6SE7021-0TA61 – Biến tần Simovert Siemens

Download tài liệu SINAMICS SIMOVERT

➢ SINAMICS SIMOVERT Catalogue

6SE7021-0TA61 Simovert Masterdrives chính là trái tim mạnh mẽ cho hệ thống điều khiển động cơ AC, một bộ biến tần Siemens danh tiếng mang đến sự ổn định, hiệu quả năng lượng vượt trội và khả năng tùy biến linh hoạt, giúp giải quyết triệt để những trăn trở về thiết bị lạc hậu, chi phí vận hành cao mà các kỹ sư điện, quản lý kỹ thuật đang đối mặt hàng ngày tại thanhthienphu.vn.

1. Thông tin chi tiết về sản phẩm biến tần Siemens 6SE7021-0TA61

2. Khám phá cấu tạo tinh vi của bộ biến tần 6SE7021-0TA61

• Bộ chỉnh lưu (Rectifier): Chuyển đổi nguồn điện xoay chiều ba pha thành nguồn điện một chiều.
• Tầng trung gian DC (DC Link): Lưu trữ năng lượng điện một chiều, giúp ổn định điện áp và dòng điện cung cấp cho tầng nghịch lưu.
• Bộ nghịch lưu (Inverter): Chuyển đổi nguồn điện một chiều trở lại nguồn điện xoay chiều ba pha với tần số và điện áp có thể điều chỉnh để điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.
• Bộ điều khiển (Control Unit): Đây là “bộ não” của biến tần, thực hiện các thuật toán điều khiển, giám sát trạng thái hoạt động, giao tiếp với người dùng và các thiết bị khác thông qua các giao diện khác nhau. Bộ điều khiển được trang bị bộ vi xử lý mạnh mẽ, bộ nhớ và các module phần mềm tiên tiến.
• Bộ phận bảo vệ (Protection Circuit): Đảm bảo an toàn cho biến tần và động cơ bằng cách phát hiện và xử lý các sự cố như quá dòng, quá áp, quá nhiệt, ngắn mạch, lỗi pha…
• Giao diện người dùng (User Interface): Bao gồm các nút bấm, màn hình hiển thị (tùy chọn) hoặc cổng kết nối để người dùng cài đặt thông số, giám sát trạng thái và thực hiện các thao tác điều khiển.
• Các cổng kết nối (Connection Terminals): Cho phép kết nối với nguồn điện, động cơ, các thiết bị điều khiển bên ngoài (PLC, cảm biến…) và các module giao tiếp (ví dụ: PROFIBUS, PROFINET).
• Vỏ bảo vệ (Housing): Thiết kế chắc chắn, đáp ứng tiêu chuẩn IP20, bảo vệ các thành phần bên trong khỏi bụi bẩn và các tác động cơ học.

3. Những tính năng chính vượt trội của thiết bị truyền động 6SE7021-0TA61

• Điều khiển Vector (Vector Control – VC): Đây là tính năng cốt lõi làm nên sự khác biệt của dòng Masterdrives VC. Thay vì chỉ điều khiển Điện áp/Tần số (V/f) đơn giản, thuật toán điều khiển vector cho phép biến tần kiểm soát độc lập và chính xác cả moment và tốc độ của động cơ không đồng bộ, tương tự như khả năng điều khiển của động cơ DC.
• Chức năng Tiết kiệm Năng lượng Tối ưu: Biến tần tự động điều chỉnh điện áp ngõ ra phù hợp với tải thực tế của động cơ. Khi động cơ chạy non tải, biến tần sẽ giảm điện áp để giảm tổn hao năng lượng trong động cơ mà vẫn duy trì tốc độ mong muốn.
• Khả năng Tích hợp Hệ thống Linh hoạt: 6SE7021-0TA61 hỗ trợ giao tiếp chuẩn USS qua cổng RS485 tích hợp sẵn, cho phép kết nối dễ dàng với các thiết bị điều khiển khác của Siemens như PLC SIMATIC S7. Ngoài ra, thông qua các module tùy chọn, biến tần có thể giao tiếp qua các mạng công nghiệp phổ biến khác như PROFIBUS DP, DeviceNet, CANopen, giúp tích hợp liền mạch vào các hệ thống tự động hóa phức tạp, từ cấp độ máy đến cấp độ nhà máy, cho phép giám sát và điều khiển tập trung.
• Bộ Hãm Tích hợp (Integrated Braking Chopper): Cho phép kết nối trực tiếp điện trở hãm (braking resistor) để tiêu tán năng lượng dư thừa sinh ra trong quá trình động cơ giảm tốc hoặc hãm tải có quán tính lớn. Điều này giúp quá trình giảm tốc diễn ra nhanh chóng, an toàn, tránh lỗi quá áp DC link, đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng như cầu trục, thang máy, máy ly tâm.
• Chức năng Bảo vệ Toàn diện: Biến tần được trang bị đầy đủ các chức năng bảo vệ cho chính nó và cho động cơ, bao gồm: bảo vệ quá dòng, quá áp, thấp áp, quá nhiệt biến tần, quá nhiệt động cơ (qua cảm biến PTC/KTY hoặc tính toán I²t), mất pha ngõ vào/ngõ ra, chạm đất,… Giúp giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị và đảm bảo an toàn vận hành.
• Khả năng Lập trình Linh hoạt: Thông qua bộ thông số (parameter) phong phú, người dùng có thể tùy chỉnh sâu rộng hoạt động của biến tần để phù hợp hoàn hảo với yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng: cài đặt các đường cong tăng/giảm tốc, giới hạn dòng điện/moment, cấu hình các ngõ vào/ra số và tương tự, cài đặt chế độ bắt tốc độ động cơ đang quay (flying restart),…
• Chức năng Tự động Tối ưu hóa (Auto-tuning): Biến tần có khả năng tự động nhận dạng các thông số của động cơ được kết nối (điện trở stator, điện cảm…), giúp tối ưu hóa thuật toán điều khiển Vector, đảm bảo hiệu suất hoạt động cao nhất mà không cần người dùng phải nhập thủ công các giá trị phức tạp.

