您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),電子,電氣 |
|---|
SIRIUS 3SK1 安全繼電器主要用于自主式安全應(yīng)用，這種應(yīng)用不會(huì)連接到安全總線系統(tǒng)。此時(shí)，這些繼電器的功能可評(píng)估傳感器并執(zhí)行安全關(guān)斷。它們還會(huì)檢查和監(jiān)控傳感器、執(zhí)行器和安全繼電器的安全功能。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
詳細(xì)介紹
6ES7212-1HF40-0XB0
繼電器輸出點(diǎn)
不同的電壓可通過(guò)浮置觸點(diǎn)分?jǐn)?/p>
通過(guò)繼電器觸點(diǎn)，可以連接高達(dá) 5 A AC-15/DC-13 的電流。
半導(dǎo)體輸出
無(wú)磨損
適合頻繁分?jǐn)鄳?yīng)用中使用
具抗震動(dòng)和防塵
較高的電氣壽命
電源輸出（3SK1213 輸出擴(kuò)展）
不同的電壓可通過(guò)浮置觸點(diǎn)分?jǐn)?/p>
通過(guò)電源繼電器觸點(diǎn)，可以分?jǐn)喔哌_(dá) 10 A AC-15/6 A DC-13 的電流。
機(jī)械和電氣使用壽命長(zhǎng)
安全輸出與電子器件間保護(hù)性隔離
可通過(guò)添加 3RM1 電機(jī)起動(dòng)器來(lái)擴(kuò)展
SIRIUS 3SK 安全繼電器適合與 SIRIUS 3RM1 電機(jī)起動(dòng)器組合使用。
通過(guò) SIRIUS 3ZY12 裝置連接器（與 3SK1 Advanced/3SK2 結(jié)合使用）或常規(guī)接線（適合所有 3SK1 和 3SK2 基本單元）進(jìn)行組合。
可非常方便在組合裝置中執(zhí)行集體關(guān)斷。通過(guò)裝置連接器執(zhí)行接線，并在緊急情況下關(guān)斷擴(kuò)展部件的控制電壓。不再需要在安全繼電器與電機(jī)起動(dòng)器之間進(jìn)行復(fù)雜的電纜連接。
3RM1 電機(jī)起動(dòng)器將半導(dǎo)體技術(shù)和繼電器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)組合在一起。這種組合也稱為混合技術(shù)。
電機(jī)起動(dòng)器中的混合技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
通過(guò)半導(dǎo)體元件短暫傳導(dǎo)具有電動(dòng)負(fù)載時(shí)的浪涌電流。優(yōu)點(diǎn)包括可以保護(hù)繼電器觸點(diǎn)，因磨損低而延長(zhǎng)使用壽命。
通過(guò)繼電器觸點(diǎn)傳導(dǎo)連續(xù)電流。與半導(dǎo)體相比的優(yōu)點(diǎn)是熱損耗較低。
同樣通過(guò)半導(dǎo)體執(zhí)行關(guān)斷。觸點(diǎn)只是輕微暴露于電弧，從而使用壽命較長(zhǎng)。
集成過(guò)載保護(hù)
帶 3RQ1 耦合繼電器的擴(kuò)展選件
SIRIUS 3SK 安全繼電器適合與 SIRIUS 3RQ1 耦合繼電器組合使用。通過(guò) SIRIUS 3ZY12 裝置連接器或接線進(jìn)行組合。
3ZY12 裝置連接器
通過(guò)使用 3ZY12 裝置連接器來(lái)組合各個(gè)設(shè)備，可縮短對(duì)各組件進(jìn)行組態(tài)和接線所需的時(shí)間。同時(shí)可在接線期間避免發(fā)生錯(cuò)誤，大大減少*組裝好的應(yīng)用所需的測(cè)試。
組態(tài)和庫(kù)存
DIP 開(kāi)關(guān)或軟件、寬電壓范圍 (3SK1111) 和專用電源裝置（僅 3SK1）提供了可變?cè)O(shè)定選項(xiàng)，可以降低庫(kù)存成本，可滿足需要使用分析單元的組態(tài)的要求。
通信
3SK2 安全繼電器可通過(guò) PROFINET 或 PROFIBUS 并使用可選接口模塊方便地集成在整體應(yīng)用中。
具有以下優(yōu)點(diǎn)：
