaru pro pohony řady SINAMICS. Tato verze s sebou přináší kromě nových a vylepšených funkcí pohonu také podstatné rozšíření funkcí z oblasti bezpečnosti.

V tabulce jsou pro porovnání uvedeny funkce s původním firmwarem, detailní rozpis bezpečnostních funkcí v jednotlivých měničích najdete v odkazu na konci článku.

S novým firmwarem přicházejí navíc tyto nové resp. rozšířené bezpečnostní funkce, které definuje norma ČSN EN 61800-5-2. Ta specifikuje požadavky na systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí s ohledem na funkční bezpečnost.

SS1E (safe stop 1 external) – Po vyvolání funkce pohon nebrzdí po stanovené rampě, ale téměř libovolným způsobem. Stanoven je pouze čas, během kterého musí nadřízený systém všechny pohony uvést do klidu. Tato funkce je velmi vhodná pro bezpečné zastavení vačkových, synchronizovaných nebo jinak koordinovaných os, kdy brzdění po rovné rampě není z hlediska technologie možné či žádoucí.

SP (safe position) – bezpečná poloha je další funkcí, kterou lze nově využít, např. pro dodatečnou kontrolu správného polohování pohonů.

SLP (safe limited position) – bezpečné omezení polohy. S touto funkcí se smí pohon pohybovat pouze ve vymezené oblasti, která je považována za bezpečnou. Překonáním definovaných limit je vyvolána autonomní reakce pohonu tj. definované bezpečné zastavení. K dispozici jsou dvě sady limitních poloh, které lze za provozu přepínat. Typickým příkladem je nasazení v situacích, kde není možné aplikovat hardwarové koncové spínače.

SLS (safely limited speed), která nyní kromě čtyř pevně definovaných mezních hodnot nabízí i možnost jedné variabilní hodnoty bezpečné rychlosti. Využitím této funkce tak lze operativně měnit bezpečnou rychlost dle požadavků na bezpečný provoz daného zařízení.

V souvislosti s novými funkcemi jsou definovány také nové standardní bezpečnostní telegramy PROFIsafe, které slouží ke komunikaci např. s nadřízeným systémem SIMATIC. Tyto nové telegramy přenášejí bezpečným způsobem nejen binární signály pro řízení jednotlivých funkcí, ale nyní nově i analogové hodnoty polohy pohonu, nebo override pro funkci SLS.

Závěr:

Sinamics G120 je univerzální měnič, který lze s výhodou použít v mnoha aplikacích, ať už mluvíme o strojírenství, automobilovém průmyslu, potravinářství, tiskařském průmyslu, strojích pro balení a zakládání materiálu, nebo textilním průmyslu. Pro tyto i další aplikace je díky své modulárnosti velmi dobře připraven plnit náročné požadavky zákazníka.

Pohony SINAMICS společně s řídicími systémy SIMATIC S7 nabízí také komplexní řešení bezpečnosti s rozsáhlou škálou funkcí s možností dynamického přizpůsobení aktuálním potřebám technologie s ohledem na ochranu obsluhy.

Jaroslav Blažek

Doplňující odkazy k článku: