Die von INDRAMAT vorgeschlagenen Ansteuerungen des Netzschützes und des Zwischenkreiskurzschlusses im TVD stellen das Funktionsprinzip dar. In diesem Kapitel werden verschiedene Möglichkeiten der Ansteuerung gezeigt.
Die Wahl der Ansteuerung und ihre Wirkung ist abhängig vom Funktionsum-fang und Wirkungsablauf der gesamten Anlage und liegt in der Verantwortung des Anlagenherstellers.
4.1. Möglichkeiten der Ansteuerung
durch die NC-Steuerung
durch die Antriebselektronik geregeltes Abbremsen
bei NOT-AUS oder Netzausfall Stillsetzen der Antriebe bei gestörter
Antriebselektronik ohne Zwischenkreis-kurzschluß mit
Zwischenkreis-kurzschluß
Abb. 4.1: Möglichkeiten der Ansteuerung
Als zusätzliche Sicherheit zum gebremsten Stillsetzen der Antriebe bei Störungen in der Antriebselektronik wird die Zwischenkreisspannung kurzge-schlossen.
Mit Zwischenkreiskurzschluß werden Synchronmotore stets gebremst still-gesetzt, ungeachtet dessen, ob die Antriebselektronik noch funktionsfähig ist oder nicht.
Ohne Zwischenkreiskurzschluß laufen Synchronmotore bei gestörter An-triebselektronik unkontrolliert aus.
Asynchronantriebe bremsen bei kurzgeschlossener Zwischenkreis-spannung nicht !
In der Regel werden die Antriebe bei Not-Aus oder bei Netzfehlern durch die Antriebsregelung stillgesetzt.
Bei Not-Aus oder beim Ansprechen der antriebsinternen Überwachungen wird durch die Antriebsregelung Sollwert-Null vorgegeben und die Antriebe bremsen geregelt mit maximalem Drehmoment.
In einigen Anwendungsfällen (z.B elektronisch gekoppelte Verzahnungs-maschinen) ist es erforderlich, daß die Antriebe bei Not-Aus oder bei Netz-fehlern von der CNC geführt stillgesetzt werden.
Bei Not-Aus oder beim Ansprechen der antriebsinternen Überwachungen werden die Antriebe dann lagegeregelt durch die NC-Steuerung abgebremst.
Stillsetzen der Antriebe bei gestörter Antriebs-elektronik mit oder ohne Zwischenkreis-kurzschluß
Bremsen bei Not-Aus oder Netzausfall mit max. Drehmoment durch die Antriebs-elektronik oder lage-geregelt durch die NC-Steuerung
• DOK-POWER*-TVD*1.3****-ANW1-DE-E1,44 • 12.96
4.2. Ansteuerung des TVD mit Zwischenkreiskurzschluß
Mit dieser Ansteuerungsvariante wird mit geringem Aufwand eine hohe Sicherheit erzielt. Die im Antriebssystem eingebauten Überwachungen wer-den am effektivsten genutzt.
• wenn das TVD 1.3 nur Synchronantriebe versorgt
• wenn Asynchron- und Synchronantriebe an einem TVD 1.3 betrieben werden
Die NCB-Brücke am TVD (X3/1 - X3/2) darf nicht geschlossen sein.
Durch den Zwischenkreiskurzschluß können Synchronmotore (permanent-erregt) auch bei gestörter Antriebselektronik gebremst stillgesetzt werden.Der Zwischenkreiskurzschluß fällt nur bei Antriebsstörungen ein. Wird der NOT-AUS-Taster gedrückt, bremsen daher auch Asynchron-Hauptantriebe.
Bei NOT-AUS oder beim Ansprechen der Überwachungen des Versorgungs-moduls (z.B. Netzausfall) werden die Antriebe durch die Antriebselektronik geregelt mit max. Drehmoment abgebremst.
Gefahrenquelle:
Die Zwischenkreis-Kurzschlußschaltung schützt Maschinen bei An-triebsfehlern. Sie kann alleine keine Personenschutzfunktion überneh-men. Bei Fehlern im Antrieb und im Versorgungsmodul sind auch bei aktiviertem Zwischenkreis-Kurzschluß (X2/2 = 0) unkontrollierte An-triebsbewegungen möglich.
Mögl. Folgen:
Je nach Maschinenausführung sind Personenschäden möglich.
Vermeidung:
Anlagenseitig zusätzliche Überwachungen und Schutzeinrichtungen vorsehen.
Warnung!
Beim Betätigen des NOT-AUS-Tasters fällt das Netzschütz im TVD 1.3 sofort ab. Die Reglerfreigaben der Antriebe werden durch einen Hilfskontakt des Netzschützes abgeschaltet. Dies führt antriebsintern zu einer Sollwert-Null-schaltung aller angeschlossenen Antriebe. Alle Antriebe werden geregelt abgebremst.
