درایو زیمنس G120
SINAMICS G120 از جمله درایوهای سرعت متغیر زیمنس است که طیف کاملی از نیازهای صنعت را برطرف می کند. ساخت ماشین آلات، خودرو، منسوجات، چاپ، بسته بندی و صنایع شیمیایی از جمله صنایع مهمی هستند که به درایو G120 اعتماد کامل دارند. علاوه بر این، G120 در کاربردهای سطح بالاتر مانند جابجایی مواد، فولاد و نفت و گاز نیز استفاده می شود.
سری G120 بر پایه طراحی ماژولار تولید شده است. براین اساس می توان VFD را به دو بخش واحد کنترل (CU) و ماژول قدرت (PM) تقسیم کرد. این درایو در محدوده توانی از 0.37 کیلووات تا 250 کیلووات ارائه می شود که آن را به سیستمی عالی برای کاربردهای استاندارد تبدیل می کند. طراحی ماژولار به شما اجازه می دهد تا درایو را مطابق با برنامه خاص خود به طور بهینه پیکربندی کنید.
درایو چیست؟
الکتروموتورها نقشی انکارنشدنی در صنایع مختلف دارند. فرآیند راه اندازی و توقف موتورها از جمله چالش های همیشگی این تجهیزات بوده است. موتورها در لحظه راه اندازی جریان هجومی زیادی از شبکه می کشند. ضمن اینکه تکان های شدید مکانیکی در لحظه شروع به کار موتور ایجاد می شود که می تواند برای سایر بخش های سیستم آسیب های جدی به همراه داشته باشد. فرض کنید موتور به یک نوار نقاله وصل شده باشد. تکان های شدید موتور در لحظه شروع به کار و توقف، چه بر سر محصولات موجود روی نوار نقاله می آورد؟
برای غلبه بر این قبیل چالش ها و همچنین کنترل دقیق عملکرد موتور در طول فرآیند کاری، از درایو استفاده می شود. درایوها تجهیزات الکترونیک صنعتی هستند که با تنظیم سطح ولتاژ، جریان و فرکانس کاری می توانند کنترل کاملی روی عملکرد موتور داشته باشند. اساس کار درایوها تبدیل ولتاژ AC ورودی به DC و تولید دوباره ولتاژ AC با فرکانس متغیر است.
جزئیات بیشتر در مورد درایوها را می توانید در مقاله “درایو چیست و چگونه کار می کند” ببینید.
درایو زیمنس
کمپانی قدرتمند زیمنس از جمله پیشروان اتوماسیون صنعتی است. زیمنس محصولات مختلفی را در حوزه های مختلف اتوماسیون صنعتی روانه بازار کرده است. در حوزه درایو نیز زیمنس دو خانواده اصلی درایو سینامیکس و درایو میکرومستر را به بازار عرضه کرده است. میکرومسترها خانواده قدیمی درایوهای زیمنس هستند. خانواده سینامیکس به دلیل قابلیت های فراوانی که دارد و همچنین بهیودهایی که در طراحی آن لحاظ شده است، علاقه مندان زیادی در سراسر دنسا پیدا کرده است.
این خانواده اعضای مختلفی دارند که هر کدام برای حوزه خاصی از کاربردها مناسبند. درایو G120 از جمله اعضای خانواده سینامیکس زیمنس است. از جمله مزایای اصلی این درایوها می توان به طراحی ماژولار و الگوریتم های حفاظتی ویژه آن ها اشاره کرد. در ادامه جزئیات بیشتری در مورد این درایو ها بیان خواهیم کرد.
درایو G 120 زیمنس
این VFD عضوی از خانواده SINAMICS است که راه حل های نوآورانه مناسب آینده را ارائه می کند. خانواده SINAMICS راه حل بهینه را برای هر برنامه درایو ارائه می دهد. G 120 با طراحی ماژولار یکی از اعضای ویژه این خانواده است. G120 به طور مداوم در حال نوآوری است تا عناصر و گزینههای جدیدی را شامل شود و همچنان درجه بالایی از کاربرپسندی را حفظ میکند. سهولت کار با این درایو از فرآیند نصب تا عملیات تعمیر و نگهداری لحاظ شده است.
