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Siemens SINAMICS S120 Systemhandbuch
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Verwandte Anleitungen für Siemens SINAMICS S120

Inhaltszusammenfassung für Siemens SINAMICS S120

  • Seite 1 Hydraulic Drive...
  • Seite 3 Einleitung Grundlegende Sicherheitshinweise Systemübersicht SINAMICS Projektierung S120 Hydraulic Drive Inbetriebnahme Antriebsfunktionen Systemhandbuch Hardware Anhang Gültig ab: Firmware-Version 5.2 HF3 06/2019 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 4: Rechtliche Hinweise

    Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft.

  • Seite 5: Inhaltsverzeichnis

    3.1.6 Wegmesssystem ........................34 3.1.7 SINUMERIK/SINAMICS......................34 3.1.8 Hydraulikaggregat ........................34 Komponenten SINAMICS S120 HLA-Modul ................35 Systemvergleich elektrische und hydraulische Antriebe ............36 Systemdaten ........................... 38 3.4.1 Klimatische und mechanische Umgebungsbedingungen im Betrieb ........38 3.4.2 Transport- und Lagerungsbedingungen ................. 39 3.4.3...
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis 4.1.2 Vorgehensweise hydraulische Projektierung ................. 42 Einbindung in SINUMERIK/SINAMICS S120 ................ 42 Projektierung Hydraulik ......................43 4.3.1 Auswahl Zylinder ........................43 4.3.2 Auswahl Regelventil ....................... 45 4.3.3 Auswahl Absperrventile ......................49 4.3.4 Eigenfrequenz des Hydraulikantriebs ..................52 4.3.5 Hydraulikaggregat ........................54 Verschaltung ..........................
  • Seite 7 Inhaltsverzeichnis 5.17.7 Ventilkennlinie - numerisch ....................102 5.17.8 Ventilkennlinie - grafisch ....................... 107 5.17.9 Info Kennlinie ........................109 5.17.10 Ventilkennlinie - kopieren ...................... 112 5.17.11 Funktionsplan 4975 - Ventilkennlinie und Flächenanpassung ..........113 5.18 Feinabgleich und Optimierung ....................114 5.18.1 Abgleich ..........................
  • Seite 8 Inhaltsverzeichnis Stellspannungsausgabe ....................... 185 6.5.1 Kennlinien-Korrektur ......................185 6.5.2 Stellwertfilter ......................... 190 6.5.3 Stellspannungsbegrenzung ....................191 Daten der Versorgungseinheit ..................... 193 Ventil ............................ 194 Zylinderantrieb ........................196 Antriebsdaten ........................197 6.10 Lagemesssystem ......................... 199 6.11 Drucksensorik ........................201 6.12 Klemmen ..........................202 6.13 Überwachungsfunktionen ....................
  • Seite 9 Inhaltsverzeichnis A.3.1.4 HR-Regelventile ........................268 A.3.2 Zylinder ..........................270 Schraubklemmen ........................272 Index..............................273 Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 10 Inhaltsverzeichnis Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 11: Einleitung

    Mit der SINAMICS-Umrichterfamilie lösen Sie jede individuelle Antriebsaufgabe im Niederspannungs-, Mittelspannungs- und Gleichspannungsbereich. Vom Umrichter über Motoren und Steuerungen sind sämtliche Siemens-Antriebskomponenten perfekt aufeinander abgestimmt und lassen sich einfach in Ihre bestehende Automatisierung integrieren. Mit SINAMICS sind Sie bereit für die Digitalisierung. Sie profitieren von besonders effizientem Engineering mit vielfältigen Tools für den gesamten...
  • Seite 12 Dieses Handbuch vermittelt die für die jeweilige Nutzungsphase benötigten Informationen, Vorgehensweisen und/oder Bedienhandlungen. Siemens MySupport/Dokumentation Informationen, wie Sie Ihre Dokumentation auf Basis der Siemens-Inhalte individuell zusammenstellen und für die eigene Maschinendokumentation anpassen, finden Sie unter folgender Adresse (https://support.industry.siemens.com/My/ww/de/documentation). Weiterführende Informationen Unter folgender Adresse (https://support.industry.siemens.com/cs/de/de/view/108993276)

  • Seite 13: Nutzungsphasen Und Ihre Dokumente/Tools (Beispielhaft)

    • SINAMICS S210 Servoantriebssystem (D 32) • SINUMERIK 840 Ausrüstungen für Werkzeugmaschinen (Katalog NC 62) • Aufbauen/Montage SINAMICS S120 Gerätehandbuch Control Units und ergänzende Systemkompo- • nenten SINAMICS S120 Gerätehandbuch Leistungsteile Booksize • SINAMICS S120 Gerätehandbuch Leistungsteile Booksize C/D-Type •...

  • Seite 14: Welche Themen Sind Wo Zu Finden

    Getting Started mit Startdrive Inbetriebnahme Mit Startdrive SINAMICS S120 Inbetriebnahmehandbuch Webserver SINAMICS S120 Funktionshandbuch Antriebsfunktionen Hardware Handbuch Control Units SINAMICS S120 Gerätehandbuch Control Units und Control Units HUB Modules • • und Erweite- ergänzende Systemkomponenten Option Boards VSM10 • •...

  • Seite 15: Training Und Support

    1.5 Training und Support Training und Support Training Unter folgender Adresse (http://www.siemens.de/sitrain) finden Sie Informationen zu SITRAIN - dem Training von Siemens für Produkte, Systeme und Lösungen der Antriebs- und Automatisierungstechnik. Technical Support Landesspezifische Telefonnummern für technische Beratung finden Sie im Internet unter folgender Adresse (https://support.industry.siemens.com/sc/ww/de/sc/2090) im Bereich...
  • Seite 16 SINAMICS S-Geräte mit dem abgebildeten Zeichen erfüllen die Anforderungen an EMV für Australien und Neuseeland. ● Qualitätssysteme Die Siemens AG setzt ein Qualitätsmanagementsystem ein, das die Anforderungen von ISO 9001 und ISO 14001 erfüllt. Nicht relevante Normen China Compulsory Certification SINAMICS S-Geräte fallen nicht in den Anwendungsbereich der China Compulsory...

  • Seite 17: Zusatzinformationen

    Maßnahmen wie z. B. Messungen sicherzustellen bzw. nachzuweisen, dass der gewünschte zuverlässige Betrieb und die Einhaltung von EMV-Grenzwerten sichergestellt sind. Ersatzteile Ersatzteile finden Sie im Internet unter folgender Adresse (https://www.automation.siemens.com/sow?sap-language=DE). Produktpflege Im Rahmen der Produktpflege (Robustheitsverbesserungen, Bauteilabkündigungen, etc.) werden die Komponenten ständig weiterentwickelt.

  • Seite 18: Verwendung Von Openssl

    Einleitung 1.8 Verwendung von OpenSSL Verwendung von Fremderzeugnissen Dieses Dokument enthält Empfehlungen von Fremderzeugnissen. Siemens kennt die grundsätzliche Eignung dieser Fremderzeugnisse. Sie können gleichwertige Erzeugnisse anderer Hersteller verwenden. Siemens übernimmt keine Gewährleistung für die Verwendung von Fremderzeugnissen. Erdungssymbole Tabelle 1- 1 Symbole...

  • Seite 19: Datenschutz-Grundverordnung

    Einleitung 1.9 Datenschutz-Grundverordnung Datenschutz-Grundverordnung Einhaltung der Datenschutz-Grundverordnung Siemens beachtet die Grundsätze des Datenschutzes, insbesondere die Gebote der Datenminimierung (privacy by design). Für dieses Produkt bedeutet das: Das Produkt verarbeitet oder speichert keine personenbezogenen Daten, lediglich technische Funktionsdaten (z. B. Zeitstempel). Verknüpft der Anwender diese Daten mit anderen Daten (z.
  • Seite 20 Einleitung 1.9 Datenschutz-Grundverordnung Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 21: Grundlegende Sicherheitshinweise

    Grundlegende Sicherheitshinweise Grundlegende Sicherheitshinweise für Hydraulic Drive WARNUNG Lebensgefahr durch Nichtbeachtung von Sicherheitshinweisen und Restrisiken Durch Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise und Restrisiken in der zu den Hydraulik- Komponenten gehörenden Dokumentation können Unfälle mit schweren Verletzungen oder Tod auftreten. • Halten Sie die Sicherheitshinweise der Hydraulik-Dokumentation ein. •...

  • Seite 22: Grundlegende Sicherheitshinweise

    Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2.1 Allgemeine Sicherheitshinweise WARNUNG Elektrischer Schlag und Lebensgefahr durch weitere Energiequellen Beim Berühren unter Spannung stehender Teile können Sie Tod oder schwere Verletzungen erleiden. • Arbeiten Sie an elektrischen Geräten nur, wenn Sie dafür qualifiziert sind. •...
  • Seite 23 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise WARNUNG Elektrischer Schlag sowie Brandgefahr bei Versorgungsnetzen mit zu niedriger Impedanz Zu große Kurzschluss-Ströme können dazu führen, dass die Schutzeinrichtungen diese Kurzschluss-Ströme nicht unterbrechen können und zerstört werden und dadurch elektrischen Schlag oder Brand verursachen. •...
  • Seite 24 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise WARNUNG Elektrischer Schlag bei nicht aufgelegtem Leitungsschirm Durch kapazitive Überkopplung können lebensgefährliche Berührspannungen bei nicht aufgelegten Leitungsschirmen entstehen. • Legen Sie Leitungsschirme und nicht benutzte Adern von Leistungsleitungen (z. B. Bremsadern) mindestens einseitig auf geerdetes Gehäusepotenzial auf. WARNUNG Lichtbogen beim Trennen einer Steckverbindung im Betrieb Beim Trennen einer Steckverbindung im Betrieb kann ein Lichtbogen entstehen, der zu...
  • Seite 25 Menschen gefährden oder Sachschäden verursachen. • Wenn Sie den Komponenten näher als ca. 2 m kommen, schalten Sie Funkgeräte oder Mobiltelefone aus. • Benutzen Sie die "SIEMENS Industry Online Support App" nur am ausgeschalteten Gerät. ACHTUNG Schädigung der Motorisolation durch zu hohe Spannungen Bei Betrieb an Netzen mit geerdetem Außenleiter oder im Falle eines Erdschlusses im IT-...
  • Seite 26 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise WARNUNG Brand wegen unzureichender Lüftungsfreiräume Unzureichende Lüftungsfreiräume können zu Überhitzung von Komponenten und nachfolgendem Brand mit Rauchentwicklung führen. Dies kann die Ursache für schwere Körperverletzungen oder Tod sein. Weiterhin können erhöhte Ausfälle und verkürzte Lebensdauer von Geräten/Systemen auftreten. •...
  • Seite 27 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise WARNUNG Unerwartete Bewegung von Maschinen durch inaktive Sicherheitsfunktionen Inaktive oder nicht angepasste Sicherheitsfunktionen können unerwartete Bewegungen an Maschinen auslösen, die zu schweren Verletzungen oder Tod führen können. • Beachten Sie vor der Inbetriebnahme die Informationen in der zugehörigen Produktdokumentation.

  • Seite 28: Geräteschaden Durch Elektrische Felder Oder Elektrostatische Entladung

    Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2.2 Geräteschaden durch elektrische Felder oder elektrostatische Entladung Elektrostatisch gefährdete Bauelemente (EGB) sind Einzelbauteile, integrierte Schaltungen, Baugruppen oder Geräte, die durch elektrostatische Felder oder elektrostatische Entladungen beschädigt werden können. ACHTUNG Geräteschaden durch elektrische Felder oder elektrostatische Entladung Elektrische Felder oder elektrostatische Entladung können Funktionsstörungen durch geschädigte Einzelbauteile, integrierte Schaltungen, Baugruppen oder Geräte verursachen.

  • Seite 29: Industrial Security

    Security finden Sie unter: Industrial Security (https://www.siemens.com/industrialsecurity) Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens empfiehlt ausdrücklich, Produkt-Updates anzuwenden, sobald sie zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen Produktversionen zu verwenden. Die Verwendung veralteter oder nicht mehr unterstützter Versionen kann das Risiko von Cyber-...
  • Seite 30 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise WARNUNG Unsichere Betriebszustände durch Manipulation der Software Manipulationen der Software, z. B. Viren, Trojaner oder Würmer, können unsichere Betriebszustände in Ihrer Anlage verursachen, die zu Tod, schwerer Körperverletzung und zu Sachschäden führen können. • Halten Sie die Software aktuell. •...

  • Seite 31: Restrisiken Von Antriebssystemen (Power Drive Systems)

    Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2.5 Restrisiken von Antriebssystemen (Power Drive Systems) Der Maschinenhersteller oder Anlagenerrichter muss bei der gemäß entsprechenden lokalen Vorschriften (z. B. EG-Maschinenrichtlinie) durchzuführenden Beurteilung des Risikos seiner Maschine bzw. Anlage folgende von den Komponenten für Steuerung und Antrieb eines Antriebssystems ausgehende Restrisiken berücksichtigen: 1.
  • Seite 32 Grundlegende Sicherheitshinweise 2.2 Grundlegende Sicherheitshinweise Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 33: Systemübersicht

    Systemübersicht Aufbau eines hydraulischen Antriebs Bild 3-1 Beispiel eines SINAMICS-Antriebssystems mit elektrischen und hydraulischen Komponenten Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 34: Maschinenführung

    Systemübersicht 3.1 Aufbau eines hydraulischen Antriebs 3.1.1 Maschinenführung Führung Die Führung für die geradlinigen Bewegungen von Maschinenschlitten und Tischen erfolgt möglichst reibungsarm und präzise über hydrodynamische und hydrostatische Gleit- oder Walzenführungen. Reibung Eine gewisse Reibung kann im Sinne einer Dämpfung von Schwingungen durchaus nützlich sein.

  • Seite 35: Regelventil

    Systemübersicht 3.1 Aufbau eines hydraulischen Antriebs 3.1.3 Regelventil Aufgabe Das Regelventil ist das Stellglied im geschlossenen Regelkreis und bildet den elektrohydraulischen Wandler. Funktion Das Ventil setzt die elektrischen Signale stufenlos in einen hydraulischen Volumenstrom um. Seine Qualität wird definiert durch statische und dynamische Kenngrößen wie z. B.: ●...

  • Seite 36: Wegmesssystem

    Systemübersicht 3.1 Aufbau eines hydraulischen Antriebs 3.1.6 Wegmesssystem Das Wegmesssystem liefert den Istwert für die Position des beweglichen Maschinenelements. Funktion Die Geschwindigkeit wird durch laufende Differentiation des Weges über die Zeit gewonnen. Entsprechend der Erwartung an die Genauigkeit stehen verschiedene Systeme zur Verfügung.

  • Seite 37: Komponenten Sinamics S120 Hla-Modul

    HLA-Modul Das HLA-Modul ist eine DRIVE-CLiQ-Komponente und Bestandteil des Antriebssystems SINAMICS S120. Das HLA-Modul ist z. B. für den Einsatz in Pressen, Rundtaktmaschinen, Umformmaschinen und in der Biegetechnik konzipiert. Das HLA-Modul wird in Verbindung mit einer SINUMERIK 840Dsl und einer Control Unit CU320-2, CU-Integrated oder NX verwendet.

  • Seite 38: Systemvergleich Elektrische Und Hydraulische Antriebe

    Systemübersicht 3.3 Systemvergleich elektrische und hydraulische Antriebe Systemvergleich elektrische und hydraulische Antriebe Tabelle 3- 1 Systemvergleich elektrische und hydraulische Antriebe Kriterium Elektrischer Direktantrieb Elektrischer Antrieb mit Kugel- Hydraulischer Antrieb rollspindel Leistungsdichte / Geringes Gewicht Servomotor und Kugelroll- Sehr geringes Gewicht und •...
  • Seite 39 Systemübersicht 3.3 Systemvergleich elektrische und hydraulische Antriebe Kriterium Elektrischer Direktantrieb Elektrischer Antrieb mit Kugel- Hydraulischer Antrieb rollspindel Maximaler Verfahrweg Unbegrenzt ≤6 m ≤3 m Kollisionsschutz Mechanisch schwierig Mechanisch möglich Mechanisch möglich Geräusch Laufgeräusche von den Laufgeräusche von Servomo- Mögliche Strömungsgeräu- •...