Eine Antriebsfehlermeldung durch das Versorgungsmodul (Bb1-Kontakt), eine Fehlermeldung durch die NC-Steuerung (Servofehler) oder das Überfah-ren der Endlagenschalter führt dazu, daß das Netzschütz abgeschaltet wird und der Zwischenkreiskurzschluß einfällt.
Wirkungsweise
Zwischenkreis-kurzschluß
AUS EIN K1 (X5/3-4)
Zwischenkreis-spannung UD-Kontakt Reglerfreigabe durch die Steuerung
t1 ≥ 200 ms; t2 = 1,25 ... 1,4 s; t3 ≥ 40 ms t3
t2 t2
t1 t1 t1
SVTVDmZW
Abb. 4.2: Singnalverlauf beim Einschalten des TVD
Merkmale Anwendung
Netzschütz Haltebremse Achsendlage
Verriegelung Schutz-türe
Bb1 = Betriebsbereitschaft Versorgungsmodul (Antriebssystem) Bb = Betriebsbereitschaft Antriebsmodul
CNC = Schleppfehlermeldung der Steuerung (nur Kontakt verwenden der bei offenem NOT-AUS-Schalter nicht öffnet) K1 = Netzschütz im Versorgungsmodul K4 = Ansteuerung Haltebremse 1) Q1 = Absicherung Leistungsversorgung Q10 = Hauptschalter
RF = Reglerfreigabesignal der Steuerung S1 = Not-Aus
S2 = Achsendlage S4 = Leistung Aus S5 = Leistung Ein
Y1 = elektrisch lösende Haltebremse für Vorschubantriebe Lösverzögerung beachten! Drehzahlsollwertvorgabe erst 100 ms nach RF-EIN
Y2 = Verriegelung Schutztüre 0V
SS1TVR
• mit Zwischenkreiskurzschluß
• bei Not-Aus geregeltes Abbremsen durch die Antriebselektronik
L1 Einschalt-verzögerung 1,4 s
&
NCB offen X4/1
1) Nur bei Haltebremsen von Vorschubantrieben, die nicht durch das Antriebsmodul gesteuert werden.
Funktionalität:
1 Bei Auslieferung
gebrückt
Abb. 4.3: Ansteuerung des TVD 1.3 mit Zwischenkreiskurzschluß
• DOK-POWER*-TVD*1.3****-ANW1-DE-E1,44 • 12.96
Anwendung
4.3. Ansteuerung des TVD durch NOT-AUS-Relais mit Zwischenkreiskurzschluß
Mit dieser Ansteuerungsvariante wird mit geringem Aufwand eine hohe Sicherheit erzielt. Die im Antriebssystem eingebauten Überwachungen wer-den am effektivsten genutzt.
• in umfangreichen Anlagen, wenn der NOT-AUS-Schalter vervielfältigt werden muß oder wenn z. B. eine Schutzüberwachung erforderlich ist.
• wenn das TVD nur Synchronantriebe versorgt.
• wenn Asynchron- und Synchronantriebe an einem TVD betrieben werden.
Die NCB-Brücke am TVD (X3/1 - X3/2) darf nicht geschlossen sein.
Durch den Zwischenkreiskurzschluß können Synchronmotore (permanent-erregt) auch bei gestörter Antriebselektronik gebremst stillgesetzt werden.
Der Zwischenkreiskurzschluß fällt nur bei Antriebsstörungen ein. Wird das NOT-AUS-Relais ausgeschaltet, bremsen daher auch Asynchron-Hauptan-triebe.
Bei NOT-AUS oder beim Ansprechen der Überwachungen des Versorgungs-moduls (z.B. Netzausfall) werden die Antriebe durch die Antriebselektronik geregelt mit max. Drehmoment abgebremst.
Gefahrenquelle:
Die Zwischenkreis-Kurzschlußschaltung schützt Maschinen bei An-triebsfehlern. Sie kann alleine keine Personenschutzfunktion überneh-men. Bei Fehlern im Antrieb und im Versorgungsmodul sind auch bei aktiviertem Zwischenkreis-Kurzschluß (X2/2 = 0) unkontrollierte An-triebsbewegungen möglich.
Mögl. Folgen:
Je nach Maschinenausführung sind Personenschäden möglich.
Vermeidung:
Anlagenseitig zusätzliche Überwachungen und Schutzeinrichtungen vorsehen.
Warnung!
Abb. 4.4: Signalverlauf beim Einschalten des TVD durch die Steuerung
t1 ≥ 200 ms; t2 = 1,25 ... 1,4 s; t3 ≥ 40 ms
Beim Abschalten des NOT-AUS-Relais fällt das Netzschütz im TVD sofort ab.
