DE20110738U1

DE20110738U1 - Umrichtergerät

Info

Publication number: DE20110738U1
Application number: DE20110738U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2011-06-29

Description

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Beschreibung
Umrichtergerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umrichtergerät, insbesondere ein Frequenzumrichter.

Bei den im Handel erhältlichen Umrichtergeräten, insbesondere Frequenzumrichter, weist die Steuer- und Regeleinrichtung einen internen Speicher zur Aufnahme von Parametern auf. Diese Parameter sind in antriebs- und gerätespezifischen Parametern unterteilt. Zu den gerätespezifischen Parametern zählen beispielsweise Abgleichwerte einer Stromistwerterfassung. Zu den antriebsspezifischen Parametern gehören beispielsweise die bei einer in Betriebnahme ermittelten Motorparameter wie Ständerwiderstand, Läuferwiderstand, Streuinduktivität und Hauptinduktivität. Wenn ein in Betrieb genommenes Umrichtergerät wegen eines Defektes ausgetauscht werden muss, so müssen die gerätespezifischen Parameter auf die Anwendung angepasst werden. Außerdem muss eine neue Inbetriebnahme durchgeführt werden, damit die antriebsspezifischen Parameter der Steuer- und Regeleinrichtung zur Verfügung gestellt werden können. Für die Parametrierung kann ein Parametriertool, das beispielsweise auf einem tragbaren Computer installiert ist, verwendet werden. Ein derartig erzeugter Parametersatz kann ebenfalls als Sicherungskopie mittels des tragbaren Computers archiviert werden. Die im Umrichtergerät gespeicherten Parameter sind über eine Bedieneinheit direkt am Umrichtergerät zugänglich und veränderbar. Einige Parameter können während des Betriebes des Antriebes verändert werden. Dadurch weichen diese dann von den archivierten Parametern ab. Daraus resultiert eine teilweise bzw. komplette Parametrierung des ausgetauschten Umrichtergerätes.

Müssen mehrere Umrichtergeräte mit ein und demselben Parametersatz parametriert werden, so wird der tragbare Computer

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mit dem archivierten Parametersatz immer online mit den einzelnen Umrichtergeräten verbunden.

In der Automatisierungstechnik sind Speichersubmodule für Prozessmodule bekannt. Auf diesen Speichersubmodul sind eine Systemsoftware und ein Anwenderprogramm gespeichert. Gemäß dem Siemens-Katalog DA99 · 1989 mit dem Titel "Drehzahlveränderbare Antriebe - Digitales Regelsystem SIMADYN D" weisen die Prozessmodule eine Frontplatten-Aussparung auf, hinter der sich zwei gegenüber liegende Führungsschienen befinden, die auf der der frontseitigen Aussparung gegenüber liegenden Seite eine mehrpolige Federleiste aufweist. Das Speichersubmodul ist eine mit mehreren löschbaren Festwertspeichern und einen elektrisch löschbaren Festwertspeicher bestückte Kleinleiterplatte. Außerdem weist diese Kleinleiterplatte eine Frontplatte und eine gegenüber liegende mehrpolige Federleiste auf. Die löschbaren Festwertspeicher enthalten die Systemsoftware und das Anwenderprogramm, wobei der elektrisch löschbare Festwertspeicher oneline geänderte Betriebsparameter enthält. Diese Speichersubmodule sind nur für die Prozessormodule des digitalen Regelsystems vorgesehen.

Neben der Ausführungsform der Kleinleiterplatte des Speichersubmoduls sind im Handel auch Speichermodule in der Ausführungsform Memory-Cards erhältlich. Im Siemens-Katalog DA99 · 1995 mit dem Titel "Digitales Regelsystem SIMADYN D für drehzahlveränderbare Antriebe" sind Speichersubmodule als Memory-Cards dargestellt. Diese Memory-Cards können mit einem zusätzlichen Schreib-Lese-Speicher zur Aufnahme der Projektierung, der mit einer Batterie gepuffert ist, ausgestattet sein.

Im Handel ist ein Frequenzumrichter erhältlich (Prospekt der Firma Lust mit dem Titel "Produktübersicht Antriebssysteme zur Lösung anspruchsvoller Bewegungsaufgaben", 11/99), der mittels eines sogenannten KeyPad bedient wird. Mittels diesen Keypad können mittels Tasten Menüzweige oder Parameter aufge-

