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PLC在数控机床中的工作流程简介 PLC的分类

  PLC在数控机床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下几个步骤:

    (1).输入采样:输入采样，就是PLC以顺序扫描的方式读入所有输入端口的信号状态，并将此状态，读入到输入映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变，读到输入映象寄存器的信号状态才会发生变化。

   (2)、程序执行:程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读入输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算结果存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用。

    (3)、出刷新阶段:在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态(接通/断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。

SINAMICS S120的'电源模块'即整流或整流/回馈单元，它将三相交流电整流成直流电，供给各电机模块（逆变器，MoMo），有回馈功能的模块还能够将直流电回馈给电网。根据是否具有回馈功能及回馈的方式。

电源模块分为下列3种：

1、基本型电源模块（BLM，Basic Line Modules）该模块为'整流单元'，但无回馈功能。它将三相交流电整流成直流电，只能靠接制动单元和制动电阻才能实现快速制动。

2、智能型电源模块（SLM，Smart Line Modules）该模块为'整流/回馈单元'，它可以将三相交流电整流成直流电，并能将直流电回馈到电网，但直流母线电压不可调，所以，又称为'非调节型电源模块'。

3、主动型电源模块（ALM，Active Line Modules）该模块也为'整流/回馈单元'，它将三相交流电整流成直流，并能将直流电回馈到电网，且对直流母线电压进行闭环控制，所以又称为'调节型电源模块'。

本文简单介绍一下'基本型电源模块BLM'。

一、BLM的电路结构

BLM有两类整流单元，如20KW或40KW等小功率的书本型模块采用二极管进行整流，而较大功率的整流单元则采用晶闸管进行整流，采用B6方案进行输入控制，如图1所示。

二、BLM的上电流程

书本型BLM和装机装柜型BLM的接线方式有所不同，这里我们分别做介绍。

1、书本型BLM

如图2所示，为书本型BLM的典型接线图，其上电流程为：

1. 主开关合闸的同时，通过其辅助触点的闭合使能BLM；

2. 通过开关量或报文（通讯）控制P840参数，启动BLM；

3. 经过P862中设置的延时时间后，BICO参数r863.1置位，可将此参数连接至 CU上的一个DO点，用来控制主回路接触器合分闸；

4. 主接触器的辅助触点可接至CU的DI点，作为合闸的反馈信号；

5. 合闸后，电流流过预充电电阻，预充电过程持续约1秒钟，完成后，内部逻辑控制旁路接触器吸合，电流从主回路流入。

需要注意的是，如果不通过P840来启动BLM（二极管整流型BLM），而只是通过外部逻辑接通主回路，直流回路电压也能建立，但是此时旁路接触器并没有闭合，当电机模块启动、负载增大时，预充电电阻上的电压降也随之增大，导致直流母线欠电压故障，预充电电阻也可能过热损坏。

2、装机装柜型BLM

如图3所示，为装机装柜型BLM的典型接线图，其上电流程为：

1. 主开关合闸的同时，通过其辅助触点闭合使能BLM；

2. 通过开关量或者通讯报文控制P840参数启动BLM；

3. 经过P862中设置的延时时间后，BICO参数r863.1置位，可将此参数连接至 CU上的一个DO点，用来控制主回路接触器合分闸；或者，也可以直接采用X9端子排上的5、6号端子（内部逻辑控制点常开触点）来控制主回路接触器线圈；

4. 合闸后，装置通过相角控制完成直流回路预充电，这个过程持续约1至2秒钟。

比较书本型BLM和装机装柜型BLM的上电过程，我们发现，外部接线图有差异，但上电过程大同小异，需要特别注意的是'预充电'的过程。

三、BLM的预充电

SINAMICS S120为电压型变频器，直流回路采用电容做储能滤波元件。当使用二极管整流时，主回路上电的瞬间，直流母线之间相当于短路，为避免瞬间冲击电流对功率器件造成损坏，需要通过预充电回路对电容充电，逐步建立直流母线电压。

1、二极管整流BLM

如图4所示，20KW及40KW书本型BLM内部集成了预充电回路。在预充电过程中，预充电电阻以热能的方式消耗能量，因此不能频繁的分、合闸（应间隔3分钟以上），以避免预充电电阻损坏。

2、晶闸管整流BLM

如图5所示，为晶闸管型BLM，它通过改变晶闸管导通角（相角控制）对直流母线电容充电，因此不需要预充电电阻和旁路接触器。主回路上电后，变频器控制晶闸管导通角逐渐增大，直至完全导通，预充电过程完成进入正常运行阶段。

SIRIUS 电子式 3RW 电机软起动器是为简单的起动条件而设计的。一旦出现起动负载较大或者起停频率增加的情况，就必须选择较大额定值的产品。3RW50 和 3RW52 软起动器可在高达 600 V AC 的孤立供电网（IT 系统）中使用，3RW55 软起动器甚至可在高达 690 V 的孤立供电网中使用。

若起动时间较长，建议在电机中使用 PTC 传感器或温度开关。平稳斜坡减速、泵停止以及直流制动等转矩控制模式也是这种情况，因为在这些模式下的斜坡减速时间内，与自由斜坡减速相比会有额外的电流负载。

不允许在电机起动器内 SIRIUS 3RW 软起动器和电机之间使用容性元件（如，不能使用无功补偿设备）。此外，无论是用于无功补偿的静态系统，还是动态 PFC（功率因数校正），在起动时和软起动器斜降时都不能并行操作。这对于防止补偿设备和/或软起动器发生故障来说十分重要。

主回路的所有元件（比如熔断器和控制器）应该按照在加载短路时直接起动时相应的进行选型。熔断器和开关装置必须单独订购。在选择电机起动保护（选择脱扣器）时，必须考虑用于起动电流的谐波分量负载。请遵守在技术数据中指定的大开关频率。

注：

在接通感应电机时，所有类型的起动器上（直接起动器、星-三角起动器、软起动器）通常都会产生电压降。馈电变压器的尺寸必须能达到这样的效果：起动电机时，所发生的电压降不能超出允许公差的范围。如果馈电变压器确定尺寸时边沿较小，则好从一个独立回路（都不依赖于主电压）将控制电压馈入，以便防止可能发生将软起动器切断的情形。