與裝置控制器交換信號(hào)與信息
通過(guò)控制器讀出并顯示安全繼電器的診斷和診斷信息，從而可進(jìn)行故障排查，縮短裝置停運(yùn)時(shí)間
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和 Safety ES 工程軟件進(jìn)行訪問(wèn)，執(zhí)行參數(shù)設(shè)置、調(diào)試和診斷
采用FE
用于 3SK2 的 SIRIUS Sim 模擬工具可用于快速而方便地測(cè)試已創(chuàng)建的組態(tài)，無(wú)需使用實(shí)際設(shè)備。這樣創(chuàng)建的組態(tài)隨后可直接加載到實(shí)際設(shè)備中。從而降低了工程組態(tài)的時(shí)間與成本。
1. P0003為用戶訪問(wèn)等級(jí)參數(shù)，當(dāng)你無(wú)法找到你要看的參數(shù)時(shí)，不妨將其設(shè)為3試試；
2. P0004為參數(shù)過(guò)濾參數(shù)，將其設(shè)為0即可訪問(wèn)全部參數(shù)；
3. 電機(jī)參數(shù)只有在P0010設(shè)為1時(shí)，才能更改；
4. r0039為變頻器已消耗得電能參數(shù)（kWh）,通過(guò)它你可知道曳引機(jī)消耗了多少度電；
5. P0492為允許的速度偏差參數(shù)，當(dāng)變頻器報(bào)F009時(shí)，不妨將其增大試試；
6. P0494為速度反饋信號(hào)丟失時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施的延遲時(shí)間，當(dāng)變頻器報(bào)F009時(shí)，不妨將其同時(shí)增大試試；
如若將P0492,P0494增大，變頻器仍報(bào)F009時(shí)，那么干脆一不做，二不休將其均設(shè)為0試試。（這可是機(jī)密，一般人俺不告訴他。）
7. P0700為選擇命令源參數(shù)，你可千萬(wàn)不要對(duì)其輕舉妄動(dòng)，否則將會(huì)給你帶來(lái)很大的麻煩；
8. 西門子變頻器編碼器模板上的A、B相與旋轉(zhuǎn)編碼器上的A、B相正好是相反的，所以在你接線時(shí)順手給它換一下，省的隨后麻煩；
9. 當(dāng)你用手微微轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，編碼器模板上的指示燈應(yīng)該有變化，若是常亮或不亮，則說(shuō)明必有其一有問(wèn)題；
10. r0722為輸入口監(jiān)控參數(shù)，通過(guò)它你可監(jiān)視到變頻器的輸入信號(hào);
11. r0747為輸出口監(jiān)控參數(shù)，通過(guò)它你可監(jiān)視到變頻器的輸出信號(hào);
12. P0748為輸出口邏輯更改參數(shù)，通過(guò)它，輸出口是常開(kāi)還是常閉隨你便；
13. P0927為設(shè)定參數(shù)更改接口，當(dāng)無(wú)法更改參數(shù)時(shí)，可將其設(shè)為15；
14. r0947為故障記錄參數(shù)，通過(guò)它你可查到最近發(fā)生的8次故障代碼；
15. P0952為故障總數(shù)參數(shù)，顯示的是P0947中的故障數(shù)；
16. P1800為載波頻率設(shè)置參數(shù)，在曳引機(jī)電磁噪音滿足要求的情況盡量減小此值；
17. P2103為故障自復(fù)位參數(shù)，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，可以馬上復(fù)位，以避免困人。但是由于變頻器馬上復(fù)位，便使得無(wú)法看到故障代碼，為此你可將此參數(shù)先改為0，待故障排除以后再改回原值（2853.0），記住可不要忘了，否則將人困在轎廂里，你可要吃不了兜著走。
18. 若想將變頻器恢復(fù)到出廠默認(rèn)值，你可按如下操作：
P0010=30
P0970=1
非到萬(wàn)不得已，請(qǐng)不要進(jìn)行此項(xiàng)操作，否則你將找后悔藥吃。