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rufen werden, Menüs, Sachgebiete oder Parameter ausgewählt werden und deren Einstellungen erhöht bzw. erniedrigt werden. Das zugehörige Display weist eine Bargrafanzeige, eine fünfstellige Ziffernanzeige, eine Drehrichtungsanzeige, eine Anzeige für eine aktivierte Beschleunigungs- oder Bremsrampe, eine Anzeige für ein aktuelles Menü und eine dreistellige Ziffernanzeige auf. Außerdem weist dieses KeyPad einen schlitzförmigen Einsteckbereich zur Aufnahme einer Chipkarte, die als Smart-Card bezeichnet wird, auf. Diese Chipkarte dient zur einfachen Sicherung und Übergabe der individuellen Parametereinstellungen. Beim Speichern werden immer alle Parameter auf diese Chipkarte gespeichert. Mittels dieser Chipkarte können weitere Umrichtermodule entsprechend einem ersten Umrichtermodul eingestellt werden. Diese Chipkarte kann nur in Verbindung mit dem KeyPad verwendet werden, da die Datenspeicherung auf der Chipkarte bzw. die Daten lesen von der Chipkarte Funktionen des KeyPads sind. Außerdem kann der Speicher der Steuer- und Regeleinheit des Umrichtermoduls nicht verkleinert werden, da die Chipkarte lediglich als Datentransporteinrichtung verwendet wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Umrichtergerät anzugeben, das schnell und leicht auch durch fachfremdes Personal parametriert bzw. bei einem Austausch neu parametriert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass das Umrichtergerät, insbesondere Frequenzumrichter, zur Aufnahme eines externen Speichermoduls ausgebildet ist, kann eine Parametrierung bzw. eine Neuparametrierung eines Ersatzgerätes durch fachfremdes Personal durchgeführt werden. Dazu wird nur das externe Speichermodul in die vorgesehene Aufnahme gesteckt. Durch den Steckvorgang ist dieses externe Speichermodul mittels eines gerätespezifischen Busses mit einer Steuer- und Regeleinheit des Umrichtergerätes da-

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tentechnisch verbunden. Diese Steuer- und Regeleinrichtung greift während des Betriebes fortlaufend auf die im Speichermodul gespeicherten Daten, insbesondere Parameter, wobei Änderungen dieser Daten auf dieses Speichermodul gespeichert werden. Dadurch kann ein Auseinanderlaufen von archivierten Daten und aktuellen Daten nicht mehr vorkommen, wodurch eine Datenkonsistenz leicht erreicht wird. Das Speichermodul weist zu jedem Zeitpunkt die aktuellen Daten auf. Die Verwendung dieses externen Speichermoduls kann ein im Umrichtergerät verwendeter Speicher erheblich verkleinert werden. Der verringerte Speicherplatz muss nur noch so groß sein, dass nur noch gerätespezifische Daten, beispielsweise Abgleichwerte einer Stromistwerterfassung, abgelegt werden können.

Durch die Verwendung eines externen Speichermoduls - Verlagerung eines überwiegenden Teils eines internen Speichers außerhalb des Gerätes - kann eine Offline-Parametrierung vorgenommen werden, beispielsweise mit einem Rechner. Somit reduziert sich die Parametrierung des Umrichtergerätes vor Ort auf das Stecken des externen Speichermoduls. Für diese Aufgabe wird kein fachkundiges Personal mehr benötigt. Außerdem kann im Fehlerfall ein defektes Umrichtergerät durch ein neues Gerät ausgetauscht werden. Durch Einstecken des externen Speichermoduls des ausgetauschten Umrichtergerätes in das neue Umrichtergerät ist dieses an die Anwendung des bisherigen Umrichtergerätes angepasst.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Umrichtergerätes sind die zu speichernden Parameter nicht in gerätespezifischen und antriebsspezifischen Daten aufgeteilt. Diese Daten werden von einem Speichermodul· in einen internen Speicher der Steuer- und Regeleinheit des Umrichtergerätes geschrieben, nach dem dieses externe Speichermodul im Umrichtergerät eingesteckt ist. Nachdem die Daten übergeben sind, kann dieses externe Speichermodul wieder aus dem Umrichtergerät herausgezogen werden, damit weitere Umrichtergeräte mit den gespeicherten Datensatz programmiert werden können. Dadurch können mehrere

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Umrichtergeräte mit dem gleichen Parametersatz leicht parametriert werden. Somit bildet die Aufnahme mit einer mehrpoligen Federleiste im Umrichtergerät eine kostengünstige Schnittstelle dieses Umrichtergerätes. 5

Vorteilhafte Ausgestaltungen des externen Speichermoduls und deren Aufnahme in ein Umrichtergerät sind den Unteransprüchen 2 bis 7 zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, wobei in der Figur eine räumliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Umrichters veranschaulicht ist.

