Siemens Umrichter Sinamics V20


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Sinamics V20

Steuerung über Klemmen

Eine externe Ansteuerung eines Frequenzumrichters der Reihe Sinamics V20 von Siemens über Klemmen gestaltet sich äußerst einfach. Mit lediglich zwei digitalen und einem analogen Signal kann ein Motor in Bewegung in beiden Richtungen gesetzt werden. Somit kann der Umrichter mit äußerst wenig Aufwand in eine übergeordnete Steuerung integriert werden. Darüber hinaus bietet der Umrichter auch andere Steuerungsarten an. Die Umrichter werden in neun Baugrößen angeboten und decken einen Leistungsbereich von 0,12 kW bis 30 kW ab.

Als Beispiel verwende ich den Umrichter 6SL3210-5BB17-5BV1 mit einer Leistung von 0,75 kW und einphasiger Einspeisung von 230VAC. Ein dreiphasiger Motor wird zum Test nicht angeschlossen. Eine vollständige Inbetriebnahme wird hier nicht vorgestellt. Sie sollte ausschließlich durch Fachleute durchgeführt werden.

Sinamics V20

Frequenzumrichter Sinamics V20 (6SL3210-5BB17-5BV1)

Bevor der elektrische Anschluss erfolgen kann, müssen einige Parameter eingestellt werden, damit der Umrichter weiß, welche Arbeitsweise gewünscht ist. Dies ist notwendig, da hier zahlreiche Optionen möglich sind.

Es empfiehlt sich zunächst den Umrichter auf die Werkseinstellung zurückzusetzen. Damit wird sichergestellt, dass keine alten Einstellungen störend mitwirken.
Das Zurücksetzen auf Werkseinstellungen erreicht man mit den Parameter:
P010 = 30
P0970 = 1
Mit Parameter P003 kann man den Zugriff auf Parameter erweitern:
P003 = 1 (Standard)
P003 = 2 (Erweitert)
P003 = 3 (Expertenstufe)
Im weiteren Schritt stellt man das gewünschte Verbindungsmakro ein. In diesem Fall handelt es sich um das Verbindungsmakro
Cn002 = Steuerung über Klemmen.
(Die Bedienung von BOP / Basic Operator Panel / ist in Betriebsanleitung des Umrichters beschrieben.)
Weitere relevante Parameter sind:
P700 = 2 (Befehlsquelle Anschluss)
P701 = 1 (Ein/Aus Eingang 1)
P702 = 12 (Rückwärts Eingang 2)
P1000 = 2 (Analog als Drehzahlsollwert)
Damit sind die Parameter für unsere einfache Anwendung richtig eingestellt.
Zusätzlich kann man den Eingang 3 für eine feste Frequenz verwenden. Mit einem Digitalausgang kann man eine Störung melden. Die zuständigen Parameter wären:
P703 = 10 (Jog rechts Eingang 3)
P1058 = 10 (Jog Frequenz)
P0732 = 52.3 (Digitalausgang 2, potenzialfreier Wechsler, Störung )
Die Klemmen-Verdrahtung ergibt sich aus dem Anschlussplan des Umrichters:

Anschlussschema

Anschlussschema (Auszug aus der Betriebsanleitung)

Klemmenbelegung

Klemmenbelegung (Auszug aus der Betriebsanleitung)

Der Umrichter stellt sowohl 24VDC für digitale als auch 10VDC Referenzspannung für die analogen Eingänge zur Verfügung. Somit kann man auf externe Spannungsquellen verzichten.
Die Testschaltung sieht dann wie folgt aus:

Stromlaufplan

Testschaltung (Stromlaufplan)

Testschaltung

Aufgebaute Testschaltung

Die Funktionalität in diesem Fall sieht wie folgt aus:

S1 ON / S2 OFF / S3 OFF = Motor startet mit Rechtslauf / Drehzahl mit Poti frei einstellbar.
S1 ON / S2 ON / S3 OFF = Motor startet mit Linkslauf / Drehzahl mit Poti frei einstellbar.
S1 OFF / S2 OFF / S3 ON = Motor startet mit Rechtslauf und fester Drehzahl.
S1 OFF / S2 ON / S3 ON = Motor startet mit Linkslauf und fester Drehzahl.

Anstatt eines Potenziometers kann man an den Umrichter einen beliebigen Sensor anschließen, der mit einem Ausgang 0-10V die Drehzahl des Motors automatisch regelt.
Alternativ können die digitalen und analogen Eingänge des Umrichters direkt von einer SPS angesteuert werden.

Die Leuchtdioden in der Schaltung haben keine Funktion und dienen nur Visualisierung. Ihre Bedeutung von oben betrachtend:
LED1 grün – Schalter S1: Start / Stop
LED2 grün – Schalter S2: Drehrichtungsumkehr
LED3 grün – Schalter S3: Feste Drehzahl
LED4 rot - Störung

Weitere nützliche Parameter:
P2000 – max. Frequenz
P1120 - Auf-Rampe
P1121 - Ab-Rampe
P0757 – bis P761 (Skalierung des analogen Signals)
In dem kurzen Video kann man die Wirkung der Signale auf den Umrichter beobachten. In dem integrierten Display wird die aktuelle Frequenz angezeigt.


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