19. 進(jìn)行電機(jī)自整定時(shí)，P3900請(qǐng)一定要設(shè)為3，否則很多參數(shù)將恢復(fù)到出廠默認(rèn)值，你將欲哭無(wú)淚。
20. 進(jìn)行電機(jī)自整定時(shí)，若報(bào)F009，你可將P1300設(shè)為20（無(wú)編碼器矢量控制），并將旋線先拆除，待整定完成后再恢復(fù)；
若還是報(bào)F0090，也可將P1300設(shè)為0再做；
21. 若是新?lián)Q的變頻器或編碼器模板，請(qǐng)檢查一下模板上面的撥碼開(kāi)關(guān)一定要將1，3，5至于ON的位置，否則變頻器會(huì)報(bào)F009；
22. 在你安裝或更換編碼器模板時(shí)，稍微將模板向上提一點(diǎn)再按，當(dāng)聽(tīng)到咔吧一聲時(shí)，表示模板已安裝就位，否則請(qǐng)檢查模板是否已安裝好；
23. F0453未變頻器新增加的故障代碼，為電機(jī)堵轉(zhuǎn)故障，需要檢查一下抱閘和接線；
24. 參數(shù)中的下標(biāo)，如P2816.0=722.3,是在P2816下的1n000設(shè)定的，同理P2816.1=722.4應(yīng)再P2816下的1n001中設(shè)定；
25. 變頻器在運(yùn)行過(guò)程中，在顯示任何一個(gè)參數(shù)時(shí)，按下Fn鍵并保持2秒鐘以上，則變頻器將顯示下列值：
（1）直流母線電壓（用d表示-單位：V）
（2）輸出電流（A）
（3）輸出頻率（Hz）
（4）輸出電壓（用o表示—單位：V）
連續(xù)按下Fn鍵，將輪流顯示上述參數(shù)。
26. 當(dāng)變頻器發(fā)生故障或報(bào)警時(shí)，按Fn鍵可將操作面板上顯示的故障或報(bào)警信息復(fù)位
6ES7212-1HF40-0XB0
產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮產(chǎn)品的性能以外，還要充分考慮該設(shè)備運(yùn)行時(shí)對(duì)人和設(shè)備可能造成的損害，要采取相應(yīng)的措施來(lái)避免這些潛在的損害。不同的國(guó)家和地區(qū)對(duì)產(chǎn)品的安全性能有不同的要求，其中歐盟要求所有出口到歐盟國(guó)家的機(jī)械產(chǎn)品要通過(guò)CE認(rèn)證，在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)里對(duì)安全方面有詳細(xì)的要求。
1CE標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于數(shù)控機(jī)床有關(guān)的要求
數(shù)控機(jī)床要設(shè)置可鎖定的模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，一次只能允許一種模式起作用，分加工模式和設(shè)定模式兩種。在加工模式下，操作者可以自動(dòng)運(yùn)行加工程序，在運(yùn)行中鎖定防護(hù)門，一旦防護(hù)門打開(kāi)，機(jī)床需要安全可靠地停車，保證操作者和設(shè)備的安全；設(shè)定模式時(shí)，操作者可以在防護(hù)門打開(kāi)的情況下調(diào)整機(jī)床，但進(jìn)給軸的移動(dòng)速度不能超過(guò)2000mm/min，主軸轉(zhuǎn)速不能超過(guò)50r/min。
因此，數(shù)控機(jī)床要滿足安全要求，少需要具有以下功能：模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，用來(lái)轉(zhuǎn)換機(jī)床工作模式； 安全停車，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)意外時(shí)（如急停、防護(hù)門以外打開(kāi)等），機(jī)床要能安全可靠地停車；安全速度監(jiān)控，在設(shè)定模式下，監(jiān)控各個(gè)軸的移動(dòng)速度，不能超出安全速度。
按CE要求，所有控制都需要雙通道，在任何一個(gè)通道控制失效時(shí)還能保證安全控制功能的正確實(shí)現(xiàn)；并且要在適當(dāng)?shù)拈g隔時(shí)間里，對(duì)一些重要的安全功能進(jìn)行測(cè)試。