Die Reglerfreigaben der Antriebe werden durch einen Hilfskontakt des Netzschützes abgeschaltet. Dies führt antriebsintern zu einer Sollwert-Null-schaltung aller angeschlossenen Antriebe. Alle Antriebe werden geregelt abgebremst.
Eine Antriebsfehlermeldung durch das Versorgungsmodul (Bb1-Kontakt), eine Fehlermeldung durch die NC-Steuerung (Servofehler) oder das Überfah-ren der Endlagenschalter führt dazu, daß das Netzschütz abgeschaltet wird und der Zwischenkreiskurzschluß einfällt.
Wirkungsweise
Netzschütz
A10 = NOT-AUS-Relais
Bb1 = Betriebsbereitschaft Versorgungsmodul (Antriebssystem)
Bb = Betriebsbereitschaft Antriebsmodul CNC = Schleppfehlermeldung der Steuerung (nur Kontakt verwenden der bei offenem NOT-AUS-Schalter nicht öffnet) K1 = Netzschütz im Versorgungsmodul K4 = Ansteuerung Haltebremse 1) Q1 = Absicherung Leistungsversorgung Q10 = Hauptschalter
RF = Reglerfreigabesignal der Steuerung S1 = Not-Aus
S2 = Achsendlage S4 = Leistung Aus S5 = Leistung Ein
S11 = Überwachung Schutztüre S12 = Überwachung Schutztüre
Y1 = elektrisch lösende Haltebremse für Vorschubantriebe Lösverzögerung beachten!
Drehzahlsollwertvorgabe erst 100 ms nach RF-EIN
0V
SS2TVR
• durch NOT-AUS-Relais sofortige Leistungsabschaltung
• mit Zwischenkreiskurzschluß
• bei Not-Aus geregeltes Abbremsen durch die Antriebselektronik L1 Einschalt-verzögerung 1,4 s
&
NCB offen X4/1
1) Nur bei Haltebremsen von Vorschubantrieben, die nicht durch das Antriebsmodul
Je nach Sicherheitsanforderungen an die Maschine können weitere Überwachungen und Verriegelungen notwendig sein!
Funktionalität:
Bei Auslieferung gebrückt X5/3 TVD X5/4 X4/3 UD
X4/4
Abb. 4.5: Ansteuerung des TVD mit Zwischenkreiskurzschluß
• DOK-POWER*-TVD*1.3****-ANW1-DE-E1,44 • 12.96
4.4. Ansteuerung des TVD ohne Zwischenkreis-Kurz-schluß
Wenn das ungebremste Auslaufen der Antriebe für die Anlage unschädlich ist.
Typischer Einsatz:
• wenn das TVD nur Asynchron-Antriebe versorgt
• wenn die Endlagen der Vorschubachsen ausreichend bedämpft sind Die NCB-Brücke am TVD (X3/1 - X3/2) darf nicht geschlossen sein.
Die Zwischenkreisspannung wird nicht kurzgeschlossen. Der Zwischen-kreiskurzschluß hat bei Asynchronantrieben keine zusätzliche Bremswirkung bei gestörter Antriebselektronik. Wird die Zwischenkreisspannung kurzge-schlossen, können Asynchronantriebe nicht mehr geregelt bremsen.
Bei NOT-AUS oder beim Ansprechen der Überwachungen des Versorgungsmoduls (z.B. Netzausfall) werden die Antriebe durch die An-triebselektronik geregelt mit max. Drehmoment gebremst.
Beim Öffnen der Not-Aus-Kette fällt das Netzschütz im TVD sofort ab. Die Reglerfreigaben der Antriebe werden durch einen Hilfskontakt des Netzschützes abgeschaltet. Dies führt antriebsintern zu einer Sollwert-Null-schaltung aller angeschlossenen Antriebe. Alle Antriebe werden geregelt abgebremst.
Anwendung
Vorsicht !
Gefahrenquelle:
Ungebremstes Auslaufen der Antriebe bei gestörter Antriebs-elektronik.
Mögl. Folgen:
Maschinenschäden
Vermeidung:
• Endlagen von Vorschubachsen ausreichend bedämpfen.
• Motore mit mechanischer Bremse einsetzten.