  • Seite 40: Systemdaten

    Systemübersicht 3.4 Systemdaten Systemdaten 3.4.1 Klimatische und mechanische Umgebungsbedingungen im Betrieb Hinweis Die folgenden Angaben beziehen sich auf den elektrischen Teil des HLA-Moduls, jedoch nicht auf externe hydraulische Komponenten. Klimatische Umgebungsbedingungen Wenn die angegebenen Werte nicht eingehalten werden können, ist ein Wärmetauscher oder ein Klimagerät vorzusehen.

  • Seite 41: Transport- Und Lagerungsbedingungen

    Systemübersicht 3.4 Systemdaten 3.4.2 Transport- und Lagerungsbedingungen Originalverpackte Baugruppen Die folgenden Angaben gelten für originalverpackte Baugruppen. Tabelle 3- 4 Klimatische Bedingungen Funktion Bemerkung Wert Temperaturbereich Untere Grenztemperatur -25 °C Obere Grenztemperatur +55 °C Relative Luftfeuchte Kein Niederschlag, keine Betauung, kein Spritzwas- 5 ...

  • Seite 42: Systemübersicht

    Systemübersicht 3.4 Systemdaten Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 43: Projektierung

    Die Funktionen der SINAMICS-Komponenten sind in diesem Handbuch in Stichpunkten und ggf. mit Angabe der Grenzwerte beschrieben. Weitere Details (z. B. Kennlinien) entnehmen Sie bitte den Inbetriebnahmeanleitungen SINAMICS S120 und SINUMERIK 840Dsl. Phase 1 1. Auswahl der Hydraulikkomponente 2. Auslegung der Stromversorgung 3.

  • Seite 44: Vorgehensweise Hydraulische Projektierung

    Projektierung 4.2 Einbindung in SINUMERIK/SINAMICS S120 4.1.2 Vorgehensweise hydraulische Projektierung Im Einzelnen verläuft die hydraulische Projektierung in folgenden Schritten: 1. Auswahl der Zylinder Basierend auf den geforderten Kräften und Geschwindigkeiten sowie den Einbaubedingungen in der Maschine 2. Auswahl der Regelventile Basierend auf den Zylinderdaten, Kräften, Geschwindigkeiten und dynamischen...

  • Seite 45: Projektierung Hydraulik

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Projektierung Hydraulik 4.3.1 Auswahl Zylinder Kolben- und Stangendurchmesser Ausgehend von den geforderten Druck- und Zugkräften F und einem branchenüblichen Druck p = 40 bis 100 bar für Werkzeugmaschinen (maximal 350 bar möglich) werden Kolben- und Stangendurchmesser nach dem Pascal‘schen Gesetz ermittelt: Bei der Annahme der Kraft sind neben der eigentlichen Vorschubkraft auch Reibkräfte und Beschleunigungskräfte zu berücksichtigen.

  • Seite 46: Befestigung

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Befestigung Im Interesse eines guten Regelergebnisses kommen nur spielfreie Befestigungen wie Flansch- oder Fußbefestigung in Frage. Flanschbefestigung ① Flansch vorne ② Flansch hinten ③ Fußbefestigung Bild 4-1 Befestigung Zylinder Einbaulage Die Einbaulage ergibt sich aus der Maschinensituation und hat Auswirkung auf die Auswahl von Absperrventilen.

  • Seite 47: Auswahl Regelventil

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Wegmesssystem Die vom HLA-Modul unterstützten inkrementellen und absoluten Wegmesssysteme werden am Maschinenschlitten montiert. Im Zylinder integrierte Wegmesssysteme (SSI-Geber) können auch eingesetzt werden. 4.3.2 Auswahl Regelventil Übersicht Ventilarten Der HLA unterstützt Regelventile mit integrierter Elektronik (OBE) sowie Fremdventile. Eine Parametrierung des Antriebes erfolgt automatisch bei Aufruf der Artikelnummer oder über manuelle Eingabe der Kenngrößen des Ventils.
  • Seite 48 Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Linear/geknickte Volumenstromkennlinie Zur Auswahl stehen Ventile mit linearer oder geknickter Kennlinie. Ventile mit geknickter Kennlinie erfüllen die Forderung nach größerer Auflösung im unteren Signalbereich (Bearbeitung) und ausreichendem Volumenstrom im oberen Signalbereich (Eilgang). Die Definition der Lage des Knickpunktes 40 % bzw. 60 % bedeutet, dass bei 40 % bzw. 60 % des Nennstellsignals (d.

  • Seite 49: "Fail-Safe"-Stellung

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Asymmetrische Volumenstromkennlinie Bei Differentialzylindern oder bei Zylindern, die nicht waagerecht angeordnet sind und große Lasten bewegen, bietet sich der Einsatz von Ventilen mit asymmetrischen Drosselquerschnitten an. Bild 4-3 Asymmetrische Kennlinien "Fail-safe"-Stellung Direktgesteuerte Regelventile verfügen über eine "Fail-safe"-Stellung, d. h., dass bei elektrisch abgeschaltetem Ventil der Steuerschieber eine sichere Stellung einnimmt.
  • Seite 50 Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Sinnbilder Regelventile Sinnbild Bezeichnung Direktgesteuertes Regelventil NG 6, Durchfluss Direktgesteuertes Regelventil NG 6, gesperrt Vorgesteuertes Regelventil NG 10 Direktgesteuertes HR-Regelventil NG 6, Durchfluss Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 51: Auswahl Absperrventile

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik 4.3.3 Auswahl Absperrventile Die Freigabe bzw. das Sperren der Absperrventile wird in der richtigen Schaltfolge automatisch durch das HLA-Modul sichergestellt. Startvoraussetzung Bei der Verwendung von Safety-Funktionen sind nur sichere Absperrventile zulässig, die über mindestens 1 Rückmeldesignal verfügen. Der hydraulische Druck muss vor Einschalten des Systems verfügbar sein.

  • Seite 52: Funktionsweise

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Funktionsweise Die Safety-Funktion STO entspricht beim HLA-Modul dem Abschalten eines sicheren Absperrventils. Die nachfolgende Abbildung zeigt die Verschaltung eines Absperrventils (am Beispeil einer Achse) und die wichtigsten Elemente für dessen Ansteuerung und Prüfung: Bild 4-5 Verschalten des Absperrventils Das Absperrventil steuert den Zulauf des Hydraulikkreislaufs.
  • Seite 53 Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Es gilt folgende Ansteuer- und Prüf-Reihenfolge: Absperrventil Schritt F-DO + F-DO - Diag DO + Diag DO - Schritt Absperrventil freigeben sperren Die Diag-DO-Signale werden von den Safety-Funktionen zyklisch auf beiden Überwachungskanälen überprüft. Dazu stellt das HLA-Modul der Control Unit die Diag-DO- Signale über DRIVE-CLiQ zur Verfügung.

  • Seite 54: Eigenfrequenz Des Hydraulikantriebs

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik 4.3.4 Eigenfrequenz des Hydraulikantriebs Streckenverstärkung Die realisierbare Streckenverstärkung wird im Wesentlichen von der Eigenfrequenz ω Zylinders und seiner Last sowie von der Grenzfrequenz des Regelventils ω bestimmt. Der Zylinder und seine Last stellen ein Feder-Masse-Dämpfungs-System dar, dessen Eigenfrequenz sich nach folgender Formel berechnet: Hierbei bedeuten: E = Elastizitätsmodul [N/m...
  • Seite 55 Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Zylinder Kolbendurchmesser • p0310[0...n] Zylinder Kolbenstangendurchmesser A-Seite • p0311[0...n] Zylinder Kolbenstangendurchmesser B-Seite • p0312[0...n] Zylinder Kolbenhub • p0313[0...n] Zylindertotvolumen A-Seite • p0314[0...n] Zylindertotvolumen B-Seite • p0315[0...n] Zylinder-Masse • p0341[0...n] Ventil/Zylinder Konfiguration •...

  • Seite 56: Hydraulikaggregat

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik 4.3.5 Hydraulikaggregat Die hydraulische Leistung wird von einem separat angeordneten, oder in die Maschine integrierten Hydraulikaggregat bereitgestellt. Dies wird individuell unter Berücksichtigung sämtlicher hydraulischen Verbraucher projektiert. Im Einzelnen sind folgende Faktoren von Bedeutung: ● Druck p ●...

  • Seite 57: Filtrierung

    Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Filtrierung Klassische Servoventile mit Fluidwandlern als Vorsteuerstufen sind extrem schmutzempfindlich. Aber auch die Steuerkanten modernerer Regelventile erfordern eine Filtrierung. Um die allgemeine Betriebssicherheit zu gewährleisten, aber noch mehr um die Steuerkanten vor vorzeitiger Erosion zu bewahren und die Qualität der Nullüberdeckung aufrecht zu halten, ist die Ölverschmutzung entsprechend Klasse 7 bis 9 nach NAS 1638 zu begrenzen.
  • Seite 58 Projektierung 4.3 Projektierung Hydraulik Kühlung Da bei der Drosselung des Volumenstroms über die Steuerkanten am Regelventil erhebliche Leistungsverluste auftreten, die nicht ausschließlich über die Wärme-Abstrahlung des Ölbehälters kompensiert werden können, sind meist zusätzliche Öl/Luft- oder Öl/Wasser- Wärmetauscher vorzusehen. ① ⑤ Verstellpumpe mit Druckregler Filter in Rücklaufleitung ②...

  • Seite 59: Verschaltung

    Projektierung 4.4 Verschaltung Verschaltung 4.4.1 24-V-Elektronik-Stromversorgung Hinweis Verwenden Sie für alle Anschlüsse und Klemmen der Elektronikbaugruppen nur Stromversorgungen, die SELV- (Safety Extra Low Voltage) oder PELV- (Protective Extra Low Voltage) Ausgangsspannungen zur Verfügung stellen. Die 24-V-Elektronikversorgung wird für folgende Komponenten benötigt: ●...

  • Seite 60: 26,5-V-Hydraulik-Stromversorgung

    Projektierung 4.4 Verschaltung 4.4.2 26,5-V-Hydraulik-Stromversorgung Anforderungen Hinweis Verwenden Sie für alle Anschlüsse und Klemmen der Elektronikbaugruppen nur Stromversorgungen, die SELV- (Safety Extra Low Voltage) oder PELV- (Protective Extra Low Voltage) Ausgangsspannungen zur Verfügung stellen. Diese Stromversorgung dient dazu, die folgenden Hydraulikkomponenten über die Regelung zu schalten und zu versorgen: ●...

  • Seite 61: Erdungskonzept/Elektromagnetische Verträglichkeit (Emv)

    4.4 Verschaltung 4.4.3 Erdungskonzept/Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Die maximale Verlustleistung des SINAMICS S120 HLA im Schaltschrank beträgt ca. 12 W. Im HLA-Modul sind der M-Eingang der 24-V-Stromversorgung (X224), der M-Eingang der 26,5-V-Stromversorgung sowie die interne Masse untereinander und mit dem Gehäuse verbunden.

  • Seite 63: Inbetriebnahme

    Inbetriebnahme Übersicht Inbetriebnahme Inbetriebnahme mit SINUMERIK Operate Ein SINAMICS HLA nehmen Sie mit SINUMERIK Operate in Betrieb. Die folgenden Kapitel zeigen Ihnen eine kurze Übersicht über die Inbetriebnahmeschritte. ● Konfiguration - Hydraulikmodul (Seite 62) ● Konfiguration - Ventilauswahl (Seite 63) ●...

  • Seite 64: Konfiguration - Hydraulikmodul

    Inbetriebnahme 5.2 Konfiguration - Hydraulikmodul Konfiguration - Hydraulikmodul In diesem Dialog werden die Artikel- und die Codenummer des Hydraulikmoduls angezeigt. Bild 5-1 Konfiguration - HLA-Modul ● Wenn Sie die Option "LED des HLA-Modul zur Erkennung blinkend schalten" aktivieren, blinkt das ausgewählte HLA-Modul abwechselnd rot-grün. Dadurch erkennen Sie das gewählte HLA-Modul im Schaltschrank.

  • Seite 65: Konfiguration - Ventilauswahl

    Inbetriebnahme 5.3 Konfiguration - Ventilauswahl Konfiguration - Ventilauswahl Unter "Ventilauswahl" wählen Sie die Eingabemethode der Ventildaten. Hinweis In der Werkseinstellung befinden sich keine Daten in dieser Liste. Sie können aber Ventillisten (z. B. aus 840D Powerline) importieren; siehe Kapitel "Ventillisten im- oder exportieren (Seite 88)".

  • Seite 66: Konfiguration - Ventildaten

    Bild 5-3 Konfiguration - Ventildaten Mit dem Softkey "Ventilkonf. speichern" öffnen Sie den Dialog "Ventildaten speichern". In diesem Dialog können Sie zusätzliche Daten eingeben. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Ventil Nennspannung • p0205[0...n] Ventil Knickpunkt Volumenstrom • p0206[0...n] Ventil Knickpunkt Spannung •...

  • Seite 67: Konfiguration - Ventil Speichern

    Inbetriebnahme 5.5 Konfiguration - Ventil speichern Konfiguration - Ventil speichern In diesem Dialog werden zusätzliche Daten zum Ventil abgefragt. Bild 5-4 Konfiguration - Ventil speichern Das Eingabefeld "Ventilnummer" wird mit der nächsten freien Ventilnummer vorbelegt. Das Ventil wird durch die Ventilnummer eindeutig identifiziert. Sie können auch eine eigene Ventilnummer eingeben.

  • Seite 68: Konfiguration - Zylinderdaten

    Zylinder. Bild 5-5 Konfiguration - Zylinderdaten In diesem Dialog geben Sie die Zylinderdaten ein und legen die verwendete Sicherheitsschaltung fest. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Zylinder Kolbendurchmesser • p0310[0...n] Zylinder Kolbenstangendurchmesser A-Seite • p0311[0...n] Zylinder Kolbenstangendurchmesser B-Seite •...

