[实用新型]一种基于西门子S120的交流电铲变频驱动分散控制系统

说明书

一种基于西门子S120的交流电铲变频驱动分散控制系统，包括AC/DC电源模块ALM、第一CU320控制模块、第二CU320控制模块、第三CU320控制模块、第四CU320控制模块、第一DC/AC电机驱动模块至第四DC/AC电机驱动模块。第一CU320控制模块通过第一DC/AC电机驱动模块控制电铲的提升电机。第二CU320控制模块通过第二DC/AC电机驱动模块控制电铲的推压电机。第三CU320控制模块通过第三DC/AC电机驱动模块控制电铲的回转电机。第四CU320控制模块通过第四DC/AC电机驱动模块控制电铲的行走电机。本实用新型基于西门子S120变频器的选型结构实现，设置了多个CU320模块，每个CU320各自独立控制一个机构的驱动，对电铲的多个电机驱动部分进行分散控制，当一个机构的CU320出现故障停机时，不影响其它机构的运行。

技术领域

本实用新型涉及变频控制技术领域，特别涉及一一种基于西门子S120的交流电铲变频驱动分散控制系统。

背景技术

电铲是矿山露天采矿的主要设备，设备的驱动部分包括提升、推压、回转和行走四个部分，早期的电铲以直流为主，由于直流电机的低速力矩特性好，对电铲这种大型设备，提升和推压的动作需要电机在低速时具有高转矩，因此早期的电铲电机驱动部分都是直流驱动的。随着交流变频技术的不断发展，尤其变频的矢量闭环控制的出现，使得电铲逐步趋向交流变频驱动。

现有的交流电铲的变频驱动结构一般由一个PLC和多个变频器构成，每个变频器控制一个机构的电机，而PLC作为整个设备电控部分的核心，所有输入输出的控制元件均连接至一个PLC上，由此PLC驱动所有变频器。这种集中控制的结构当PLC由于外围的故障引起PLC停机时，则所有的动作均不能执行，整个设备处于停机状态。

西门子S120系列变频器为多轴传动的多种控制结构提供了可能，一般S120的多轴驱动的经典结构选型是一个CU320，配置一个电源模块和多个电机模块，其实这种控制结构也是将所有电机的驱动的控制部分集中在一个CU320上了，这种控制结构也会出现当PLC由于外围的故障引起PLC停机时，则所有的动作均不能执行，整个设备处于停机状态的现象。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种基于西门子S120的交流电铲变频驱动分散控制系统，基于西门子S120变频器的选型结构实现，设置了多个CU320模块，每个CU320各自独立控制一个机构的驱动，对电铲的多个电机驱动部分进行分散控制，当一个机构的CU320出现故障停机时，不影响其它机构的运行。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于西门子S120的交流电铲变频驱动分散控制系统，包括AC/DC电源模块ALM、第一CU320控制模块、第二CU320控制模块、第三CU320控制模块、第四CU320控制模块、第一DC/AC电机驱动模块、第二DC/AC电机驱动模块、第三DC/AC电机驱动模块、第四DC/AC电机驱动模块。

AC/DC电源模块ALM输入端连接交流电源，输出端通过共直流母线的方式连接第一DC/AC电机驱动模块、第二DC/AC电机驱动模块、第三DC/AC电机驱动模块和第四DC/AC电机驱动模块的输入端。

第一DC/AC电机驱动模块输出端连接电铲的提升电机，第二DC/AC电机驱动模块输出端连接电铲的推压电机，第三DC/AC电机驱动模块输出端连接电铲的回转电机，第四DC/AC电机驱动模块输出端连接电铲的行走电机。

第一CU320控制模块通过AI端口连接提升操作杆，通过DI端口连接提升限位和提升急停开关，第一CU320控制模块通过DRIVE-CLIQ端口连接第一DC/AC电机驱动模块，通过第一DC/AC电机驱动模块控制电铲的提升电机。