In der Figur ist ein Umrichtergerät, insbesondere ein Frequenzumrichter, gemäß der Erfindung dargestellt. Dieses Umrichtergerät weist auf der Frontseite 2 eine Aufnahme 4 auf, in der ein externes Speichermodul 6 steckbar ist. Diese Aufnahme 4 ist korrespondierend zu den Abmessungen des externen Speichermoduls 6 ausgestaltet. D.h., gegenüber der Einstecköffnung der Aufnahme 4 ist eine mehrpolige Federleiste, deren Kontakte mit Leitungen eines gerätespezifischen Busses elektrisch leitend verbunden sind, angeordnet. Auf diesen Bus werden Daten, Adressen und Steuersignale verschickt. Die Aufnahme 4 kann zur sicheren Kontaktierung einer mehrpoligen Federleiste des externen Speichermoduls 6 zwei Führungsschienen aufweisen, die einander gegenüber liegend angeordnet sind. Das externe Speichermodul 6 weist ein Frontteil auf, das derart gestaltet ist, dass sich dieses Frontteil auf der Frontseite 2 des Umrichtergerätes abstützen kann. Dadurch kann man dieses externe Speichermodul 6 wieder leicht aus der Aufnahme 4 des Umrichtergerätes herausziehen. Da das eingesteckte externe Speichermodul 6 mit den Daten-, Adress- und Steuerbus des Umrichtergerätes datentechnisch verbunden ist, greift die Steuer- und Regeleinheit, die beispielsweise ein Signalprozessor ist, wahlweise auf die im externen Speichermodul 6 abgespeicherten Parameter.

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Durch die Verwendung eines externen Speichermoduls 6, das beispielsweise eine Kleinleiterplatte mit wenigstens einem löschbaren Festwertspeicher oder eine Memory-Card sein kann, kann der geräteinterne Speicher wesentlich verkleinert werden. Dieser geräteinterne Speicher muss nur noch so groß sein, damit geräteinterne Parameter, wie beispielsweise Abgleichwerte einer Stromerfassungseinrichtung gespeichert werden können. Die antriebsspezifischen Parameter sind nun alle auf dem externen Speichermodul 6 gespeichert. Somit ist ein überwiegender Teil eines bisherigen geräteinternen Speichers ausgelagert worden.

Dieser ausgelagerte Speicher, der als externes Speichermodul 6 bezeichnet wird, ist wie der interne Speicher am internen Datenaustausch beteiligt. Somit werden auch Parameteränderungen in diesem externen Speichermodul 6 abgelegt. Ohne ein externes Speichermodul 6 ist ein erfindungsgemäßes Umrichtergerät nicht mehr betreibbar.

Der wesentliche Vorteil dieses externe Speichermoduls 6 besteht darin, dass ein Ersatzgerät leicht und schnell parametrierbar ist. Dies geschieht durch Einstecken des externen Speichermoduls 6 des Umrichtergerätes, das durch das Ersatzgerät ausgetauscht werden soll. Somit gelangt das Ersatzgerät durch Einstecken des externen Speichermoduls 6 in den Zustand des ausgetauschten Umrichtergerätes kurz vor dem Austausch. Diese Austauschaktion mit der Neuparametrierung des Ersatzgerätes kann durch fachfremdes Personal durchgeführt werden. Da diese ganze Austauschaktion kaum Zeit beansprucht, erfährt der Antrieb eine minimale Stillstandszeit.

Wird ein Umrichtergerät verwendet, das für die Aufnahme eines externen Speichermoduls 6 vorbereitet ist, jedoch noch den unveränderten internen Speicher aufweist, kann dieses externe Speichermodul 6 zur Datensicherung und zum Datentransport wie bei einer bekannten Chipkarte verwendet werden. Dazu wird das externe Speichermodul 6 in eine Aufnahme eines ersten Umrich-

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tergerätes gesteckt. Danach werden alle gespeicherten Parameter aus dem externen Speichermodul 6 in einen internen Speicher des Umrichtergerätes gelesen. Nach abgeschlossenen Datentransfer wird das externe Speichermodul 6 aus diesem Umrichtergerät herausgezogen und in ein zweites Umrichtergerät zur Datenüberspielung gesteckt. Diese Funktion ist ein Nebeneffekt, der eintritt, wenn der interne Gerätespeicher unverändert bleibt.

Claims

1. Umrichtergerät, insbesondere Frequenzumrichter, mit einem externen Speichermodul (6), das in einer Aufnahme (4) des Umrichtergerätes steckbar ist, wobei diese Aufnahme (4) eine mehrpolige Federleiste aufweist, die mit einem geräteinternen Daten-, Adress- und Steuerbus datentechnisch verbunden ist.

2. Umrichtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul (6) eine Kleinleiterplatte mit wenigstens einem löschbaren Festwertspeicher und einer Federleiste ist.

3. Umrichtergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul eine Memory-Card ist.

4. Umrichtergerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Speichermodul (6) im eingesteckten Zustand verriegelbar ist.

5. Umrichtergerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (4) für das externe Speichermodul (6) mit zwei gegenüber liegenden Führungsschienen versehen ist.

6. Umrichtergerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (4) für das externe Speichermodul (6) von der Frontseite (2) des Umrichtergerätes zugänglich ist.

7. Umrichtergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der löschbare Festwertspeicher elektrisch löschbar ist.