قابلیت ترکیب انعطاف پذیر در کنار سازگاری بالا با اپراتور و نرم افزار استاندارد، SINAMICS G120 را به یک راه حل کاربر پسند تبدیل کرده است. علاوه بر مزایای کلی درایو زیمنس، طراحی ماژولار G 120 سبب شده مزایای بیشتری نسبت به سایر نمونه ها داشته باشد. از جمله مهترین این مزایا می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- امکان انتخاب از بین گزینه های مختلف و انعطاف پذیری بالا
- امکان تعویض سریع بخش آسیب دیده و کاهش زمان توقف سیستم
- کاهش زمان تعمیر و نگهداری
- نیاز به نگهداری از قطعات یدکی کمتری دارد
- به راحتی قابل توسعه و گسترش است
انتخاب یک درایو عالی تنها در چند مرحله
با توجه به طراحی ماژولار درایو G120، برای انتخاب درایو مناسب باید گام های زیر را بردارید:
ماژول پاور خود را انتخاب کنید
واحد قدرت بهینه را می توان بر اساس توان موتور، ولتاژ تغذیه و چرخه های ترمز مورد انتظار انتخاب کرد. سه نمونه مختلف ماژول پاور برای G 120 وجود دارد که عبارتند از:
ماژول PM230
این ماژول با درجه حفاظت IP55 / IP20 برای استفاده در کاربردهای پمپ، فن و کمپرسور طراحی شده است. این ماژول قابلیت اتصال به مقاومت ترمز را ندارد.
ماژول PM240 / PM240-2
این ماژول با درجه حفاظت IP20 برای بسیاری از کاربردها مناسب است. PM240 ترمز یکپارچه دارد و علاوه بر این امکان اتصال مقاومت ترمز را نیز فراهم می کند.
ماژول PM250
درجه حفاظت IP20 ویژه برای استفاده در کاربردهای مرتبط با نوار نقاله، که در آن انرژی ترمز مستقیماً به خط منتقل می شود.
انتخاب واحد کنترل
ماژول کنترل بهینه بر اساس مقدار ورودی/خروجی و عملکردهای مورد نیاز مانند Safety Integrated یا عملکردهای خاص پمپ ، فن و کمپرسور انتخاب می شود. در این مرحله نیز سه انتخاب متفاوت پیش روی شماست. این ماژول ها براساس عملکردهای خاص و توابع کاربردی طبقه بندی می شوند.
واحد کنترل CU230P-2
از این ماژول کنترلی به طور خاص برای پمپ، فن و کاربردهای کمپرسور استفاده می شود.
واحد کنترل CU240B-2 / CU240E-2
مناسب برای طیف وسیعی از کاربردها، در ساخت ماشین آلات عمومی، مخلوط کن، همزن و … .
واحد کنترل CU250S-2
مناسب برای برنامه های کاربردی نظیر اکسترودرها و سانتریفیوژها
پنل اپراتوری (اختیاری)
پنل اپراتوری یک آپشن اختیاری است که بسته به الزامات پروژه انتخاب می شود. در اینجا نیز دو نمونه پانل اپراتور IOP (هوشمند) و پنل (پایه)BOP-2 قابل انتخاب است.
رویکرد سیستماتیک برای بهره وری بهتر انرژی
استفاده از درایو G120 برای کنترل موتور می تواند نقش بسیار پررنگی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد. این درایو با کنترل سرعت موتور متناسب با نیاز برنامه خاص و بازیابی انرژی ترمز، می تواند مصرف انرژی را تا 65 درصد کاهش دهد. علاوه بر این با استفاده از عملکردهای ویژه صرفه جویی در مصرف انرژی می توانید شاهد صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی باشید.
فناوری تغذیه کارآمد
فناوری تغذیه کارآمد، یک نوآوری منحصر به فرد در درایوهای کلاس فشرده در سراسر جهان است. این ویژگی منحصر به فرد به این معنی است که شما می توانید یک درایو کوچک، سبک وزن و با قیمت مناسب داشته باشید که قادر به بازیابی انرژی است.
معمولاً از مقاومت ترمز دینامیکی در کاربردهای نوار نقاله شیبدار، سانتریفیوژها و انرژی های تجدیدپذیر استفاده می شود. جدول زیر مقایسه بین این فناوری و فناوری استاندارد به کار رفته در سایر درایوها را نشان می دهد.