Wirkungsweise
AUS EIN K1 (X5/3-4)
Zwischenkreis-spannung UD-Kontakt Reglerfreigabe durch die Steuerung
t1≥ 200 ms; t2 = 1,25 ... 1,4 s; t3≥ 40 ms t3
t2 t2
t1 t1
SVTVDoZW
Abb.4.6: Signalverlauf beim Einschalten des TVD
Merkmale
Q10 Q1
Bb1 = Betriebsbereitschaft Versorgungsmodul (Antriebssystem)
Bb = Betriebsbereitschaft Antriebsmodul K1 = Netzschütz im TVD
K4 = Ansteuerung Haltebremse 1) Q1 = Absicherung Leistungsversorgung Q10 = Hauptschalter
RF = Reglerfreigabesignal der Steuerung S1 = Not-Aus
S4 = Leistung Aus S5 = Leistung Ein
Y1 = elektrisch lösende Haltebremse für Vorschubantriebe Lösverzögerung beachten! Drehzahlsollwertvorgabe erst 100 ms nach RF-EIN
Y2 = Verriegelung Schutztüre
0V
SSTVR/3
• ohne Zwischenkreiskurzschluß
• bei Not-Aus geregeltes Abbremsen durch die Antriebselektronik
L1 Einschalt-verzögerung 1,4 s
&
NCB offen
TVD
1) Nur bei Haltebremsen von Vorschubantrieben, die nicht durch das Antriebsmodul gesteuert werden.
Bb1 für Diagnosezwecke X4/2
Bei Auslieferung gebrückt
X5/3 TVD X5/4 X4/3 UD
X4/4
Abb. 4.7: Ansteuerung des TVD ohne Zwischenkreiskurzschluß
• DOK-POWER*-TVD*1.3****-ANW1-DE-E1,44 • 12.96
4.5. Ansteuerung des TVD zum lagegeregelten Brem-sen der Antriebe
Meist bei Antrieben, die als elektronisches Getriebe über die CNC-Steuerung gekoppelt sind und auch bei Netzausfall keinen Winkelfehler annehmen dürfen.
Die NCB-Brücke am TVD (X3/1 - X3/2) muß geschlossen sein. Die Reglerfreigaben der Antriebe dürfen nicht durch das Netzschütz abge-schaltet werden.
Die Zwischenkreisspannung wird nicht kurzgeschlossen, damit Energie zum lagegeregelten Stillsetzen der Antriebe zur Verfügung steht.
Bei NOT-AUS oder beim Ansprechen der Überwachungen des TVD (z.B. Netzausfall) werden die Antriebe lagegeregelt durch die NC-Steuerung stillgesetzt.
Die im Zwischenkreis gespeicherte bzw. die zurückgespeiste Energie muß größer sein, als die für die Erregung von Asynchronmaschinen oder für Rückzugsbewegungen benötigte Energie.
Beim Öffnen der NOT-AUS-Kette fällt das Netzschütz im TVD sofort ab. Die NC-Steuerung muß die Antriebe lagegeregelt stillsetzen.
Anwendung
Wirkungsweise
Gefahrenquelle:
Die Sollwertnullschaltung der Antriebe bei Netzfehler, wird bei ge-schlossener NCB-Brücke unterdrückt.
Mögl. Folgen:
Bei Netzfehler laufen die Antriebe ungebremst aus.
Je nach Maschinenausführung sind Schäden möglich.
Vermeidung:
Beim Ansprechen des UD-Kontaktes muß die Steuerung die Antriebe lagegeregelt stillsetzen.
Vorsicht !
AUS EIN K1 (X5/3-4)
Zwischenkreis-spannung UD-Kontakt Reglerfreigabe durch die Steuerung
t1 ≥ 200 ms; t2 = 1,25 ... 1,4 s; t3 ≥ 40 ms t3
t2 t2
t1 t1
1) Reglerfreigabe erst abschalten, wenn die Antriebe stillgesetzt sind 1)
SVTVDzLBA
Abb. 4.8: Signalverlauf beim Einschalten des TVD
Merkmale
Netzschütz Haltebremse
Abb. 4.9: Ansteuerung des TVD zum lagegeregelten Abbremsen der Antriebe
Q10 Q1
Bb1 = Betriebsbereitschaft Versorgungsmodul (Antriebssystem)
Bb = Betriebsbereitschaft Antriebsmodul K1 = Netzschütz im TVD
K4 = Ansteuerung Haltebremse 1) Q1 = Absicherung Leistungsversorgung Q10 = Hauptschalter
RF = Reglerfreigabesignal der Steuerung S1 = Not-Aus
S4 = Leistung Aus S5 = Leistung Ein
UD = Meldung vom KVR: Leistungseinspeisung in Ordnung Y1 = elektrisch lösende Haltebremse für Vorschubantriebe Lösverzögerung beachten! Drehzahlsollwertvorgabe erst 100 ms nach RF-EIN
Y2 = Verriegelung Schutztüre 0V
SS4TVR
• ohne Zwischenkreiskurzschluß
• bei Not-Aus lagegeregeltes Stillsetzen durch die NC-Steuerung
L1 Einschalt-verzögerung 1,4 s
&
1) Nur bei Haltebremsen von Vorschubantrieben, die nicht durch das Antriebsmodul gesteuert werden.
Bb1 für Diagnosezwecke X4/2
Bei Auslieferung gebrückt
Betriebs-bereit EIN
AUS
• DOK-POWER*-TVD*1.3****-ANW1-DE-E1,44 • 12.96