  • Seite 69: Konfiguration - Versorgungsdaten

    Inbetriebnahme 5.7 Konfiguration - Versorgungsdaten Konfiguration - Versorgungsdaten In diesem Dialog definieren Sie die Parameter der "Versorgungseinheit" und legen fest, für welche Antriebsobjekte die Versorgungseinheit verwendet werden soll. Bild 5-6 Konfiguration - Versorgungsdaten Geben Sie hier die Kenngrößen der Versorgungseinheit ein. Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 70: Konfiguration - Anschlussdaten

    Inbetriebnahme 5.8 Konfiguration - Anschlussdaten Konfiguration - Anschlussdaten Die folgenden Anschlussdaten können Sie konfigurieren: Bild 5-7 Konfiguration - Anschlussdaten ● Zylinder-Masse Träge Masse des Zylinders in Kilogramm. ● Zylinder Einbaulage A-Seite Einbaulage bezogen auf die A-Seite des Zylinders in Grad. ●...
  • Seite 71 Inbetriebnahme 5.8 Konfiguration - Anschlussdaten Unter "Anschlusskonfiguration Ventil-Zylinder" haben Sie folgende Optionen zur Auswahl: ● Ventil A an Zylinder A Die Ventilseite A ist auf der Zylinderseite A angeschlossen. ● Ventil A an Zylinder B Die Ventilseite A ist auf der Zylinderseite B angeschlossen. Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 72: Konfiguration - Berechnungen

    Inbetriebnahme 5.9 Konfiguration - Berechnungen Konfiguration - Berechnungen Dieser Dialog wird nur im Änderungsdurchlauf angezeigt, wenn in den Dialogen zuvor Daten geändert wurden. Bild 5-8 Konfiguration - Berechnungen Die Werte für die Vorbelegung der Parameter werden aus den Ventil-, Zylinder- und Systemdaten berechnet.
  • Seite 73 Inbetriebnahme 5.9 Konfiguration - Berechnungen Bild 5-9 Konfiguration - Berechnungen: Beispiel der vorzubelegenden Parameter Die Liste hat die gleichen Eigenschaften wie die Expertenliste für Antriebsparameter. Die Werte sind nicht änderbar. Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 74: Konfiguration - Geberzuordnung

    Inbetriebnahme 5.10 Konfiguration - Geberzuordnung 5.10 Konfiguration - Geberzuordnung Hier können Sie dem ausgewählten Antriebsobjekt maximal 3 Geber zuordnen: Bild 5-10 Konfiguration - Geberzuordnung Identifikation des Gebers im Schaltschrank: Wenn die Geberschnittstelle die Fähigkeit hat zu blinken, erhalten Sie eine optische Rückmeldung (rot/grün). ●...
  • Seite 75 Inbetriebnahme 5.10 Konfiguration - Geberzuordnung ● Ist das SMx nicht auf diesem Antriebsobjekt gesteckt, muss es hier manuell ausgewählt und zugeordnet werden. Die Bezeichnung des Gebers in der Auswahlliste ist nach folgendem Schema aufgebaut: Name und Nummer des HLA-Modul mit Steckplatz des Sensor Module - Name und Nummer des Sensor Module - Name und Nummer des Gebers ●...

  • Seite 76: Konfiguration - Geber 1

    Inbetriebnahme 5.11 Konfiguration - Geber 1... 3 5.11 Konfiguration - Geber 1... 3 Hier werden der Name des Gebers und das Sensor Module angezeigt, über das der Geber angeschlossen ist. Auswahl Geber: Bild 5-11 Konfiguration - Geber 1... 3 ● Fall 1: Automatisch ausgewählt bei EnDat und DRIVE-CLiQ, keine weiteren Einstellungen nötig.

  • Seite 77: Konfiguration - Regelungsart/Sollwerte

    Inbetriebnahme 5.12 Konfiguration - Regelungsart/Sollwerte 5.12 Konfiguration - Regelungsart/Sollwerte Hier stellen Sie die Regelungsart und den PROFIBUS-Telegrammtyp sowie die Anzahl der Antriebsdatensätze DDS ein. Bild 5-12 Konfiguration - Regelungsart/Sollwerte Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 78 Bei der ersten Inbetriebnahme (nicht Änderungsdurchlauf) wird das Telegramm eingestellt, das aus der STEP7 HW-Konfiguration ermittelt wurde. Wenn aus der STEP7 HW-Konfiguration kein Telegramm eindeutig ermittelt werden konnte, wird das Auswahlfeld mit "SIEMENS Telegramm 166 PZD-14/20" vorbelegt. Im Änderungsdurchlauf wird das im Antrieb eingestellte Telegramm angezeigt. Hinweis Telegramm 166 verpflichtend Für den Betrieb von HLA-Antrieben ist es zwingend notwendig, das Telegramm 166...

  • Seite 79: Konfiguration - Bico-Verschaltung

    Inbetriebnahme 5.13 Konfiguration - BICO-Verschaltung 5.13 Konfiguration - BICO-Verschaltung Mit diesen beiden Kontrollkästchen treffen Sie folgende Auswahl: Bild 5-13 Konfiguration - BICO-Verschaltung ● Voreinstellung: "Konfiguration ist SINUMERIK-konform" Das bedeutet, die BICO-Verschaltungen der Klemmenverdrahtungen sind so eingestellt, dass alle Freigaben und Rückmeldungen korrekt kommunizieren. Ist die Option nicht aktiviert (Kontrollkästchen nicht angewählt), wurden Änderungen in der BICO-Verschaltung gegenüber der Standardverschaltung vorgenommen.
  • Seite 80 Inbetriebnahme 5.13 Konfiguration - BICO-Verschaltung BICO-Verschaltung für 2. AUS2 Das Signal 2. AUS2 dieses Antriebs kann auf eine der Klemmen in der Auswahlliste verschaltet werden. Bei der Auswahl wird unterschieden, ob der Antrieb an einer Control Unit oder einer NX angeschlossen ist. Bei einer Control Unit ist die Verschaltung auf Klemmenleiste X132 und bei einer Erweiterungsbaugruppe NX ist die Verschaltung auf Klemmenleiste X122 möglich.

  • Seite 81: Konfiguration - Zusammenfassung

    Inbetriebnahme 5.14 Konfiguration - Zusammenfassung 5.14 Konfiguration - Zusammenfassung In der Zusammenfassung werden alle Daten, mit denen das Antriebsobjekt konfiguriert wurde, angezeigt. Bild 5-14 Konfiguration - Zusammenfassung Weitere Aktionen: ● Softkey "< Vorheriger Schritt", um zurück zum vorherigen Dialog zu gelangen. ●...

  • Seite 82: Übersichten

    Inbetriebnahme 5.15 Übersichten 5.15 Übersichten 5.15.1 Übersicht Hydraulikmodul In der Übersicht des Antriebobjekts Hydraulic Drive (HLA) werden alle Daten angezeigt, die bei der automatischen Gerätekonfiguration ermittelt werden konnten. Bild 5-15 Übersicht Hydraulikmodul Weitere Aktionen: ● Mit den Softkeys "Antrieb +" und "Antrieb -" können Sie über alle Antriebsobjekte blättern. Wenn das aktuelle Antriebsobjekt ein Hydraulic Drive ist, wird die Übersichtsseite des HLA-Inbetriebnahmeassistenten angezeigt.
  • Seite 83 Inbetriebnahme 5.15 Übersichten ● Mit dem Softkey "Achszuordnung" öffnen Sie den Dialog zur Zuordnung der HLA- Antriebsachse. ● Mit dem Softkey "Bezugsgrößen" öffnen Sie den Dialog zur Eingabe der Bezugsgrößen. Hinweis Erstinbetriebnahme Wenn der Antrieb noch nicht in Betrieb genommen ist, werden Sie durch eine Meldung darauf aufmerksam gemacht.

  • Seite 84: Übersicht Ventil/Zylinder

    Inbetriebnahme 5.15 Übersichten 5.15.2 Übersicht Ventil/Zylinder In der Übersicht Ventil/Zylinder werden die ausgelesenen Daten des Ventils und des Zylinders angezeigt. Bild 5-16 Übersicht Ventil/Zylinder Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 85: Übersicht Geber

    Mit dem Softkey "Geberdaten" öffnen Sie das Fenster zur Konfiguration des angezeigten Gebers, um die Daten nachträglich zu ändern. Hinweis Bei der Auswahl eines von Siemens angebotenen Gebers werden alle notwendigen Parametereinstellungen automatisch in die Konfiguration übernommen und sind nicht mehr änderbar.

  • Seite 86: Übersicht Anschlussdaten

    Inbetriebnahme 5.15 Übersichten 5.15.4 Übersicht Anschlussdaten ● In der Übersicht der Anschlussdaten werden die ausgelesenen Anschlussdaten des Ventils und des Zylinders angezeigt. ● In der Übersicht der Versorgungseinheit werden die ausgelesenen Daten der Versorgungseinheit angezeigt. ● In der Übersicht des Absperrventils werden die ausgelesenen Daten des Absperrventils angezeigt.

  • Seite 87: Übersicht Bezugsgrößen/Funktionsmodule

    Inbetriebnahme 5.15 Übersichten 5.15.5 Übersicht Bezugsgrößen/Funktionsmodule In der Übersicht Bezugsgrößen und Funktionsmodule werden die Bezugsgrößen und aktivierten Funktionsmodule angezeigt. Bild 5-19 Übersicht Bezugsgrößen/Funktionsmodule Beachten Sie Folgendes: ● Mit dem Softkey "Datensätze" legen Sie zusätzliche Datensätze an. Beim Anlegen von zusätzlichen Antriebsdatensätzen werden die Bezugsgrößen nicht neu berechnet. Die Bezugsgrößen sind über Parameter p0573 gesperrt.

  • Seite 88: Konfiguration - Bezugsgrößen

    Inbetriebnahme 5.15 Übersichten 5.15.6 Konfiguration - Bezugsgrößen Die Bezugsgrößen werden einmalig bei der Erst-Inbetriebnahme des Antriebs berechnet. Die Bezugsgrößen sind nicht abhängig vom Parametersatz. Mit Hilfe des Parameters p0340.0 können Sie festlegen, ob die Bezugsgrößen automatisch vorbelegt werden sollen. Bild 5-20 Konfiguration - Bezugsgrößen Um die Berechnung der Bezugswerte zu verhindern, aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Automatische Bezugswertberechnung sperren".
  • Seite 89 Wenn Sie mit verschiedenen DDS mit unterschiedlichen Ventilkennlinien arbeiten, bleiben die Bezugsgrößen gleich, da diese nicht mit den DDS umgeschaltet werden. Sie müssen den daraus resultierenden Umrechnungsfaktor berücksichtigen (z. B. beim Aufzeichnen eines Trace). Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Bezugsgeschwindigkeit • p2000 Bezugsspannung •...

  • Seite 90: Ventillisten Im- Oder Exportieren

    Inbetriebnahme 5.16 Ventillisten im- oder exportieren 5.16 Ventillisten im- oder exportieren Ventilliste importieren Sie können eine Liste mit geeigneten Ventilen folgendermaßen importieren: 1. Wählen Sie aus dem "Inbetriebnahme-Grundmenü" den Softkey "Systemdaten". 2. Markieren Sie im folgenden Dialog "Systemdaten" den Eintrag "HMI-Daten > Datensicherung >...
  • Seite 91 Inbetriebnahme 5.16 Ventillisten im- oder exportieren 4. Wählen Sie die Option "SINAMICS-Listen exportieren" und den Softkey "OK". 5. Markieren Sie die Ventilliste im folgenden Dialog "SINAMICS-Listen exportieren". Mithilfe des Softkey "OK" gelangen Sie zur Zielverzeichnisauswahl. Bild 5-22 Ablage auswählen 6. Wählen Sie ein Verzeichnis und bestätigen Sie Ihre Auswahl mit dem Softkey "OK". Bevor Sie die Liste abspeichern können Sie den Dateinamen (Voreinstellung: slsuhlvlvs.ini) ändern.

  • Seite 92: Ventilkennlinie Bearbeiten

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.1 Allgemeines Jedes Regelventil hat eine individuelle Kennlinie, die den Volumenstrom über der Stellspannung (Ventilöffnung in Prozent) darstellt. Diese Kennlinie muss nach der Inbetriebnahme eines HLA-Moduls gemessen und im Antrieb eingestellt werden. Nach der Messung haben Sie die Möglichkeit, die im Antrieb durch Geraden und Parabeln angenäherte Kennlinie automatisch durch einen Optimierungsalgorithmus an die gemessene Kennlinie anzupassen.
  • Seite 93 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Knickkompensation Q1 positiv Nullbereich • p1833[0...n] Knickkompensation U1 positiv Nullbereich • p1834[0...n] Knickkompensation Verrundung 1 positiv Nullbereich • p1835[0...n] Knickkompensation Q1 negativ Nullbereich • p1836[0...n] Knickkompensation U1 negativ Nullbereich •...
  • Seite 94 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Bild 5-24 Funktionsplan 4975 - Ventilkennlinie und Flächenanpassung Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 95: Vereinfachter Ablauf

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.2 Vereinfachter Ablauf Die Messung der Kennline und die Optimierung des HLA verläuft vereinfacht dargestellt folgendermaßen: 1. Nach dem Aufruf der HLA-Optimierung gelangen Sie in den Start-Dialog: Bild 5-25 Ventilkennlinie messen 2. Wechseln Sie mit dem Softkey "Messen" zum Dialog "Messung" und starten Sie dort die Kennlinienmessung mit dem Softkey "Messung starten": Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 96 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 3. Nach Abschluss der Messung erreichen Sie mit dem Softkey "OK" den Dialog "Optimierung": Bild 5-26 Kennlinie optimieren 4. Optionaler Schritt Mit dem Softkey „Ventilkennlinie optimieren“ passen Sie die eingestellte Kennlinie an die gemessene Kennlinie durch einen Optimierungsalgorithmus an. 5.

  • Seite 97: Kennlinie Messen

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.3 Kennlinie messen Nach dem Start der HLA-Optimierung gelangen Sie in diesen Dialog. Von dieser Seite aus messen, parametrieren und optimieren Sie die Ventilkennlinie des hydraulischen Regelventils. Die Messung der Ventilkennlinie wird auch als "bewegende Messung bezeichnet.
  • Seite 98 Weitere informationen zu den Aktionen (Regelsinnkorrektur, Ventiloffsetkorrektur, Kolbenabgleich, ...), die bei dieser Messung durchgeführt werden, finden Sie beim Parameter p1959 im SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch. Weitere Aktionen ● Mit den Softkeys "Achse +" / "Achse -" können Sie zur nächsten/vorherigen Achse wechseln.

  • Seite 99: Messung

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.4 Messung Beim Aufblenden des Dialogs wird zunächst nur die im Antrieb eingestellte Kennlinie angezeigt. Nach einer Messung wird die gemessene und die im Antrieb eingestellte Kennlinie angezeigt. Bild 5-28 Kennlinie: Messung Voraussetzung der Kennlinienmessung Eine der folgenden Voraussetzungen muss vor dem Start der Messung erfüllt sein: ●...

  • Seite 100: Start Der Kennlinienmessung

    ● Mit dem Softkey "Abbruch" kehren Sie zum Dialog "Ventilkennlinie messen" zurück. ● Mit dem Softkey "OK" öffnen Sie den Dialog "Graphische Optimierung". Nach einer Messung wird einmalig eine Automatische Messung durchgeführt. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Ventil Identifikation Kennlinie Spannung • r1961[0...511] Ventilidentifikation Kennlinie Geschwindigkeit •...

  • Seite 101: Messparameter

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.5 Messparameter Die Messparameter werden in einer Parameterliste dargestellt. Bild 5-29 Messparameter Die in der Liste angezeigten Parameter werden aus dem Antrieb ausgelesen. Sie können alle Parameter Ihren Anforderungen anpassen. Geänderte Werte schreiben Sie mit der Eingabetaste in den Antrieb.

  • Seite 102: Ventilkennlinienparameter

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.6 Ventilkennlinienparameter Die Ventilkennlinienparameter werden in einer Liste dargestellt. Bild 5-30 Ventilkennlinienparameter Die in der Liste angezeigten Parameter werden aus dem Antrieb ausgelesen. Hinweis Änderung der Parameter nur bei Impulssperre Ändern Sie die Parameter nicht im Antriebszustand "U" (Run), da es bei fahrender Achse zu unvorhersehbaren Effekten kommen kann.
  • Seite 103 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Weitere Aktionen ● Mit den Softkeys "Achse +" oder "Achse -" wechseln Sie zur nächsten bzw. vorherigen Achse. ● Mit dem Softkey "Achse auswählen >" öffnen Sie einen Dialog, um die Achse aus einer Liste auszuwählen. ●...

  • Seite 104: Ventilkennlinie - Numerisch

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.7 Ventilkennlinie - numerisch Im Antrieb wird nicht die gemessene Ventilkennlinie, sondern eine vereinfachte, abschnittsweise definierte Kennlinie hinterlegt. Die Abschnitte der Kennlinie werden durch 16 Parameter definiert. Bild 5-31 Optimierung der Ventilkennlinie Nach jeder Kennlinienmessung wird beim ersten Öffnen des Dialogs "Optimierung" automatisch die Funktion "Ventilkennlinie optimieren"...