پایداری بیشتر با PROFIEnergy
SINAMICS G120 به رابط ارتباطی PROFINET مجهز شده از PROFIEnergy پشتیبانی می کند. PROFIEnergy یک پروفایل مبتنی بر PROFINET است که اجازه میدهد بارها در دورههای غیرعملیاتی به صورت هماهنگ با مدیریت کنترل کننده مرکزی خاموش شوند.
به کمک این پروفایل داده های تحلیلی استاندارد نیز می تواند برای فرآیند مدیریت انرژی ارائه شود. از جمله قابلیت های این فناوری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مدیریت سیستم در وضعیت آماده به کار
- گزارش شفاف انرژی مصرف شده و انرژی مورد نیاز، جهت تسهیل کنترل مدیریت انرژی
- کاهش مصرف انرژی در پیک های مصرف گران قیمت
شکل زیر پروفایل مصرف انرژی در دو حالت استفاده و عدم استفاده درایو G 120 از پروفی انرژی را با هم مقایسه می کند.
ایمنی یکپارچه، پاسخ هوشمندانه به افزایش تقاضای ایمنی
هر جا اجسام جابجا شوند، خطر آسیب به افراد و ماشینها افزایش مییابد. SINAMICS G120 در قالب ایمنی یکپارچه، با ارائه راه حل هایی بر موقعیت های خطرناک تسلط دارد. در این درایوها زمان پاسخگویی به طور قابل توجهی کوتاه تر و عملکرد در درجه بالاتری است. ایمنی یکپارچه نه تنها بهره وری را عمدتا حفظ می کند، حتی گاهی اوقات سبب افزایش بهره وری نیز می شود. عملکردهای ایمنی مختلفی در درایو G 120 پیش بینی شده است. جدول زیر به بررسی مختصر این توابع می پردازد.
توابع خاص برای برنامه های خاص
از جمله مزایای درایو G120 می توان به توابع کاربردی خاص آن اشاره کرد. بسته به اینکه از G 120 برای چه کاربردی استفاده می کنید، می توانید از توابع کاربردی خاص و مزایای آن بهره مند شوید. برخی از مزایای کاربردی این درایوها عبارتند از:
- رابط سنسور دما NI1000 / PT1000
- اتصال مستقیم یک رله 230 ولتی
- نادیده گرفتن فرکانس های ناخواسته
- نظارت بر گشتاور بار
- 4 کنترل کننده PID برای کنترل متغیرهای فرآیند
- حالت خواب زمستانی (هایبرنت)
- مرحله بندی عملیات موتور
- 3 تایمر دیجیتال با قابلیت برنامه ریزی آزاد
- کنترل 2 منطقه ای / چند منطقه ای
- حالت ایمنی گسترده
نرم افزار یکپارچه
زیمنس یک نرم افزار استاندارد کاربرپسند برای انتخاب، راه اندازی و پیکره بندی این درایوها عرضه کرده است. درایو SINAMICS G120 نه تنها پیکربندی آسانی دارد، بلکه در حین راه اندازی و عملیات نیز درجه بالایی از سازگاری را ارائه می دهد. همه این امکانات توسط نرم افزار استاندارد درایو فراهم می شود.
جمع بندی
با توجه به نقش پررنگ درایوها در کنترل الکتروموتورهای صنایع مختلف، انواع مختلفی از این تجهیزات توسط تولید کنندگان مختلف به بازار عرضه شده است. شرکت زیمنس در کنار سایر محصولات اتوماسیون صنعتی خود، خانواده درایوهای سینامیکس را روانه بازار کرده است. درایو g120 از جمله اعضای خانواده سینامیکس زیمنس است. این درایو طراحی ماژولار دارد و از انعطاف پذیری بالایی برخوردار است. فانکشن های عملکردی ویژه و سیستم ایمین یکپارچه از دیگر مزایای G 120 است که آن را برای استفاده در پروژه های مختلف مناسب می کند.
سوالات متداول
منظور از طراحی ماژولار G120 چیست؟
به صورت کلی ساختمان درایوها را می توان به سه بخش قدرت، کنترل و پنل کاربری تقسیم کرد. در مدل هایی ماندد درایو V20 این بخش ها در یک پکیج واحد قرار دارند. اما در G 120 به منظور افزایش انعطاف پذیری، این بخش ها به صورت جداگانه طراحی شده و برای هر بخش انتخاب های متفاوتی در دسترس کاربران است.
محدوده توان درایو G 120 چقدر است؟
این درایو محدوده توان 0.37 تا 250 کیلو وات را پوشش می دهد.