2840D的安全集成功能調(diào)試
840D在系統(tǒng)集成了安全控制功能，只需附加少量的硬件，就能達(dá)到CE認(rèn)證要求，具體控制原理如圖所示。圖1840D控制原理
與安全控制有關(guān)的輸入、輸出信號(hào)，分兩路分別進(jìn)入到NC和PLC里，它們按照相同的控制邏輯來(lái)監(jiān)控驅(qū)動(dòng)，任何一路都能直接停止驅(qū)動(dòng)，這兩路的信號(hào)隨時(shí)比較，如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，能產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。對(duì)速度監(jiān)控而言，既可以用雙測(cè)量系統(tǒng)，也可以單用電機(jī)后面的編碼器，信號(hào)是由兩個(gè)獨(dú)立的通道送到NC和驅(qū)動(dòng)CPU中，在兩個(gè)CPU中分別監(jiān)控?？紤]到編碼器本身的質(zhì)量問(wèn)題，雙編碼器比單編碼器要更可靠。圖1中，NC中的I/O是通過(guò)連接在驅(qū)動(dòng)總線上的DMP模塊實(shí)現(xiàn)，PLC的輸入輸出信號(hào)通過(guò)S7-300的I/O模塊實(shí)現(xiàn)。
3 垂直軸的抱閘回路的安全控制
傳統(tǒng)的抱閘回路是通過(guò)單一的PLC輸出點(diǎn)來(lái)控制，一旦PLC發(fā)生問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致抱閘的控制回路也出現(xiàn)問(wèn)題，不符合安全控制的雙通道控制原理。帶安全集成的840D系統(tǒng)采用NC側(cè)和PLC側(cè)同時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)來(lái)控制抱閘的打開(kāi)，這兩個(gè)信號(hào)串聯(lián)后去松開(kāi)制動(dòng)器，因此任何一個(gè)回路有問(wèn)題都會(huì)抱緊抱閘，大大增加了垂直軸的安全性。
在NCK增加了一個(gè)變量$VA_DPE[軸名]來(lái)表示該軸的脈沖使能狀態(tài)，可以通過(guò)這個(gè)變量來(lái)控制NCK側(cè)的抱閘控制回路的輸出，在SAFE.SPF中增加$A_OUTSE[1]表示抱閘輸出的系統(tǒng)變量：
IDS=5 DO $A_OUTSE[1]= $VA_DPE[Z1] AND EMG
為了提高急停時(shí)的反應(yīng)速度，也可以把急停、STOP A等信號(hào)串接到控制回路中去。
在PLC中常用的制動(dòng)控制邏輯（假設(shè)第3軸為Z軸，輸出地址為Q32.0）；
A I 32.0 ； 急停是否有效
AN DB33.DBX108.2 ； 控制脈沖是否被安全取消
A DB33.DBX93.7 ； 脈沖是否使能
= DB18.DBX46.0 ； 同步 $A_OUTSE[1]信號(hào)
A DB18.DBX46.0
A DB33.DBX61.5 ； 位置環(huán)是否有效
= Q 32.0
以上示例只是把抱閘的輸出信號(hào)送到$A_OUTSE[1]，但送到實(shí)際的I/O點(diǎn)還需要參數(shù)定義。假設(shè)DMP模塊采用16點(diǎn)輸出模塊，前面一個(gè)字節(jié)的4位已經(jīng)用于NC的外部脈沖取消信號(hào)，后面1個(gè)字節(jié)可以用參數(shù)定義輸出系統(tǒng)變量$A_OUTSE[1]- $A_OUTSE[8]
N10392 $MN_SAFE_OUT_HW_ASSIGN[0]='H1050202'，把系統(tǒng)變量$A_OUTSE[1]-
$A_OUTSE[8]輸出到DMP模塊的第二個(gè)槽的第二個(gè)字節(jié)。（這里假設(shè)DMP模塊對(duì)應(yīng)的槽號(hào)為5）。
這樣就可以通過(guò)DMP和PLC上的輸出點(diǎn)一起來(lái)控制抱閘。
4 安全軟限位