  • Seite 105: Automatische Optimierung

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Automatische Optimierung Die automatische Optimierung führen Sie mit dem Softkey "Ventilkennlinie optimieren" durch. Die automatische Optimierung bestimmt durch eine begrenzte Anzahl von Iterationsschritten die Lage der Knickpunkte und die Steigung der Geraden so, dass die Summe der Abweichungen zwischen den einzelnen Punkten der optimierten Kennlinie im Vergleich zur gemessenen Kennlinie am geringsten ist.
  • Seite 106 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Bedeutung der Parameter Um Information zum Kennliniendiagramm zu erhalten, betätigen Sie den Softkey "Info Kennlinie". Hinweis Manuelle Eingaben nur in Ausnahmefällen erforderlich Diese Daten werden aus der Messung automatisch bestimmt. Nur wenn nicht der gesamte Bereich gemessen wurde, muss man hier ggf. manuell eingreifen, wenn die automatische Extrapolation der Kennlinie den Erfordernissen nicht genügt.
  • Seite 107 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Weitere Aktionen Der Dialog "Grafische Optimierung" hat im numerischen Eingabemodus mehrere Softkeyleisten. Zwischen den Softkeyleisten schalten Sie mit Softkeys um. Softkeyleiste "Optimierung 1" ● Mit dem Softkey "Ventilkennlinie optimieren" starten Sie die automatische Kennlinienoptimierung. Nach der Optimierung wird die Kennlinie neu gezeichnet. ●...
  • Seite 108 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung wirksam • r1468 Faktor Flächenanpassung positiv • p1830[0...n] Faktor Flächenanpassung negativ • p1831[0...n] Ventiloffset • p1832[0...n] Knickkompensation Q1 positiv Nullbereich • p1833[0...n] Knickkompensation U1 positiv Nullbereich • p1834[0...n] Knickkompensation Verrundung 1 positiv Nullbereich •...

  • Seite 109: Ventilkennlinie - Grafisch

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.8 Ventilkennlinie - grafisch In diesem Dialog optimieren Sie die Ventilkennlinie mithilfe eines Grafikcursor. Der Grafikcursor ist in dem Diagramm als kleiner farbiger Kreis dargestellt. Bild 5-32 Ventilkennlinie grafisch optimieren Ventilkennlinie optimieren Die Ventilkennlinie optimieren Sie mit dem Grafikcursor folgendermaßen: ●...

  • Seite 110: Unvollständige Messung

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Unvollständige Messung Der Softkey "Endpunkt" ist nur bei einer unvollständigen Messung aktiv, wenn diese als vollständige Messung (bis 100 %) geplant war. Die Messung kann nicht vollständig durchgeführt werden, wenn der Kolben wegen eines zu kurzen Messwegs nicht auf die Endgeschwindigkeit beschleunigt werden kann.

  • Seite 111: Info Kennlinie

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.9 Info Kennlinie Gemessene Kennlinie Die gemessene Kennlinie stellt die Kolbengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Ventilstellspannung als Prozentwerte dar. Zur Messung der Kennlinie fährt der Kolben mit wachsender Geschwindigkeit zwischen den Endpunkten hin und her und erzeugt dabei bei jeder Bewegung jeweils einen abwechselnd positiven und negativen Messwert.

  • Seite 112: Flächenanpassung

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten Flächenanpassung Verschiedene nichtlineare Effekte von Ventil oder Antrieb können durch Kennlinien kompensiert werden. Die Kennlinien werden kaskadiert, um sie getrennt einstellen zu können. Zur Kompensation der richtungsabhängigen Streckenverstärkung bei Differentialzylindern ist eine Kennlinie eingeführt, deren Steigung richtungsabhängig verändert werden kann. Das folgende Bild zeigt eine Beispielkennlinie und die Wirkungsweise der zugehörigen SINAMICS-Parameter.
  • Seite 113 Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten ● Ventilkennlinie mit Knick im Feinsteuerbereich Zur Berechnung der inversen Kennlinie wird mit p1839 und p1840 der Knickpunkt im positiven bzw. mit p1842 und p1843 im negativen Quadranten der Ventilkennlinie festgelegt. In p1839 wird der positive und in p1842 der negative Ventil-Volumenstrom im Knickpunkt bezogen auf den Nenn-Volumenstrom eingetragen.

  • Seite 114: Ventilkennlinie - Kopieren

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.10 Ventilkennlinie - kopieren Mit diesem Dialog können Sie die Kennlinie des aktuell im Antrieb angewählten Antriebsdatensatz (DDS) in einen anderen Antriebsdatensatz kopieren. Weitere Aktionen ● Mit dem Softkey "Ziel DDS auswählen" öffnen einen Dialog in dem Sie den Antriebsdatensatz auswählen, in den die Daten der Kennlinie kopiert werden sollen.

  • Seite 115: Funktionsplan 4975 - Ventilkennlinie Und Flächenanpassung

    Inbetriebnahme 5.17 Ventilkennlinie bearbeiten 5.17.11 Funktionsplan 4975 - Ventilkennlinie und Flächenanpassung Bild 5-36 Funktionsplan 4975 - Ventilkennlinie und Flächenanpassung Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 116: Feinabgleich Und Optimierung

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.1 Abgleich Bevor die 3 Abgleiche durchgeführt werden können, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: ● Lageabgleich Die Achse muss referenziert sein und der Kolben muss in Position A stehen. ● Druckabgleich Das System muss sich im drucklosen Zustand befinden.
  • Seite 117 Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Bild 5-38 Abgleiche durchgeführt Ändern Sie bei Bedarf die Offset-Werte für die Drucksensoren, die D/A-Wandlung und den Kolbennullpunkt. Weitere Aktionen ● Mit den Softkeys "Achse +" / "Achse -" können Sie zur nächsten/vorherigen Achse wechseln. ●...

  • Seite 118: Regelsinn, Verfahrrichtung

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.2 Regelsinn, Verfahrrichtung Allgemeines Der Regelsinn ist mit folgenden Maßnahmen veränderbar: ● Stellspannungsinvertierung ● Istwertinvertierung ● Maßstab verdrehen ● Verrohrung A → A nach A → B (Invertierung) Eine Verstellung der hydraulischen Verrohrung kann durch Stellspannungsinvertierung aufgehoben werden.

  • Seite 119: Regelsinn Ermitteln

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.2.1 Regelsinn ermitteln Regelsinn ermitteln (Schritt 1) Nach Erteilung der Freigaben kann eine unkontrollierte Verfahrbewegung der Achse auftreten. Ursachen: ● Falscher Regelsinn Geschwindigkeitsregler – Istwertgeberanbau – Anschluss-Kombinatorik von Regelventil und Zylinder – Stellspannungsverpolung ● Falscher Regelsinn Lageregler –...

  • Seite 120: Verfahrrichtung Antrieb Definieren

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.2.2 Verfahrrichtung Antrieb definieren Verfahrrichtung Antrieb definieren (Schritt 2) Bei Verfahrrichtung des Zylinderkolbens von A → B (Volumenstrom Q > 0) muss der Geschwindigkeitsistwert V positiv sein. Diese Definition ist antriebsseitig für die weitere Funktionalität zwingend erforderlich von: ●...

  • Seite 121: Verfahrrichtung Nc Definieren (Schritt 3)

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Verfahrrichtung NC definieren (Schritt 3) Die positive Verfahrrichtung der Maschine wird anwenderseitig definiert. Auf Seite der Steuerung muss in MD32100 die Verfahrrichtung geändert werden. Bild 5-41 Ablaufdiagramm Inbetriebnahme Definition Verfahrrichtung NC Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 122: Abgleich Offset

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.3 Abgleich Offset Offset Drucksensoren Hinweis Der Abgleich ist nur bei vorhandener Druckerfassung möglich. ● Bedingung Voraussetzung für den Offsetabgleich ist, dass der Druck an allen Drucksensoren = 0 ist. ● Ziel Bei Druck = 0 sollte die Druckanzeige = 0 bar sein. ●...

  • Seite 123: Geschwindigkeitsabgleich

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Drucksensor A Bezugswert bei 10 V • p0240[0...n] Drucksensor A Offsetkorrektur • p0241[0...n] Drucksensor B Bezugswert bei 10 V • p0242[0...n] Drucksensor B Offsetkorrektur • p0243[0...n] Drucksensor P Bezugswert bei 10 V •...

  • Seite 124: Manueller Abgleich

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Manueller Abgleich Der Abgleich wird durchgeführt über die Parameter: ● p1475: Geschwindigkeitsregler Streckenverstärkung ● p1830: HLA Faktor Flächenanpassung positiv / p1831: HLA Faktor Flächenanpassung negativ (Stufe 2) Folgende Reglerparameter sind dabei auf Wert = 0 zu setzen: ●...

  • Seite 125: Abgleich Streckenverstärkung

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Abgleich Streckenverstärkung Bild 5-42 Abgleich Streckenverstärkung Hinweis • Die Einstellung ist bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu prüfen. – Im allgemeinen ist der Mittelwert der gefundenen Streckenverstärkung einzustellen oder – die Streckenverstärkung kann auf den relevanten Arbeitsbereich abgestimmt werden. •...
  • Seite 126 Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung A • p1460[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung • p1461[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung B • p1462[0...n] Geschwindigkeitsregler Nachstellzeit • p1463[0...n] Geschwindigkeitsregler D-Anteil Glättungszeitkonstante • p1464[0...n] Geschwindigkeitsregler Vorhaltzeit A • p1465[0...n] Geschwindigkeitsregler Vorhaltzeit •...

  • Seite 127: Regleroptimierung

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.5 Regleroptimierung Allgemeines Die wesentlichen Verfahrbewegungen werden über den Vorsteuerzweig umgesetzt. Die Reglerparameter dienen zur Bedämpfung der Schwingeigenschaften des Ventil- /Zylinderverbands. Dabei sind drei prinzipielle Fälle hinsichtlich der Eckfrequenz (f) zu unterscheiden: << f Ventil Zylinder Das Ventil kann alle Frequenzen des Zylinders, die oberhalb der Ventileckfrequenz liegen nicht aktiv beeinflussen.
  • Seite 128 Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung ≈ f Ventil Zylinder Bild 5-44 Frequenzgangverhalten der Regelstrecke (f ≈ f ventil Zylinder Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 129 Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung >> f Ventil Zylinder Das Ventil kann alle Eigenfrequenzen des Antriebs aktiv beeinflussen. Bild 5-45 Frequenzgangverhalten der Regelstrecke (f >> f Ventil Zylinder Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 130 Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Details Die Reihenfolge der Regleroptimierung erfolgt zweckmäßigerweise nach: 1. D-Anteil (Seite 129) (differenzierender Anteil; falls benötigt) 2. P-Anteil (Seite 130)(proportionaler Anteil) 3. I-Anteil (Seite 131)(integrierender Anteil) Die Optimierung erfolgt vorzugsweise mit Sprungfunktionen (Sprungantwort), indem Sie mittels Funktionsgenerator (FG) einen Geschwindigkeitssollwert v vorgeben.

  • Seite 131: Regleroptimierung D-Anteil

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.5.1 Regleroptimierung D-Anteil Wirkende Maschinendaten: ● p1465: HLA Geschwindigkeitsregler Vorhaltezeit A (Vorhaltzeit T Geschwindigkeitsreglers A) ● p1466: HLA Geschwindigkeitsregler Vorhaltezeit (Vorhaltzeit T Geschwindigkeitsreglers) ● p1467: HLA Geschwindigkeitsregler Vorhaltezeit B (Vorhaltzeit T Geschwindigkeitsreglers B) ● p1464: HLA Geschwindigkeitsregler D-Anteil Glättungszeitkonstante (Glättungszeitkonstante Geschwindigkeitsregler) Die positive Phasendrehung des Differenzierterms kann für aktive Bedämpfung der Regelstrecke für f...

  • Seite 132: Regleroptimierung P-Anteil

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.5.2 Regleroptimierung P-Anteil Wirkende Parameter: ● p1460: HLA Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung A (P-Verstärkung Geschwindigkeitsregler A) ● p1461: HLA Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung (P-Verstärkung Geschwindigkeitsregler) ● p1462: HLA Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung B (P-Verstärkung Geschwindigkeitsregler B) Durch die theoretischen Kenngrößen des Ventils und des Zylinders wird ein Vorschlagswert für die P-Verstärkung errechnet.

  • Seite 133: Regleroptimierung I-Anteil

    1. Ziel: Ausregeln der Fehler des Vorsteuerkanals. 2. Realisierung: TN > 5 ms unter Berücksichtigung des Überschwingverhaltens des Ventilfrequenzgangs 5.18.5.4 Übersicht wichtiger Parameter Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung A • p1460[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung • p1461[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung B •...

  • Seite 134: Regleradaption

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.6 Regleradaption Allgemeines Da sich die Eigenfrequenz des Zylinders lageabhängig ändert, kann eine Lageadaption des Geschwindigkeitsreglers sinnvoll sein. Die Maximalwerte treten an den beiden Rändern, sowie das Minimum etwa in der Mitte des Verfahrbereichs (p0351) auf. Voraussetzungen ●...

  • Seite 135: Typischer Ablauf Einer Lageadaption

    Antrieb zwischen der Seite A und der Mitte steht, so wirkt eine Mischung aus den Reglereinstellungen aus Seite A und der Mitte. Wird die Lageadaption über p1400.5 = 0 deaktiviert, so wirken nur noch die Reglereinstellungen für die Mitte. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Kolbenposition Eigenfrequenz minimal • p0351[0...n] Geschwindigkeitsregelung Konfiguration •...

  • Seite 136: Kolbenabgleich

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.7 Kolbenabgleich Der Kolbenabgleich wird für folgende Aktionen benötigt: ● Geschwindigkeitsregleradaption ● Kraftregler ● Reibimpuls ● Automatische Kennlinienvermessung Für alle anderen Verfahrbewegungen wird kein Kolbenabgleich benötigt. Automatischer Kolbenabgleich Der Kolbenabgleich kann im Rahmen der Ventikennlinien-Messung (siehe Kapitel "Messung (Seite 97)") automatisch durchgeführt werden.

  • Seite 137: Kolbenabgleich Mit Inkrementellen Oder Abstandscodierten Messsystemen

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung Kolbenabgleich mit inkrementellen oder abstandscodierten Messsystemen Die Ermittlung der Kolbenposition und der Kolbenabgleich können nur mithilfe von Zusatzinformationen der Steuerung erfolgen, da im ausgeschalteten Zustand die Gebersignale verloren gehen, wenn am Antrieb kein absolutes Messsystem konfiguriert ist. Das Speichern eines geeigneten Abbilds der Maschinenposition in Form eines Wertepaares, erlaubt es antriebsseitig aus dessen Offset die Kolbenposition zu berechnen.

  • Seite 138: Interpolation Hydraulisch/Elektrisch

    Inbetriebnahme 5.18 Feinabgleich und Optimierung 5.18.8 Interpolation hydraulisch/elektrisch Ziel Konturtreue wird bei gleich eingestellter Antriebsdynamik der beteiligten Achsen erzielt. Die Aussage gilt für hydraulische und elektrische Antriebe. Neben identischen K ist auf "gleiche" Sprunganwort des geschlossenen Geschwindigkeitsreglers zu achten. Realisierung Ein Geschwindigkeitssollwertfilter der schnelleren Achse (z.

  • Seite 139: Inbetriebnahmefunktionen

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19 Inbetriebnahmefunktionen Folgende Inbetriebnahmefunktionen stehen für HLA-Antriebe zur Verfügung: ● Messfunktion (Seite 137) ● Funktionsgenerator (Seite 144) ● Kreisformtest (Seite 148) ● Trace (Seite 149) 5.19.1 Messfunktion Die Messfunktionen ermöglichen eine Beurteilung der wichtigsten Größen von Geschwindigkeits- und Lageregelkreis im Zeit- und Frequenzbereich ohne externe Messmittel am Bildschirm.