4. Hướng dẫn chi tiết kết nối biến tần 6SE7021-0TA61

Bước 1: Chuẩn Bị Phần Cứng và Phần Mềm Cần Thiết

Máy tính: Một máy tính xách tay (laptop) hoặc máy tính để bàn (desktop) chạy hệ điều hành Windows tương thích với phần mềm.

Phần mềm:

• DriveMonitor: Tải và cài đặt phiên bản DriveMonitor phù hợp từ trang web hỗ trợ của Siemens hoặc các nguồn đáng tin cậy. Đây là phần mềm truyền thống cho Masterdrives.
• STARTER: Tải và cài đặt phiên bản STARTER mới nhất (nếu hỗ trợ adapter tương thích). STARTER là công cụ kỹ thuật tích hợp cho nhiều dòng biến tần và hệ thống truyền động Siemens.

Cáp Kết Nối và Bộ Chuyển Đổi (Adapter): Tùy thuộc vào cổng giao tiếp bạn muốn sử dụng trên biến tần và cổng trên máy tính:

• Kết nối qua cổng USS (RS485) trên khối điều khiển CUVC: Bạn cần một bộ chuyển đổi USB sang RS485 (loại chất lượng tốt, có cách ly quang là lý tưởng) và cáp kết nối phù hợp (thường là 2 dây xoắn). Cổng X103 trên CUVC thường được sử dụng cho giao tiếp USS.
• Kết nối qua cổng RS232 (PMU Port): Một số phiên bản Masterdrives có cổng này. Bạn cần cáp RS232 nối thẳng hoặc chéo (tùy cấu hình) và cổng COM trên máy tính hoặc bộ chuyển đổi USB sang RS232.
• Kết nối qua PROFIBUS (nếu có module CBP/CBP2): Bạn cần một card giao tiếp PROFIBUS cho PC (ví dụ: CP 5611, CP 5711) hoặc một bộ chuyển đổi USB sang PROFIBUS và cáp PROFIBUS tiêu chuẩn.

Tài liệu kỹ thuật: Luôn có sẵn tài liệu hướng dẫn sử dụng (Compendium, Operating Instructions) của 6SE7021-0TA61 và tài liệu của phần mềm để tham khảo chi tiết các thông số và quy trình.

Bước 2: Kết Nối Vật Lý Giữa Máy Tính và Biến Tần

Đảm bảo an toàn: Ngắt nguồn cấp cho biến tần trước khi thực hiện bất kỳ kết nối dây nào.

Kết nối cáp:

• Qua USS (RS485): Kết nối bộ chuyển đổi USB-RS485 vào cổng USB của máy tính. Kết nối các dây tín hiệu RS485 (thường là P+ và N-) từ bộ chuyển đổi vào đúng các chân trên cổng X103 của CUVC (tham khảo sơ đồ chân trong tài liệu). Lưu ý đấu nối đúng cực tính.
• Qua RS232: Kết nối cáp RS232 giữa cổng COM (hoặc bộ chuyển đổi USB-RS232) trên máy tính và cổng PMU trên biến tần.
• Qua PROFIBUS: Kết nối cáp PROFIBUS từ card/adapter trên PC đến module PROFIBUS trên biến tần. Đảm bảo cấu hình mạng PROFIBUS đúng (địa chỉ, tốc độ baud, terminator).