當(dāng)使用西門子的安全集成功能時(shí)，可以采用安全軟限位代替原來(lái)采用硬件開(kāi)關(guān)的硬限位。
安全集成中的軟限位是采取雙通道同時(shí)監(jiān)控軸的位置信息，其一旦超過(guò)設(shè)定的限位值，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)可以用參數(shù)選擇的安全停車，信號(hào)建議采用STOP C ，能比較快速地停車信號(hào)。停車的距離與位置環(huán)的控制周期（MD10050，MD10060），安全功能的循環(huán)時(shí)間（MD10090）、和軸的運(yùn)行速度以及軸的慣性有關(guān)。程序如下：
N36901 $MA_SAFE_FUNCTION_ENABLE[AX1] Bit7 激活安全軟限位功能
N36934 $MA_SAFE_POS_LIMIT_PLUS[0,AX1] ；和軟限位參數(shù)一樣，有兩組值，
N36934 $MA_SAFE_POS_LIMIT_PLUS[1,AX1] ；通過(guò)接口信號(hào)（DB31…DBX23.4）來(lái)選擇
N36935 $MA_SAFE_POS_LIMIT_MINUS[0,AX1]
N36935 $MA_SAFE_POS_LIMIT_MINUS[1,AX1]
N36962 $MA_SAFE_POS_STOP_MODE[1,AX1] ；定義當(dāng)軸超出安全軟限位時(shí)的安全停車方式
默認(rèn)方式為STOP C
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到軸的行程位置超出參數(shù)設(shè)定的安全軟限位以后，會(huì)選擇參數(shù)定義的安全停車，但是系統(tǒng)不會(huì)給出具體的報(bào)警信息。建議把軸的正常軟限位值設(shè)置成比安全軟限位區(qū)小一點(diǎn)的值。當(dāng)報(bào)警產(chǎn)生后，先到機(jī)床主操作畫面里取消“用戶協(xié)議"，即取消軸的安全回參考點(diǎn)標(biāo)志，這時(shí)安全軟限位功能暫時(shí)失效，用戶要保證按相反的方向把軸開(kāi)到一個(gè)正常的位置，重新選擇“用戶協(xié)議"生效后，安全軟限位開(kāi)關(guān)功能又被重新激活。
5 結(jié)語(yǔ)
介紹840D的安全集成主要功能，在實(shí)際的機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)具體機(jī)床的危險(xiǎn)程度采取不同的安全規(guī)劃方案，避免發(fā)生機(jī)床和人身安全事故。
收稿日期：2013-8-18
作者簡(jiǎn)介：張建偉（1963-），電氣工程師，從事機(jī)床電氣裝配質(zhì)控文件編制工作，并對(duì)裝配現(xiàn)場(chǎng)電氣安裝檢驗(yàn)工作提供技術(shù)支持。
一、控制器：西門子S7-200smart CPU：ST60 擴(kuò)展數(shù)字量輸入輸出模塊EM DT32（3個(gè)）S7-200smart是西門子最新款小型PLC，該款和老款的S7-200CN（目前已停產(chǎn)）系列相比主要的優(yōu)勢(shì)在于，smartCPU主體增加了一個(gè)以太網(wǎng)口（TCP/IP）以及CPU主體最多可以支持三路脈沖輸出(100K),以ST60CPU為例該CPU主體支持三路脈沖+方向形式的脈沖輸出，但如果使用差分形式脈沖輸出只支持兩路，此外smart系列的劣勢(shì)是不支持?jǐn)U展運(yùn)動(dòng)控制模塊而200CN系列是支持的，smart使用的編程軟件是STEP 7-MicroWIN SMART（該軟件可以在西門子下載）
二、電機(jī)硬件：松下A6SE系列伺服驅(qū)動(dòng)器200W帶抱閘（增量式專用 脈沖列輸入型） IAI電缸本系列中暫不講解 圖片中包含兩個(gè)松下A6伺服電機(jī)以及一個(gè)IAI電缸驅(qū)動(dòng)器（可以使用普通IO或者脈沖對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制），因?yàn)楸敬问褂玫膬蓚€(gè)伺服電機(jī)均是垂直方向運(yùn)動(dòng)，故選用帶抱閘的電機(jī)