  • Seite 140: Ventilregelkreis Vermessen

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.1.1 Ventilregelkreis vermessen Tabelle 5- 1 Messtypen und Messgrößen Ventilregelkreismessung Messung Anregung Messgrößen Ventilfrequenzgang Ventilschieber-Sollwert im Geschwindigkeitsreglertakt, Ventilschieber-Istwert/ Ventilregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregel- Ventilschieber-Sollwert kreis offen Tabelle 5- 2 Parametrierung Ventilregelkreismessung Parameter Typische Werte Physikalische Einheit Amplitude Bandbreite 1000 Mittelungen Einschwingzeit Offset...

  • Seite 141: Geschwindigkeitsregelkreis Vermessen

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.1.2 Geschwindigkeitsregelkreis vermessen Tabelle 5- 3 Messtypen und Messgrößen Vermessung Geschwindigkeitsregelkreis Messung Anregung Messgrößen Führungsfrequenzgang Geschwindigkeitssollwert im Geschwindigkeitsregler- Geschwindigkeitsistwert/ takt, Geschwindigkeitssollwert Ventilregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregelkreis geschlossen Sollwertsprung Geschwindigkeitssollwert im Geschwindigkeitsregler- Messgröße 1: takt, Geschwindigkeitssollwert • Ventilregelkreis geschlossen, Ventilschiebersollwert •...
  • Seite 142 Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen Bild 5-48 Bode-Diagramm Führungsfrequenzgang Geschwindigkeitsregelkreis (Beispiel) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 143 Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen Bild 5-49 Zeitverhalten Sollwertsprung Geschwindigkeitsregelkreis (Beispiel) Bild 5-50 Zeitverhalten Störgrößensprung, Integralzweig Geschwindigkeitsregler inaktiv (Beispiel) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 144 Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen Bild 5-51 Bode-Diagramm Geschwindigkeitsreglerstrecke v (Beispiel) Bild 5-52 Bode-Diagramm Geschwindigkeitsreglerstrecke + Regler (Beispiel) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 145: Lageregelkreis Vermessen

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.1.3 Lageregelkreis vermessen Tabelle 5- 4 Messtypen und Messgrößen Vermessung Lageregelkreis Messung Anregung Messgrößen Führungsfrequenzgang Lagesollwert im Lagereglertakt, Lageistwert/Lagesollwert Lageregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregelkreis geschlossen Sollwertsprung Lagesollwert im Lagereglertakt, Messgröße 1: Lageregelkreis geschlossen, Sollwertrampe Lagesollwert • Geschwindigkeitsregelkreis geschlossen Messgröße 2: Lageistwert •...

  • Seite 146: Funktionsgenerator

    – Rauschsignal – Treppe – Sinus – Dreieck Erläuterungen zur Anwendung des Funktionsgenerators siehe SINAMICS S120 inbetriebnahmehandbuch. Die folgenden Ausführungen geben eine Übersicht über den Funktionsgenerator für HLA und beschreiben nur die rein hydraulikspezifische Funktionalität für HLA genauer. Hydraulic Drive...

  • Seite 147: Ventilschiebersollwert (Stellspannung)

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.2.1 Ventilschiebersollwert (Stellspannung) Tabelle 5- 5 Signal (Betriebsart) Ventilschiebersollwert Anregung Signaltyp Ventilschiebersollwert im Geschwindigkeitsreglertakt, Rechteck Ventilregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregelkreis offen Tabelle 5- 6 Parametrierung Signal (Betriebsart) Ventilschiebersollwert Parameter Physikalische Einheit Signaltyp: Rechteck Amplitude Periodendauer Pulsbreite Offset Begrenzung Bild 5-54 Trace "Ventilistwert"...

  • Seite 148: Geschwindigkeitssollwert

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.2.2 Geschwindigkeitssollwert Tabelle 5- 7 Signal (Betriebsart) Geschwindigkeitssollwert Anregung Signaltyp Geschwindigkeitssollwert im Geschwindigkeitsreglertakt, Rechteck Ventilregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregelkreis geschlossen Tabelle 5- 8 Parametrierung Signal (Betriebsart) Geschwindigkeitssollwert Parameter Physikalische Einheit Signaltyp: Rechteck Amplitude (Linearachse) mm/min Periodendauer Pulsbreite Offset (Linearachse) mm/min Begrenzung (Linearachse) mm/min...

  • Seite 149: Lagesollwert

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.2.3 Lagesollwert Tabelle 5- 9 Signal (Betriebsart) Lagesollwert Anregung Signaltyp Lagesollwert im Lagereglertakt, Rechteck Lageregelkreis geschlossen, Geschwindigkeitsregelkreis geschlossen Tabelle 5- 10 Parametrierung Signal (Betriebsart) Lagesollwert Parameter Physikalische Einheit Signaltyp: Rechteck Amplitude (Linearachse) Periodendauer Pulsbreite Offset (Linearachse) mm/min Begrenzung (Linearachse)n Das folgende Diagramm wurde mittels Servo-Trace erstellt.

  • Seite 150: Kreisformtest

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.3 Kreisformtest Der Kreisformtest dient u. a. als Kontrollmittel für die erzielte Konturgenauigkeit. Dabei werden bei einer Kreisbewegung die Istpositionen gemessen und graphisch die Abweichungen vom programmierten Radius (insbesondere an den Quadrantenübergängen) dargestellt. Beispiel Das folgende Beispiel bezieht sich auf einen Antrieb mit HRV Ventil. ●...

  • Seite 151: Trace

    Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen 5.19.4 Trace Mit der Trace-Funktion erfassen Sie Parameterwerte abhängig von Triggerbedingungen über einen vorgegebenen Zeitraum. Die Trace-Funktion dient zur grafischen Darstellung von Signalen und Betriebszuständen. Diese Aufzeichnungen können Sie z. B. zu Diagnosezwecken bei der Inbetriebnahme auswerten. Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 152 Inbetriebnahme 5.19 Inbetriebnahmefunktionen Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 153: Antriebsfunktionen

    Antriebsfunktionen Blockschaltbild Regelung Systemeinbindung Bilder der prinzipiellen Einbettung des HLA-Moduls zwischen der Steuerung und dem hydraulischen Antrieb sowie weitere Logikübersichten finden Sie in den Funktionsplänen: Funktionsplan 4965 - Geschwindigkeitsregler (Seite 161) • 4965 Funktionsplan 4966 - Knickkompensation (Seite 191) • 4966 Funktionsplan 4970 - Kraftregler (Seite 181) •...

  • Seite 154: Funktionen

    Antriebsfunktionen 6.2 Funktionen Funktionen 6.2.1 Funktionsübersicht SINAMICS Hydraulic Drive bietet folgende Funktionsschwerpunkte, die im Folgenden näher beschrieben werden: ● Geschwindigkeitsvorsteuerung – Streckenverstärkung – Geschwindigkeit-Sollwertfilter – Sollwertbegrenzungen ● Geschwindigkeitsregler – P-/I-/D-Anteil – Adaption – Integratorrückführung – Referenzmodell – Stellwertfilter Geschwindigkeitsregler ● Kraftregelung –...

  • Seite 155: Drive-Datensatz-Umschaltung

    Antriebsfunktionen 6.2 Funktionen 6.2.2 Drive-Datensatz-Umschaltung Es ist eine Parametersatzumschaltung mit 32 unterschiedlichen Parametersätzen möglich. Die parametersatzabhängigen Daten werden durch [n] beim Stringkürzel markiert [0…31]. Die Datensatzumschaltung ermöglicht z. B. eine Anpassung oder Optimierung auf unterschiedliche Arbeitspunkte. Eine Datensatzumschaltung wird von der PLC koordiniert. Bild 6-1 Beispiel für eine Parametersatzumschaltung Hydraulic Drive...

  • Seite 156: Geschwindigkeitsregelung

    Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Geschwindigkeitsregelung 6.3.1 Geschwindigkeitsanpassung/-vorsteuerung Geschwindigkeitssollwertanpassung Die Übergangsschnittstelle NC → Antrieb normiert auf die in p2000 eingestellte maximale Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeitsbegrenzung wird mit p1083 und p1086 eingestellt. Interpolation Geschwindigkeitssollwert Die Geschwindigkeitsregelung wird mithilfe des Parameters p1400 konfiguriert. Die Geschwindigkeitssollwerte werden im Lagereglertakt vorgegeben. Um heftige Stellbewegungen des Antriebs zu Beginn jedes Lagereglertakts zu vermeiden, wird im Antrieb über den letzten und den aktuellen Geschwindigkeitssollwert linear interpoliert.
  • Seite 157 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Geschwindigkeitssollwertfilter 1 und 2 Aufgrund der Komplexität des Einsatzes von Geschwindigkeitssollwertfiltern kann an dieser Stelle kein allgemein gültiges Rezept angegeben werden. Es werden jedoch Kriterien für die Filterauswahl und deren Parameter aufgezeigt. Die Geschwindigkeitssollwertfilter dienen zur Anpassung des geschwindigkeitsgeregelten Antriebsverbundes an den überlagerten Lageregelkreis.
  • Seite 158 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Eigenfrequenz 1000 Hz (p1417) Variation der Dämpfung (p1418) Bild 6-3 Tiefpassverhalten (PT2) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 159 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Bandbreite 500 Hz Variationen der Sperrfrequenz (p1419) 500 Hz 1000 Hz 2000 Hz Bild 6-4 Frequenzgang der ungedämpften Bandsperre Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 160 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Sperrfrequenz 1000 Hz Variationen der Bandbreite (p1420) 100 Hz 500 Hz 1000 Hz Die Bandbreite ist Differenz der zwei Frequenzen mit 3 dB Amplitudenabfall. Bild 6-5 Frequenzgang der ungedämpften Bandsperre Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 161: Geschwindigkeitssollwertbegrenzung

    Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Sperrfrequenz fz 1000 Hz Bandbreite f 500 Hz Zähler-Bandbreite f 0 Hz Variation der Eigenfrequenz (p1426) 70,7 % 1000 % 141,4 % Bild 6-6 Frequenzgang der allgemeinen Bandsperre Geschwindigkeitssollwertbegrenzung Der Geschwindigkeitssollwert wird in positiver (p1083) und negativer (p1086) Richtung begrenzt.
  • Seite 162 Verändern Sie diesen Wert nur, wenn er für Ihre Anwendung nicht tauglich ist. Der Wert in p1475 ist Bezugswert für die P-Verstärkung des Geschwindigkeitsreglers. Die genaueste Methode, die Streckenverstärkung zu bestimmen, ist die Kennlinienvermessung. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) CO: Geschwindigkeitsgrenze positive Richtung • p1083[0...n] CO: Geschwindigkeitsgrenze negative Richtung •...

  • Seite 163: Geschwindigkeitsregler

    Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung 6.3.2 Geschwindigkeitsregler Geschwindigkeitsreglertakt Der Geschwindigkeitsreglertakt p0115[0] ist die Abtastzeit, mit der der Geschwindigkeitsregelkreis gerechnet wird. Beachten Sie bei der Einstellung dieses Takts folgende Punkte: ● Kurzer Takt Gute Dynamik, aber Messrauschen vom Geschwindigkeitsistwert wird größer. ● Langer Takt Schlechte Dynamik, Geschwindigkeitsistwerte haben geringes Rauschen Empfehlung für Einstellung: Bei Messsystem mit großer Gitterteilung oder wenn die Vorhaltzeit des D-Anteils groß...
  • Seite 164 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Bild 6-7 Adaption Eine grafische Darstellung der Zusammenhänge finden Sie im Bild 6-8 Funktionsplan 4965 - Geschwindigkeitsregler (Seite 167). Die Eigenfrequenz des Antriebs ändert sich mit dem Weg. Extremwerte treten dabei an den beiden Rändern und etwa in der Mitte (p0351) auf. Deshalb kann eine Lageadaption des Geschwindigkeitsreglers (P-, und D-Anteil) sinnvoll sein, wobei als Stützpunkte die Extrema vorgegeben sind.

  • Seite 165: Integratorrückführung

    Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung I-Anteil Der Integralanteil kann durch Nullsetzen der Nachstellzeit (p1463) ausgeschaltet werden. Bei negativen P-Verstärkungen wird die Nachstellzeit negativ interpretiert, so dass der Ausgleich immer gegenkoppelnd wirkt. Der Integrator kann über PLC ein-/ausgeschaltet werden. Der aktuelle Zustand wird an die PLC zurückgemeldet.
  • Seite 166 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Referenzmodell Im Referenzmodell wird das zeitliche Verhalten des Geschwindigkeitsregelkreises ohne I- Anteil im Geschwindigkeitsregler bei Führungsanregung nachgebildet. Im Idealfall der exakten Nachbildung verbleibt nach dem Soll-Istwertvergleich am Integrator ohne Last keine Abweichung. In der Praxis wird so das Überschwingen der Geschwindigkeit im Führungsverhalten verringert.
  • Seite 167 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Abtastzeiten für interne Regelkreise • p0115[0...6] Kolbenposition Eigenfrequenz minimal • p0351[0...n] Regelung Konfiguration • p1400[0...n] Geschwindigkeitsregler Referenzmodell Eigenfrequenz • p1433[0...n] Geschwindigkeitsregler Referenzmodell Dämpfung • p1434[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung A • p1460[0...n] Geschwindigkeitsregler P-Verstärkung...
  • Seite 168 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Stellwertfilter 4 Geschwindigkeitsregler Nenner-Eigenfrequenz • p1673[0...n] Stellwertfilter 4 Geschwindigkeitsregler Nenner-Dämpfung • p1674[0...n] Stellwertfilter 4 Geschwindigkeitsregler Zähler-Eigenfrequenz • p1675[0...n] Stellwertfilter 4 Geschwindigkeitsregler Zähler-Dämpfung • p1676[0...n] Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 169 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Bild 6-8 Funktionsplan 4965 - Geschwindigkeitsregler Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 170: Dynamic Servo Control (Dsc)

    Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung 6.3.3 Dynamic Servo Control (DSC) Die Funktion DSC (Dynamic Servo Control) wird unterstützt. Sie erlaubt größere P- Verstärkungen im Lageregler. Die Funktion wird wie beim elektrischen Antrieb realisiert. Die Aktivierung erfolgt über die Steuerung (wie beim elektrischen Antrieb). 6.3.4 PROFIdrive-Kommunikation Die PROFIdrive-Kommunikation zwischen der Steuerung und SINAMICS HLA erfolgt über...
  • Seite 171 Antriebsfunktionen 6.3 Geschwindigkeitsregelung Bild 6-9 Funktionsplan 4985 - Ablaufsteuerung/Steuerwerk Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 172: Kraftregelung

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Kraftregelung Voraussetzungen ● Achse ist referenziert (nur bei nicht Absolutmaßstab) ● Kolbenabgleich ausgeführt ● Drucksensoren für A und B oder Kraftsensor vorhanden Fläche (area) Kraft (force) Druck (pressure) Bild 6-10 Messerfassung Kraftistwert Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 173 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Inbetriebnahme Kraftregler Zur Inbetriebnahme des Kraftreglers können die Messfunktionen und der Funktionsgenerator verwendet werden, indem Sie die folgenden Kenngrößen bestimmen: ● Kraftregler Führungsfrequenzgang – Setzen Sie p4810 = 2 (Funktionsgenerator Betriebsart = Aufschaltung als Störmoment und r4818) –...
  • Seite 174 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Haftreibungskompensation Sie wird benötigt, um Haftreibungseffekte bei Änderung der Verfahrrichtung zu kompensieren (Verringerung Konturfehler, siehe z. B. Kreisformtest). Es gibt 2 Arten der Haftreibungskompensation: ● Haftreibungskompensation mit Kraftregler (siehe "Haftreibungskompensation mit Kraftregler (Seite 175)") ● Haftreibungskompensation mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe (siehe "Haftreibungskompensation mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe (Seite 178)") Konfiguration Kraftregler Falls eine Druckerfassung der Drücke von A und B vorhanden und angeschlossen ist, kann...
  • Seite 175 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Ändert sich die Beladung des Zylinders und muss die Gewichtskraft vom Zylinder gehalten werden, so kann die Haftreibungsaufschaltung nicht genutzt werden, da sich die Werte in p1554 und p1555 beladungsabhängig ändern. ● Kraftbegrenzung Mode 1 (p1400.0 = 1) Die Kraftbegrenzung Mode 1 wirkt immer, auch ohne FFA (NC-Funktion "Fahren auf Festanschlag").