Cấp nguồn: Sau khi hoàn tất kết nối cáp, cấp nguồn trở lại cho biến tần.

Bước 3: Cài Đặt Trình Điều Khiển (Driver) và Cấu Hình Phần Mềm

Cài đặt Driver: Nếu sử dụng bộ chuyển đổi USB (sang RS485 hoặc RS232), cài đặt trình điều khiển (driver) cho bộ chuyển đổi đó trên máy tính. Kiểm tra trong Device Manager của Windows để xác định số cổng COM ảo được tạo ra.

Khởi động phần mềm (DriveMonitor/STARTER): Mở phần mềm bạn đã cài đặt.

Thiết lập giao diện kết nối (Communication Interface):

Trong phần mềm, tìm đến mục cài đặt giao diện hoặc thiết lập kết nối (thường trong menu Options, Settings hoặc Tools).

Chọn loại giao diện bạn đang sử dụng (ví dụ: Serial/COM port cho USS/RS232, PROFIBUS).

Chọn đúng số cổng COM (đã xác định ở trên) hoặc card PROFIBUS.

Cấu hình các thông số giao tiếp:

• USS: Chọn giao thức USS, cài đặt tốc độ Baud (thường là 9600 hoặc 19200 bps, phải khớp với cài đặt trong tham số P701 của biến tần), Parity, Data bits, Stop bits (thường là 8, None, 1). Cài đặt địa chỉ biến tần (Bus Address, phải khớp với tham số P700).
• PROFIBUS: Chọn giao diện PROFIBUS, cấu hình các thông số mạng.

Quét thiết bị hoặc Thiết lập kết nối trực tuyến:

• Sử dụng chức năng “Scan Network”, “Find Devices”, “Go Online” hoặc tương tự trong phần mềm.
• Phần mềm sẽ cố gắng dò tìm và kết nối với biến tần thông qua giao diện đã cấu hình.

Bước 4: Truy Cập và Làm Việc Với Biến Tần

1. Kết nối thành công: Nếu kết nối thành công, phần mềm sẽ hiển thị biến tần 6SE7021-0TA61 trong danh sách thiết bị. Bạn có thể thấy trạng thái online của nó.
2. Truy cập thông số (Parameters): Duyệt qua cây thông số, đọc (upload) giá trị hiện tại từ biến tần lên phần mềm, thay đổi (modify) giá trị thông số, và tải (download) cấu hình từ phần mềm xuống biến tần. Lưu ý: Luôn sao lưu bộ thông số gốc trước khi thay đổi.
3. Giám sát (Monitoring): Sử dụng các công cụ giám sát để xem các giá trị thực tế như tần số đầu ra, dòng điện, điện áp DC link, trạng thái I/O, mã lỗi,…
4. Chẩn đoán (Diagnostics): Truy cập bộ đệm lỗi (fault buffer) để xem lịch sử các lỗi đã xảy ra, giúp phân tích và khắc phục sự cố.
5. Sao lưu/Phục hồi (Backup/Restore): Lưu toàn bộ cấu hình thông số của biến tần thành một tệp trên máy tính và có thể tải lại cấu hình này khi cần.

5. Cách lập trình sản phẩm

Bước 1: Reset Về Mặc Định Nhà Sản Xuất (Factory Reset – Tùy chọn nhưng khuyến nghị khi bắt đầu)

Mục đích: Đưa tất cả thông số về giá trị gốc để bắt đầu cấu hình sạch.

Thực hiện: Tìm đến thông số P053 (Parameter access) và P970 (Factory reset).

• Đặt P053 = 2 hoặc 3 (tùy cấp độ truy cập cần thiết).
• Đặt P970 = 1 (thực hiện reset). Biến tần có thể yêu cầu xác nhận.
• Lưu ý: Thao tác này sẽ xóa toàn bộ cài đặt hiện tại.

Bước 2: Nhập Thông Số Động Cơ (Motor Data)

Mục đích: Cung cấp thông tin chính xác về động cơ cho biến tần để tối ưu hóa thuật toán điều khiển. Các thông số này thường nằm trong nhóm “Motor Parameters”.