  • Seite 176: Kraftbegrenzung

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) CO: Kraftsollwert gesamt • r0079 CO: Kraftistwert • r0080 Regelung Konfiguration • p1400[0...n] CO: Kraftgrenze oben/motorisch • p1520[0...n] CO: Kraftgrenze unten/generatorisch • p1521[0...n] CI: Kraftgrenze oben/motorisch • p1522[0...n] CI: Kraftgrenze unten/generatorisch •...

  • Seite 177: Haftreibungskompensation

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung 6.4.2 Haftreibungskompensation 6.4.2.1 Haftreibungskompensation mit Kraftregler Falls eine Erfassung der Drücke von A und B vorhanden ist, kann Haftreibungskompensation mit Kraftregler (p1400.2 = 1) aktiviert werden. Die Haftreibungskompensation mit Kraftregler sollte nicht aktiviert werden, falls der Zylinder eine sich ändernde Gewichtskraft halten muss.
  • Seite 178 Zylinder langsam (z. B. im JOG-Betrieb) in positiver bzw. negativer Richtung verfahren wird. Ändert sich die vom Zylinder gehaltene Gewichtskraft beladungsabhängig, so kann die Haftreibungskompensation mit Kraftregler nicht genutzt werden. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Regelung Konfiguration • p1400[0...n] Haftreibung Geschwindigkeitsschwelle •...
  • Seite 179 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Bild 6-12 Funktionsplan 4977 - Haftreibungskompensation mit Kraftregler (p1400.2 = 1) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 180: Haftreibungskompensation Mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung 6.4.2.2 Haftreibungskompensation mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe Falls keine Erfassung der Drücke von A und B vorhanden ist, kann Haftreibungskompensation mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe (p1400.9 = 1) aktiviert werden. Die Haftreibung wird ohne Kraftregler und Drucksensoren mit einem Spannungspuls bei Umkehr der Verfahrrichtung weitgehend kompensiert. Die Dauer und die Höhe des Spannungspulses müssen in p1570, p1571 und p1572 eingestellt werden.
  • Seite 181 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Regelung Konfiguration: Haftreibungskompensation Spannungspuls • p1400.9 Haftreibung Spannungspuls positiv • p1570[0...n] Haftreibung Spannungspuls negativ • p1571[0...n] Haftreibung Spannungspuls Dauer • p1572[0...n] Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 182 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Bild 6-13 Funktionsplan 4978 - Haftreibungskompensation mit Spannungsimpuls/Spannungsrampe Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 183: Vorsteuerverstärkung Kraftregler

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung 6.4.3 Kraftregler Vorsteuerverstärkung Kraftregler Der Faktor zum Einstellen der Vorsteuerverstärkung im Kraftregler (p1720) ist nur wirksam, wenn die Kraftbegrenzung oder Haftreibungsaufschaltung in p1400 eingeschaltet ist und der Kraftregler aktiviert ist (p1400.14 = 1). Je genauer die Vorsteuerung eingestellt ist, desto besser funktioniert die Kraftbegrenzung bei größeren Geschwindigkeiten.

  • Seite 184: Vorsteuerfilter Kraftregler

    Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung I-Anteil Kraftregler Falls die Kraftbegrenzung und/oder die Haftreibungsaufschaltung in p1400 eingeschaltet ist, wird in Parameter p1717 die Nachstellzeit des Kraftreglers eingetragen. Die Eingabe eines Wertes 0 für die Nachstellzeit schaltet den I-Anteil ab. D-Anteil Kraftregler Falls die Kraftbegrenzung und/oder die Haftreibungsaufschaltung in p1400 eingeschaltet ist, wird in p1718 eine Glättungszeitkonstante des Kraftreglers für die Differentiation eingestellt, sowie zusätzlich zum P-Anteil des Kraftreglers (p1715) in p1719 ein differenzierender Anteil (Ruckrückführung) für den Kraftregler eingetragen.
  • Seite 185 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Regelung Konfiguration • p1400[0...n] Geschwindigkeitsregler Streckenverstärkung • p1475[0...n] Kraftregler Streckenverstärkung • p1700[0...n] Kraftregler P-Verstärkung • p1715[0...n] Kraftregler P-Verstärkung Abschwächung • p1716[0...n] Kraftregler Nachstellzeit • p1717[0...n] Kraftregler D-Anteil Glättungszeitkonstante • p1718[0...n] Kraftregler Vorhaltzeit •...
  • Seite 186 Antriebsfunktionen 6.4 Kraftregelung Bild 6-14 Funktionsplan 4970 - Kraftregler Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 187: Stellspannungsausgabe

    Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe Stellspannungsausgabe 6.5.1 Kennlinien-Korrektur Flächenanpassung Verschiedene nichtlineare Effekte von Ventil oder Antrieb können durch Kennlinien kompensiert werden. Die Kennlinien werden kaskadiert, um sie getrennt einstellen zu können. Zur Kompensation der richtungsabhängigen Streckenverstärkung bei Differentialzylindern ist eine Kennlinie eingeführt, deren Steigung richtungsabhängig verändert werden kann. Das folgende Bild zeigt eine Beispielkennlinie und die Wirkungsweise der zugehörigen Maschinendaten.
  • Seite 188 Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe Bild 6-16 Geknickte Ventilkennlinie mit Null-, Feinsteuer- und Sättigungsbereich Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 189 Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe ● Ventilkennlinie mit Knick im Nullbereich Zur Berechnung der inversen Kennlinie wird mit p1833 und p1834 ein Knickpunkt im positiven bzw. mit p1836 und p1837 im negativen Nullbereich der Ventilkennlinie festgelegt. In p1833 wird der positive und in p1836 der negative Ventil-Volumenstrom im Knickpunkt eingetragen.
  • Seite 190 Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe Bei Standardwert 100% in p1845 und p1846 bzw. p1847 und p1848 ist kein Sättigungsbereich im positiven bzw. negativen Quadranten vorhanden. Bild 6-17 Beispiel Knickkompensation Offset Da die Ansteuerung der Ventile analog erfolgt, kann eine Offsetspannung des D/A-Wandlers oder des Ventilverstärkers zu einem Nullpunktfehler und damit zu einer Positionsabweichung führen (falls kein I-Anteil aktiviert wurde).
  • Seite 191 Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Ventil Nennvolumenstrom • p0208[0...n] Ventil Nennspannung • p0205[0...n] Regelung Konfiguration • p1400[0...n] Faktor Flächenanpassung positiv • p1830[0...n] Faktor Flächenanpassung negativ • p1831[0...n] Ventiloffset • p1832[0...n] Knickkompensation Q1 positiv Nullbereich • p1833[0...n] Knickkompensation U1 positiv Nullbereich •...

  • Seite 192: Stellwertfilter

    ● Eingabe der Dämpfung für die Stellwertfilter (PT2-Tiefpass, p1803) ● Eingabe der Zähler-Eigenfrequenz für die Stellwertfilter (Allgemeines Filter 2. Ordnung, p1804) ● Eingabe der Zähler-Dämpfung für Stellwertfilter (Allgemeines Filter 2. Ordnung, p1805) Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Stellwertfilter Aktivierung • p1800[0...n] Stellwertfilter Typ •...

  • Seite 193: Stellspannungsbegrenzung

    Vorzeichenunterschiede in der Verrohrung oder Verdrahtung ausgeglichen werden. Alternativ könnte die Verdrahtung der Stellgröße für das Ventil geändert werden. Richtungsdefinition: siehe Kapitel "Regelsinn, Verfahrrichtung (Seite 116)" Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Ausgangsspannung invertieren • p1820[0...n] Stellspannung Begrenzung positiv •...
  • Seite 194 Antriebsfunktionen 6.5 Stellspannungsausgabe Bild 6-18 Funktionsplan 4966 - Knickkompensation Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 195: Daten Der Versorgungseinheit

    Diese Daten beeinflussen die Grenzdaten ( maximale Geschwindigkeit, maximale Kraft, ...) sowie die dynamischen Eigenschaften des Antriebssystems (Eckfrequenzen). Hinweis Die Variable der Elastizität des Öls als Funktion der Temperatur muss bei Industriehydraulik nicht berücksichtigt werden. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Hydrauliköl Elastizitätsmodul • p0220 Systemdruck • p0221 Ventil Vorsteuerdruck •...

  • Seite 196: Ventil

    Antriebsfunktionen 6.7 Ventil Ventil Ventildaten Die Ventil-Nenndaten definieren die Eckdaten des Ventils für den Nennpunkt. Dieser wird beschrieben durch: ● Nennvolumenstrom ● Nenndruckabfall ● Nennspannung Parameter: ● p0208: Ventil Nennvolumenstrom ● p0209: Ventil Nenndruckabfall Weitere Ventildaten sind: ● Knickkennlinie – p0206 Ventil Knickpunkt Volumenstrom –...
  • Seite 197 Antriebsfunktionen 6.7 Ventil ● p0211 Ventil Volumenstromverhältnis A- zu B-Seite Das Volumenstromverhältnis gibt das Verhältnis zwischen Nenn-Volumenstrom in A- Richtung zu Nenn-Volumenstrom in B-Richtung an. ● p0216 Ventil Eigenfrequenz Für die Auslegung des Geschwindigkeitsreglers wird das Übertragungsverhalten des Ventils bei der Umsetzung des Spannungssollwertes in die Schieberstellung als PT2- Tiefpass angenähert.

  • Seite 198: Zylinderantrieb

    Das Zylindertotvolumen ist das Flüssigkeitsvolumen zwischen Zylinder und Regelventil, das durch den Kolben nicht verdrängt werden kann. Das von den Leitungen herrührende Totvolumen wird gesondert parametriert (p0346 bis p0348). Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Zylinder Kolbendurchmesser • p0310[0...n] Zylinder Kolbenstangendurchmesser A-Seite •...

  • Seite 199: Antriebsdaten

    Antriebsfunktionen 6.9 Antriebsdaten Antriebsdaten Verbindung Ventil/Antrieb Die Parameter p0343, p0346, p0347 und p0348 geben Auskunft über die Verbindung Ventil/Antrieb. Sie werden zur Vorbelegung anderer Parameter bei "Antriebsmodelldaten berechnen" und "Reglerdaten berechnen" verwendet. Ist eine Leitung zwischen Ventil und Zylinder, so wird das Totvolumen der Leitung aus der Leitungslänge (A- und B-seitig) und dem Leitungsinnendurchmesser ermittelt.
  • Seite 200 Mit p0345 kann vorgegeben werden, mit welcher Dämpfung bei "Regeldaten berechnen" der Regelkreis berechnet werden soll. Beispiele: Dämpfung 0,9 Langsamer Regelkreis, der wenig überschwingt Dämpfung 0,5 Schneller Regelkreis, der mehr Überschwingverhalten hat Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Automatische Berechnung Parameter • p0340 Zylinder-Masse • p0341[0...n] Ventil/Zylinder Konfiguration • p0343[0...n] Zylinder Einbaulage A-Seite •...

  • Seite 201: Lagemesssystem

    Antriebsfunktionen 6.10 Lagemesssystem 6.10 Lagemesssystem Beschreibung Zur Erfassung der Position der Kolbenstange ist pro Achse ein Messsystem verpflichtend. SINAMICS HLA kann gleichzeitig bis zu 3 Messsysteme auswerten. Die Geschwindigkeitsregelung arbeitet immer mit dem ersten Messsystem. Mögliche Anschlusskonfigurationen ● Nutzung der integrierten Schnittstelle –...
  • Seite 202 Antriebsfunktionen 6.10 Lagemesssystem Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Gebertyp Auswahl • p0400[0...n] Gebertyp OEM Auswahl • p0401[0...n] Geberkonfiguration wirksam • p0404[0...n] Rechteckgeber Spur A/B • p0405[0...n] Linearer Geber Gitterteilung • p0407[0...n] Rotatorischer Geber Strichzahl • p0408[0...n] Geber Invertierung Istwert •...

  • Seite 203: Drucksensorik

    In p0241 und p0243 wird der Offset des Drucksensors in A- bzw. B-Zylinderseite abgeglichen. Im drucklosen Zustand (alle Drücke = 0) können Sie den Offsetabgleich mit p1909.0 = 1 durchführen. Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Drucksensor A Bezugswert bei 10 V • p0240[0...n] Drucksensor A Offsetkorrektur •...

  • Seite 204: Klemmen

    Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen 6.12 Klemmen 26,5-V-Hydraulikstromversorgung Die 26,5-V-Spannungsversorgung für das Absperrventil und die Ventilelektronik erfolgt über eine externe Spannungsquelle, die über das HLA-Modul angeschlossen wird. Diese Spannungsquelle wird vom HLA-Modul überwacht. Wenn das HLA-Modul feststellt, dass die 26,5-V-Hydraulikstromversorgung nicht vorhanden ist oder die zugelassen Grenzen nicht einhält, wird r0046.7 = 1 gesetzt ("26.5-V-Versorgungsspannung fehlt").
  • Seite 205 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Leistungsfreigabesperrzeit Ist ein Absperrventil vorhanden (p0218.0 = 1), bleibt während der Leistungsfreigabesperrzeit der Schalter für das Absperrventil offen, d. h. das Absperrventil ist geschlossen. Damit hat das Regelventil noch Zeit, ohne Druck aus der "Fail-safe"-Stellung in die Mittelstellung zu gelangen.
  • Seite 206 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Bild 6-20 Funktionsplan 4990 - P26V5 Management mit Absperrventil Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 207 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Bild 6-21 Funktionsplan 4991 - P26V5 Management ohne Absperrventil Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 208 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Leistungsfreigabe ● Die Leistungsfreigabe (entspricht Impulsfreigabe beim elektrischen Antrieb) kann über folgende Pfade gegeben bzw. genommen werden: ● Steuerwort (von NC) ● Fehler Die Stellgrößensperrzeit (p0230) beginnt nach dem Ansteuern des Absperrventils (Öffnen) bzw. nach Einschalten der Versorgungsspannung Absperrventilversorgung ausschalten Ist ein Absperrventil parametriert (p0218.1 = 1) und soll die Versorgungsspannung des Regelventils bei Leistungssperre ausgeschaltet werden (p0218.1 = 1) ist die...
  • Seite 209 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Zylinder Safety Konfiguration • p0218[0...n] Stellgrößensperrzeit • p0230[0...n] Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...
  • Seite 210 Antriebsfunktionen 6.12 Klemmen Bild 6-22 Funktionsplan 4985 - Ablaufsteuerung/Steuerwerk Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 211: Überwachungsfunktionen

    Antriebsfunktionen 6.13 Überwachungsfunktionen 6.13 Überwachungsfunktionen 6.13.1 Störungen und Warnungen ● Mit folgenden Parametern können Sie Nummern und Typen von Störungen und Warnungen ändern: – p2118: Meldungstyp ändern Meldungsnummer – p2119: Meldungstyp ändern Typ – r0949: Störwert ● Mit folgenden Parametern können Sie die Störreaktionen ändern: –...
  • Seite 212 Die maximal zulässige positive Drehzahl wird wie folgt gebildet: Minimum (p1082, CI: p1085) + p2162 Die maximal zulässige negative Drehzahl wird wie folgt gebildet: Maximum (-p1082, CI: 1088) - p2162 Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Ventilschieber Überwachungszeit • p0232[0...n] Störwert •...

  • Seite 213: Variable Meldefunktion

    Antriebsfunktionen 6.13 Überwachungsfunktionen 6.13.2 Variable Meldefunktion Definition: Attribut "traceable" Ein Parameter, dessen Wert mit der Trace-Funktion des STARTER oder des SCOUT erfassbar ist, bekommt das Attribut "traceable". Diese Parameter sind unter der Funktion "Gerätetrace" im STARTER oder SCOUT aufrufbar. Das Attribut selbst ist nicht sichtbar. Variable Meldefunktion zur Überwachung Mit der Funktion "Variable Meldefunktion"...
  • Seite 214 6.13 Überwachungsfunktionen Bild 6-23 Variable Meldefunktion Funktionspläne (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Servoregelung - Variable Meldefunktion • 5301 Übersicht wichtiger Parameter (siehe SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch) Variable Meldefunktion Start • p3290 CI: Variable Meldefunktion Signalquelle • p3291 BO: Variable Meldefunktion Ausgangssignal • r3294 Variable Meldefunktion Schwellwert •...

  • Seite 215: Safety Integrated

    Im Funktionshandbuch Safety Integrated werden die Safety Integrated Functions aus Sicht eines elektrischen Antriebs beschrieben. Diese Beschreibungen gelten jedoch auch sinngemäß für das Umfeld "Hydraulik". Parameter und Meldungen für das Antriebsobjekt HLA finden Sie im SINAMICS S120/S150 Listenhandbuch. Hinweis Weitere Informationen Weitere Informationen zu Safety Integrated und deren Einsatz finden Sie im "SINAMICS...
  • Seite 216 Antriebsfunktionen 6.14 Safety Integrated Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 217: Hardware

    Hardware Beschreibung Das HLA-Modul ist eine DRIVE-CLiQ-Komponente und Bestandteil des Antriebssystems SINAMICS S120. Das HLA-Modul ist für den Einsatz in Rundtaktmaschinen, Umformmaschinen und in der Biegetechnik konzipiert. Am HLA-Modul werden Hydraulikkomponenten von Fremdherstellern über elektrische Leitungen angeschlossen. Das HLA-Modul ist für die Schutzart IP20 ausgelegt.

  • Seite 218: Schnittstellen

    Hardware 7.2 Schnittstellen Schnittstellen Bild 7-1 Schnittstellenübersicht HLA-Modul Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 219: X200-X203 Drive-Cliq-Schnittstellen

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.1 X200-X203 DRIVE-CLiQ-Schnittstellen Das HLA-Modul besitzt 4 DRIVE-CLiQ-Schnittstellen auf der Moduloberseite. Jede Schnittstelle verfügt über eine 24-V-Versorgung für angeschlossene DRIVE-CLiQ-Geber. Die DRIVE-CLiQ-Schnittstellen sind paarweise mit einem Kurzschluss-Schutz (0,45 A pro Schnittstellenpaar) ausgerüstet. Hinweis Maximale DRIVE-CLiQ-Leitungslänge Die maximale DRIVE-CLiQ-Leitungslänge beträgt 100 m. Tabelle 7- 1 X200-X203: DRIVE-CLiQ-Schnittstellen Name Technische Angaben...

  • Seite 220: X224 Elektronikstromversorgung

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.2 X224 Elektronikstromversorgung Tabelle 7- 3 X224: Elektronikstromversorgung Klemme Bezeichnung Technische Angaben Elektronikstromversorgung Spannung: DC 24 V (20,4 … 28,8 V) Stromaufnahme Elektronikstromversorgung Elektronikmasse Mit 2 DRIVE-CLiQ-Gebern: max. 1,1 A • Elektronikmasse Mit 2 SSI-Gebern: max. 0,9 A •...

  • Seite 221: X231 Und X232 Gebersystem-Schnittstelle

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.3 X231 und X232 Gebersystem-Schnittstelle Das HLA-Modul wertet pro Achse jeweils einen TTL- oder SSI-Geber aus. Da TTL-Geber und SSI-Geber an derselben Schnittstelle angeschlossen werden, ist der gleichzeitige Betrieb von TTL- und SSI-Gebern an einer Achse nicht möglich. Es ist auch nicht möglich, Geber mit TTL-Spursignalen und zusätzlich SSI-Signalen anzuschließen.
  • Seite 222 Hardware 7.2 Schnittstellen Anschluss von SSI-Gebern Die Geberstromversorgung ist für SSI-Geber mit 24 V / 350 mA ausgelegt. Die Versorgung wird in der Software (Parametrierung der Geber im Starter) ein- oder ausgeschaltet. Der Ausgang ist kurzschlussfest und wird direkt aus dem Modul mit 24 V versorgt. Bei einem Kurzschluss erfolgt keine Diagnosemeldung.

  • Seite 223: Reduzierung Der Zulässigen Gesamtstromaufnahme Bei Anschluss Von Zusätzlichen Gebern

    Hardware 7.2 Schnittstellen Reduzierung der zulässigen Gesamtstromaufnahme bei Anschluss von zusätzlichen Gebern Beim Anschluss zusätzlicher Geber reduziert sich die zulässige Gesamtstromaufnahme (0,9 A) der DRIVE-CLiQ-Schnittstellen. ● Anschluss von SSI-Gebern (24 V) Das HLA-Modul stellt 900 mA für den Anschluss von Gebern zur Verfügung. Dieser Strom muss auf die angeschlossenen Geber aufgeteilt werden.

  • Seite 224: X241 Und X242 Drucksensoren Zylinderseitig (A/B)

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.4 X241 und X242 Drucksensoren zylinderseitig (A/B) Zur Bestimmung des A- und B-seitigen Zylinderdrucks sind pro Achse zwei Drucksensoren vorgesehen. Die Zuordnung auf dem Stecker ist fest. Die Drucksensoren werden aus der 26,5-V-Einspeisung versorgt. Pro Sensor sind maximal 50 mA vorgesehen.

  • Seite 225: X251 Und X252 Drucksensoren Zur Druckerfassung Am Absperrventil

    Hardware 7.2 Schnittstellen Leitungen Hinweis Maximale Leitungslänge Die maximal zulässige Leitungslänge beträgt 40 m. Zum Anschluss der A- und B-seitigen Drucksensoren am Zylinder verwenden Sie die zweischwänzigen SIMODRIVE-Leitungen mit der Artikelnummer 6FX8002-2BA20-..Bei diesen Leitungen sind die beiden am SUB-D-Stecker angebrachten Sensorleitungen im Lieferzustand gleich lang.
  • Seite 226 Hardware 7.2 Schnittstellen ACHTUNG Kurzschluss der Signalausgänge Wenn Sie gleichzeitig 3 Drucksensoren an die Schnittstellen X251 und X252 anschließen, führt dies zu einem Kurzschluss der Signalausgänge der Drucksensoren. • Schließen Sie maximal 2 Drucksensoren an. Der Anschluss des 2. Drucksensors kann alternativ an der Schnittstelle X251 oder X252 erfolgen.
  • Seite 227 Hardware 7.2 Schnittstellen Tabelle 7- 8 X252: Drucksensoranschluss Kanal Y (für zwei getrennte Leitungen) Signalname Funktion Nicht belegt P26.5DS Drucksensor Y: Versorgungsspannung +26,5 V Nicht belegt Nicht belegt Drucksensor Y: Versorgungsspannung Masse Nicht belegt Nicht belegt Nicht belegt Nicht belegt Nicht belegt Nicht belegt Nicht belegt...

  • Seite 228: X261 Und X262 Regelventile

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.6 X261 und X262 Regelventile Tabelle 7- 9 X261/X262: Regelventile Achse 1 und Achse 2 Signalname Funktion P26.5RVn Versorgung Regelventil +26,5 V geschaltet, gepuffert P26.5RVn Versorgung Regelventil +26,5 V geschaltet, gepuffert P26.5RVn Versorgung Regelventil +26,5 V geschaltet, gepuffert P26.5RVn Versorgung Regelventil +26,5 V geschaltet, gepuffert...

  • Seite 229: X271 26,5-V-Versorgung Der Hydraulikkomponenten

    Hardware 7.2 Schnittstellen Leitungen Hinweis Maximale Leitungslänge Die maximal zulässige Leitungslänge zum angeschlossenen Regelventil beträgt 40 m. Hinweis Steckertyp Der verwendete Stecker muss eine durchgehende Schirmverbindung zwischen dem Leitungsschirm und dem Gehäuse des Regelventils herstellen. Selbst bei Steckern mit Metallgehäuse ist die Durchgängigkeit der Schirmverbindung nicht bei allen Typen gegeben. •...
  • Seite 230 Hardware 7.2 Schnittstellen Spannungen < 26 V an der Schnittstelle X271 führen zum internen Abschalten des HLA- Moduls. Tabelle 7- 10 X271: Externe Spannungsversorgung DC 26,5 V für die Hydraulikkomponenten Klemme Bezeichnung Technische Angaben +26,5 V Spannung: DC 26,5 V (26 … 27 V) Stromaufnahme: max.

  • Seite 231: X272 Absperrventile

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.8 X272 Absperrventile Über die Klemme X272 können Sie pro Achse ein Absperrventil anschließen. Im Gegensatz zur sonstigen axialen Aufteilung der Stecker liegen beide Absperrventile untereinander auf einem Stecker. Tabelle 7- 11 X272: Anschluss Absperrventile Klemme Bezeichnung Technische Angaben AV1P Ausgang Absperrventil Achse 1, P-schaltend...

  • Seite 232: X281 Und X282 Sensoren Für Absperrventile

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.9 X281 und X282 Sensoren für Absperrventile Für besonders sicherheitskritische Anwendungen können Sie Absperrventile verwenden, deren Schieberstellung mit Sensoren (induktiv) überwacht wird. Die sicherheitstechnisch zugelassenen Sensoren melden über 2 Signalausgänge die Ventilzustände "offen" und "geschlossen". Die Hysterese der mechanischen Überdeckung wird durch die Signale abgebildet.
  • Seite 233 Hardware 7.2 Schnittstellen Leitungen Hinweis Maximale Leitungslänge Die maximal zulässige Leitungslänge beträgt 40 m. Schließen Sie die Sensoren ausschließlich über geschirmte Leitungen an. Um die Dichtheit der Leitungen sicherzustellen, führen Sie diese als Rundleitungen aus. Schließen Sie die Leitungen über einen Rundstecker am Sensor an. Legen Sie die Leitungsschirme mithilfe der Schirmauflageklemmen an der Moduloberseite auf.

  • Seite 234: X291 Und X292 Ep-Klemmen Zur Leistungsfreigabe

    Hardware 7.2 Schnittstellen 7.2.10 X291 und X292 EP-Klemmen zur Leistungsfreigabe Über die EP-Klemmen werden die Leistungsfreigaben des HLA-Moduls geschaltet. Jeder Kanal des HLA-Moduls ist mit einer eigenen EP-Klemme ausgestattet. Hinweis Die EP-Klemmen sind nur bei Verwendung von Safety Integrated wirksam. Siehe Kapitel Safety Integrated (Seite 213).
  • Seite 235 Hardware 7.2 Schnittstellen Tabelle 7- 15 X292: EP-Klemme zur Achsfreigabe Achse 2 Signalna- Funktion Nicht belegt Eingangsspannung (ein- • schl. Welligkeit) ENA2P Achsfreigabe Achse 2 P-Eingang, potentialfrei – Signal "1": 15 … 30 V ENA2N Achsfreigabe Achse 2 – Signal "0": -3 … +5 V N-Eingang, potentialfrei Eingangsstrom •...
  • Seite 236 Hardware 7.2 Schnittstellen Bild 7-2 Verdrahtung der Freigabeklemmen incl. des internen Optokopplers Wegnahme der Leistungsfreigabe (Leistungssperre) Bei Wegnahme der Leistungsfreigabe wird der Schalter für das Absperrventil geöffnet und das Absperrventil schließt sich. Hinweis Verwendung eines zentralen Absperrventils Wenn nur ein zentrales Absperrventil vorhanden ist, müssen Sie die Signale so verknüpfen (z.

  • Seite 237: Bedeutung Der Leds Am Hla-Modul

    Hardware 7.3 Bedeutung der LEDs am HLA-Modul Bedeutung der LEDs am HLA-Modul Tabelle 7- 16 Bedeutung der LEDs am HLA-Modul Farbe Zustand Beschreibung, Ursache Abhilfe Die Elektronikstromversorgung fehlt oder ist außerhalb – des zulässigen Toleranzbereichs. Grün Dauerlicht Die Komponente ist betriebsbereit. Zyklische DRIVE- –...

  • Seite 238: Maßbild

    Hardware 7.4 Maßbild Maßbild Bild 7-3 Maßbild HLA-Modul, alle Angaben in mm und (inch) Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 239: Verfügbare Konfektionierte Leitungen

    Hardware 7.5 Verfügbare konfektionierte Leitungen Verfügbare konfektionierte Leitungen Tabelle 7- 17 Für SINAMICS HLA verfügbare Leitungen Artikel- 6FX8002-2BA00 6FX8002-2BA10 6FX8002-2BA20 6FX8002-2BA21 6FX8002- 6FX8002- nummer 2CA11 2CC81 Einsatzge- Anschluss eines Anschluss eines Anschluss von 2 Anschluss von Anschluss von Anschluss von biet Standard- Regelventiles...

  • Seite 240: Anschlussbeispiel

    Hardware 7.6 Anschlussbeispiel Anschlussbeispiel Die Leitung ist angepasst auf die Regelventile der Fa. Bosch Rexroth AG. Leitungsquerschnitte und Anschlussbelegung siehe Kapitel "Schnittstellen (Seite 216)". Es ist nur eine Konfiguration anschließbar. Bei Anschluss von Drucksensoren mit zentralem Absperrventil an X251 darf an X252 kein weiterer Drucksensor angeschlossen werden.

  • Seite 241: Technische Daten

    Hardware 7.7 Technische Daten Technische Daten Tabelle 7- 18 Technische Daten HLA-Modul 6SL3420-2HX00-0AA0 Einheit Wert Elektronikstromversorgung Spannung 20,4 … 28,8 (24 - 15 % + 20 %) Strom Max. 1,1 Verlustleistung Max. 12 Versorgung der Hydraulikkomponenten Spannung 26,0 … 27,0 (26,5 ± 2 %) Strom Max.
  • Seite 242 Hardware 7.7 Technische Daten Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 243: Anhang

    Anhang Abkürzungsverzeichnis Hinweis Das folgende Abkürzungsverzeichnis beinhaltet die bei der gesamten Antriebsfamilie SINAMICS verwendeten Abkürzungen und ihre Bedeutungen. Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung A… Alarm Warnung Alternating Current Wechselstrom Analog Digital Converter Analog-Digital-Konverter Analog Input Analogeingang Active Interface Module Active Interface Module Active Line Module Active Line Module Analog Output...
  • Seite 244 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung BICO Binector Connector Technology Binektor-Konnektor-Technologie Basic Line Module Basic Line Module Binector Output Binektorausgang Basic Operator Panel Basic Operator Panel Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Capacitance Kapazität C… Safety-Meldung Controller Area Network Serielles Bussystem Communication Board CAN Kommunikationsbaugruppe CAN...
  • Seite 245 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Direct Current Negative Gleichstrom negativ Direct Current Positive Gleichstrom positiv Dynamic Drive Control Dynamic Drive Control Drive Data Set Antriebsdatensatz DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Dynamic Host Configuration Protocol (Kommunika- tionsprotokoll) Digital Input Digitaleingang DI/DO Digital Input/Digital Output...
  • Seite 246 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Engineering System Engineering System Ersatzschaltbild Ersatzschaltbild Electrostatic Sensitive Devices Elektrostatisch gefährdete Baugruppen Essential Service Mode Notfallbetrieb Extended Stop and Retract Erweitertes Stillsetzen und Rückziehen Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung F… Fault Störung Frequently Asked Questions Häufig gestellte Fragen FBLOCKS...
  • Seite 247 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung High frequency Hochfrequenz Hochfrequenzdrossel Hochfrequenzdrossel Hydraulic Linear Actuator Hydraulischer Linearantrieb Hochlaufgeber Hochlaufgeber Hydraulic Module Hydraulic Module Human Machine Interface Mensch-Maschine-Schnittstelle High-Threshold Logic Logik mit hoher Störschwelle HTTP Hypertext Transfer Protocol Hypertext Transfer Protocol (Kommunikationspro- tokoll) HTTP Hypertext Transfer Protocol Secure...
  • Seite 248 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Kreuzweiser Datenvergleich Kreuzweiser Datenvergleich Know-how protection Know-how-Schutz Kinetische Pufferung Kinetische Pufferung Proportionalverstärkung KTY84-130 Temperatursensor Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Formelzeichen für Induktivität Light Emitting Diode Leuchtdiode Linearmotor Linearmotor Lageregler Lageregler Least Significant Bit Niederstwertiges Bit Line-Side Converter Netzstromrichter...
  • Seite 249 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Motorstromrichter Motorstromrichter Messtaster Messtaster Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung N. C. Not Connected Nicht angeschlossen N… No Report Keine Meldung oder Interne Meldung NAMUR Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regel- Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regel- technik in der chemischen Industrie technik in der chemischen Industrie Normally Closed (contact)
  • Seite 250 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung PcCtrl PC Control Steuerungshoheit für Master PROFIdrive PROFIdrive Precision Drive Control Precision Drive Control Power unit Data Set Leistungsteildatensatz Power Drive System Antriebssystem Protective Earth Schutzerde PELV Protective Extra Low Voltage Schutzkleinspannung Probability of dangerous failure per hour Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit eines gefahr- bringenden Ausfalls pro Stunde...
  • Seite 251 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Residual Current Device Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Residual Current Monitor Differenzstrom-Überwachungsgerät Reluctance motor textile Reluktanzmotor Textil RESM Reluctance synchronous motor Synchronreluktanzmotor Ramp-Function Generator Hochlaufgeber RJ45 Registered Jack 45 Bezeichnung für ein 8-poliges Stecksystem zur Datenübertragung mit geschirmten oder unge- schirmten mehradrigen Kupferleitungen Rückkühlanlage Rückkühlanlage...
  • Seite 252 Sicherer Halt Safety Integrated Safety Integrated Safety Info Channel Safety Info Channel Safety Integrity Level Sicherheitsintegritätsgrad SITOP Siemens Stromversorgungssystem Safely-Limited Acceleration Sicher begrenzte Beschleunigung Smart Line Module Smart Line Module Safely-Limited Position Sicher begrenzte Position Safely-Limited Speed Sicher begrenzte Geschwindigkeit...
  • Seite 253 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Terminal Board Terminal Board Technology Extension Software-Komponente, die als zusätzliches Tech- nologiepaket installiert wird und die Funktionalität von SINAMICS erweitert (früher OA-Applikation) Totally Integrated Automation Totally Integrated Automation Transport Layer Security Verschlüsselungsprotokoll zur sicheren Datenüber- tragung (früher SSL) Terminal Module Terminal Module...
  • Seite 254 Anhang A.1 Abkürzungsverzeichnis Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Wiedereinschaltautomatik Wiedereinschaltautomatik Werkzeugmaschine Werkzeugmaschine Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Extensible Markup Language Erweiterbare Auszeichnungssprache (Stan- dardsprache für Web-Publishing und Dokumen- tenmanagement) Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Keine Einträge vorhanden Abkürzung Ableitung der Abkürzung Bedeutung Zwischenkreis Zwischenkreis...

  • Seite 255: Dokumentationsübersicht

    Anhang A.2 Dokumentationsübersicht Dokumentationsübersicht Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 256: Hydraulik

    Anhang A.3 Hydraulik Hydraulik A.3.1 Regelventile A.3.1.1 Allgemeines Das Regelventil bildet das Stellglied in einem elektrohydraulischen Regelkreis und setzt die elektrische Stellgröße U = -10 … +10 V in die hydraulischen Größen Druck p und Volumenstrom Q und damit in eine Zylinderbewegung um. Schieberprinzip Gerätetechnisch sind diese Ventile auf dem Prinzip des Längsschiebers aufgebaut.

  • Seite 257: Magnetbetätigung Mit Lageregelung Des Ventilschiebers

    Anhang A.3 Hydraulik Magnetbetätigung mit Lageregelung des Ventilschiebers Die Betätigung des Ventilschiebers erfolgt bei den Standard-Regelventilen direkt über einen stufenlos arbeitenden Stellmagneten. Dieser setzt einen Strom I in eine Kraft F um, die mit der Kraft der Rückstellfeder verglichen wird. Aus diesem Kräftevergleich resultiert schließlich ein Weg s und damit ein Öffnungsquerschnitt an den Steuerkanten des Ventilschiebers.
  • Seite 258 Anhang A.3 Hydraulik Schaltsymbol Die Funktion des Regelventils wird im Hydraulikschaltplan durch ein Symbol dargestellt, das sich aus verschiedenen, den Schaltstellungen entsprechenden Kästchen zusammensetzt. Die drei stufenlos ineinander übergehenden Schaltstellungen werden durch zusätzliche Linien dargestellt. Das Symbol wird ergänzt durch die Art der Betätigung, hier direkte Magnetbetätigung mit einseitiger Federrückstellung.

  • Seite 259: Nullüberdeckung In Der Mittelstellung

    Anhang A.3 Hydraulik Nullüberdeckung in der Mittelstellung Die Nullüberdeckung eines Stetigventils im Bereich der Mittelstellung ist eine wesentliche Voraussetzung für die Verwendung in einem Lageregelkreis. Eine positive Überdeckung macht sich als Totzone des Stellgliedes störend bemerkbar. Eine negative Überdeckung hingegen führt zu einer starken Zunahme von Leckölströmen. Die Nullüberdeckung erfordert extreme Präzision bei der Fertigung von Ventilschiebern und Gehäuse bzw.

  • Seite 260: Druckverstärkung

    Anhang A.3 Hydraulik Druckverstärkung Die Qualität der Nullüberdeckung in der Mittelstellung wird durch die sogenannte Druckverstärkung dargestellt. Diese sagt aus, wieviel % der Steuerschieber-Ausstellung aus dem hydraulischen Nullpunkt erforderlich sind, um an den geschlossenen Verbraucheranschlüssen eine Druckdifferenz von 80 % des Systemdruckes zu erzielen. Diesbezügliche Werte liegen im Bereich von 1...3 %.
  • Seite 261 Anhang A.3 Hydraulik Volumenstromkennlinie, linear Die stufenlose Schieberbewegung und damit die Veränderung des Drosselquerschnitts an den Steuerkanten hat einen entsprechenden Volumenstrom zur Folge, der in Funktion zum Schieberweg s bzw. dem elektrischen Eingangssignal U (Stellgröße) dargestellt wird. Der Volumenstrom ist neben dem Öffnungsquerschnitt entsprechend dem Strömungsgesetz auch vom Druckabfall abhängig: Q ∼√...

  • Seite 262: Linearisierung Der Geknickten Volumenstromkennlinie

    Anhang A.3 Hydraulik Volumenstromlinie, geknickt Ventile mit geknickter Volumenstromkennlinie verleihen dem Antrieb eine höhere Stellgrößenauflösung im unteren Signalbereich (verbesserte Bearbeitungsqualität) und bieten gleichzeitig ausreichend Volumenstrom im oberen (hohe Eilganggeschwindigkeit). Bild A-8 Geknickte Volumenkennlinie, Beispiel 40 %-Knick Bild A-9 Stufenförmiges Steuerschieberfenster in Schieberhülse, Beispiel 40 %-Knick Linearisierung der geknickten Volumenstromkennlinie Zur Anpassung an die Regelung des gesamten Antriebs (Zylinder) wird die geknickte Kennlinie des Ventils im HLA-Modul linearisiert.
  • Seite 263 Anhang A.3 Hydraulik Nennvolumenstrom Der Nennvolumenstrom drückt den Volumenstrom bei voll geöffnetem Ventil bezogen auf einen bestimmten Druckabfall pro Steuerkante aus. Der Volumenstrom bei Druckverhältnissen errechnet sich nach dem Strömungsgesetz entsprechend der Formel: Asymmetrische Volumenstromkennlinie Siehe dazu Kapitel "Auswahl Regelventil (Seite 45)". Dynamik Die dynamischen Kenngrößen geben Auskunft über die Fähigkeit des Regelventils, auf schnelle Signaländerungen zu reagieren.

  • Seite 264: Hysterese, Ansprechempfindlichkeit, Umkehrspanne

    Anhang A.3 Hydraulik Hysterese, Ansprechempfindlichkeit, Umkehrspanne Diese 3 Begriffe drücken ähnliche Eigenschaften aus. Unter Hysterese versteht man die größte Differenz des Eingangssignals für gleiche Ausgangssignale beim Durchfahren eines vollen Signalbereichs. Bei einem Regelventil wird die Hysterese verursacht durch: ● Mechanische Reibung ●...

  • Seite 265: Direktgesteuerte Regelventile

    Anhang A.3 Hydraulik A.3.1.2 Direktgesteuerte Regelventile Mechanischer Aufbau Der in einer Stahlhülse laufende Ventilschieber wird direkt vom Stellmagnet gegen eine Rückstellfeder betätigt. Die Ankerachse des Stellmagneten ist formschlüssig mit dem Ferritkern des in den Magneten integrierten Wegsensors verbunden. Bei diesem Sensor handelt es sich um einen berührungslos und verschleißfrei arbeitenden Differentialtransformator (Linear Variable Differential Transducer LVDT).
  • Seite 266 Anhang A.3 Hydraulik Ventilverstärker Die Funktionen des integrierten Ventilverstärkers sind in Analog-Elektronik ausgeführt und im folgenden Blockschaltbild dargestellt. Die Funktionen sind im Wesentlichen: ● Versorgung und Auswertung des Lagesensors (AC/DC–Wandler) ● Vergleich des Sollwert–Eingangssignals mit dem Ventilschieberistwert ● Bildung der Stellgröße über einen PID–Regler für die Endstufe ●...

  • Seite 267: Vorgesteuerte Regelventile

    Anhang A.3 Hydraulik A.3.1.3 Vorgesteuerte Regelventile Um größere Volumenströme zu beherrschen, wird das Prinzip der Vorsteuerung angewandt. Mechanischer Aufbau Als Hauptstufe dient ein Wegeventil mit entsprechenden Steuerkanten am Ventilschieber. Dieser wird wie der Kolben eines Zylinders von einem Vorsteuerventil hydraulisch eingespannt und positioniert.
  • Seite 268 Anhang A.3 Hydraulik Ventilverstärker Der integrierte Ventilverstärker ist auf der Vorstufe montiert und enthält beide Lageregelkreise. Eine Verbindung vom Wegsensor der Hauptstufe zum Verstärker erfolgt über ein Kabel. Bild A-15 Vorgesteuertes Regelventil Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 269: Anhang

    Anhang A.3 Hydraulik Bild A-16 Ventilverstärker Blockschaltbild für vorgesteuertes Regelventil Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 270: Hr-Regelventile

    Anhang A.3 Hydraulik A.3.1.4 HR-Regelventile Allgemeines HR-Regelventile (High Response-Regelventile) zeichnen sich durch besonders gute dynamische, statische Kenngrößen aus und stellen somit eine Programmerweiterung für besonders anspruchsvolle Anwendungen dar. Bei den vorgesteuerten Ventilen sind beide Ventilstufen lagegeregelt. Merkmale Im Vergleich zu den Regelventilen verfügt das HR-Regelventil über: ●...
  • Seite 271 Anhang A.3 Hydraulik Bild A-18 Ventilverstärker: Blockschaltbild für direktgesteuertes HR-Regelventil Hydraulic Drive Systemhandbuch, 06/2019, 6SL3097-5BA00-0AP1...

  • Seite 272: Zylinder

    Anhang A.3 Hydraulik A.3.2 Zylinder Allgemeines Im elektrohydraulischen Regelkreis stellt der Zylinder das Antriebsglied dar. Er setzt den Volumenstrom in eine geradlinige Bewegung um. Hierbei sind sowohl schnelle Geschwindigkeiten für den Eilgang als auch langsame Geschwindigkeiten für den Arbeitsgang gefordert. Gleichgang- oder Differenzialzylinder Beim Gleichgangzylinder ist auf beiden Seiten eine Kolbenstange mit gleichem Durchmesser zur Kraftübertragung angebracht.

  • Seite 273: Dichtungsqualität

    Anhang A.3 Hydraulik Dichtungsqualität An die Qualität der Dichtungen und Führungen am Kolben und der Kolbenstange sind besondere Anforderungen zu stellen, um eine möglichst geringe Reibung zu gewährleisten. Insbesondere der Übergang von Haft- in Gleitreibung ist nachteilig für die Qualität der Regelgenauigkeit.

  • Seite 274: Schraubklemmen

    Anhang A.4 Schraubklemmen Schraubklemmen Die Art der Schraubklemme ist der Schnittstellenbeschreibung der Komponente zu entnehmen. Tabelle A- 1 Anschließbare Leitungsquerschnitte und Anzugsdrehmomente für Schraubklemmen Art Schraubklemme Anschließbare Leitungsquer- Starr, flexibel 0,08 ...2,5 mm schnitte Mit Aderendhülse ohne Kunststoffhülse 0,5 ... 2,5 mm Mit Aderendhülse mit Kunststoffhülse 0,5 ...

  • Seite 275: Index

    Index Datensätze, 85 Anlegen, 85 Diagnose über LEDs HLA-Modul, 235 Abgeich Drive-Datensatz-Umschaltung, 153 Ventiloffsetabgeich, 114 Druckabgleich, 114 Abgleich Dynamic Stiffness Control (DSC), 168, 168 Druckabgleich, 114 Lageabgleich, 114 Manueller Feinabgleich, 115 Ablaufsteuerung Funktionsplan, 168 Eigenfrequenz des Hydraulikantriebs Ablaufsteuerung/Steuerwerk Streckenverstärkung, 52 Funktionsplan, 208 Absperrventil, 33 Analogie der Kennwerte, 37...
  • Seite 276 Index Konfiguration Anschlussdaten, 68 Geber 1...3, 74 Berechnungen, 70 Geberzuordnung, 72 Bezugsgrößen, 86 Geschwindigkeitsregler, 161 BICO-Verschaltung, 77 Funktionsplan, 167 Geber 1...3, 74 Geschwindigkeitsvorsteuerung, 154 Geberzuordnung, 72 HLA-Modul, 62 Regelungsart/Sollwerte, 75 Ventil speichern, 65 Haftreibungskompensation Ventilauswahl, 63 Kraftregler, 175 Ventildaten, 64 Spannungsimpuls/Spannungsimpuls/Spannungsra Versorgungsdaten, 67 mpe, 178...
  • Seite 277 Index Hydraulikmodul, 80 Inbetriebnahme, 61 P24 Management mit Absperrventil Ventil, 82 Funktionsplan, 204 Versorgungseinheit, 84 P24 Management ohne Absperrventil Zylinder, 82 Funktionsplan, 204 Übersicht Bezugsgrößen, 85 Parameter Übersicht Funktionsmodule, 85 Gebertyp - Auswahl, 74 Überwachungsfunktionen, 209 Umgebungsbedingungen Klimatisch, 38 Mechanisch, 38 Regelsinn Allgemeines, 116 Regelungsart/Sollwerte, 75...

Inhaltsverzeichnis