Thực hiện (tham khảo P-group 1xx):

• P100 = 1 (V/f control) hoặc 3 (SLVC) – Chọn chế độ điều khiển V/f cho ví dụ băng tải đơn giản.
• P101 = 380 (Rated motor voltage) – Điện áp định mức động cơ (ghi trên nhãn).
• P102 = 8.5 (Rated motor current) – Dòng điện định mức động cơ (Ampe). Lưu ý: Giá trị này là ví dụ, cần lấy chính xác từ nhãn động cơ.
• P103 = 1.0 (Motor CosPhi) – Hệ số công suất động cơ. Ví dụ, cần lấy chính xác.
• P104 = 4.0 (Rated motor power) – Công suất định mức động cơ (kW).
• P105 = 50 (Rated motor frequency) – Tần số định mức động cơ (Hz).
• P106 = 1450 (Rated motor speed) – Tốc độ định mức động cơ (RPM).

Bước 3: Thực Hiện Nhận Dạng Động Cơ (Motor Identification – Khuyến nghị cao cho SLVC)

Mục đích: Cho phép biến tần tự đo lường các thông số điện trở, điện kháng của động cơ để tinh chỉnh mô hình điều khiển. Rất quan trọng nếu chọn chế độ SLVC (P100=3).

Thực hiện:

• Đặt P115 = 1 (Motor ID at standstill) hoặc 3 (ID khi quay – cần tháo tải).
• Gửi lệnh ON/RUN cho biến tần (ví dụ qua digital input đã cấu hình). Biến tần sẽ thực hiện quá trình đo trong vài giây đến vài phút.
• Sau khi hoàn thành, P115 sẽ tự động trả về 0.

Bước 4: Cài Đặt Giới Hạn và Chức Năng Cơ Bản

Mục đích: Định nghĩa các giới hạn vận hành an toàn và các đặc tính cơ bản.

Thực hiện (tham khảo P-group 2xx, 3xx):

• P211 = 0 (Min. frequency) – Tần số tối thiểu.
• P212 = 50 (Max. frequency) – Tần số tối đa.
• P221 = 10 (Acceleration time) – Thời gian tăng tốc từ 0 đến tần số max (giây).
• P222 = 10 (Deceleration time) – Thời gian giảm tốc từ tần số max về 0 (giây).
• P303 = 10.2 (Current limit) – Giới hạn dòng điện đầu ra (Ampe), thường đặt bằng hoặc cao hơn dòng định mức động cơ một chút.

Bước 5: Cấu Hình Đầu Vào/Ra (I/O Configuration)

Mục đích: Gán chức năng cho các đầu vào số (DI), đầu ra số (DO), đầu vào analog (AI), đầu ra analog (AO).

Thực hiện (tham khảo P-group 5xx, 6xx):

Lệnh Chạy/Dừng (ON/OFF): Giả sử dùng DI1.

• Tìm thông số gán chức năng cho DI1 (ví dụ P554 – ON/OFF1 command source).
• Đặt P554 = [Giá trị tương ứng với DI1].

Đặt Tần Số (Setpoint): Giả sử dùng biến trở nối vào AI1.

• Tìm thông số chọn nguồn đặt tần số chính (ví dụ P443 – Main setpoint source).
• Đặt P443 = [Giá trị tương ứng với AI1].
• Cấu hình AI1 (P600-P609): Chọn kiểu tín hiệu (Voltage/Current), cài đặt scaling (ví dụ 0V = 0Hz, 10V = 50Hz).

Đầu ra báo trạng thái (ví dụ DO1 báo lỗi):

• Tìm thông số gán chức năng cho DO1 (ví dụ P580 – DO1 function).
• Đặt P580 = [Giá trị tương ứng với chức năng báo lỗi ‘Fault Active’].

Bước 6: Lưu Thông Số và Kiểm Tra Vận Hành

Mục đích: Đảm bảo các thay đổi được lưu trữ và kiểm tra hoạt động thực tế.

Thực hiện:

• Đặt P971 = 1 (Save parameters) để lưu cài đặt vào bộ nhớ EEPROM.
• Kiểm tra đấu nối mạch điều khiển (công tắc, biến trở).
• Chạy thử biến tần ở chế độ không tải hoặc tải nhẹ trước.
• Quan sát hoạt động của động cơ, kiểm tra chiều quay, khả năng tăng/giảm tốc, đáp ứng với tín hiệu điều khiển.
• Tinh chỉnh lại các thông số nếu cần (ví dụ: thời gian tăng/giảm tốc, chế độ điều khiển, giới hạn dòng).

6. Khắc phục một số lỗi thường gặp

7. Liên hệ thanhthienphu để được tư vấn

Chúng tôi tại thanhthienphu.vn tin rằng 6SE7021-0TA61 Simovert Masterdrives chính là giải pháp truyền động tiên tiến mà quý vị đang tìm kiếm để nâng cao hiệu suất, tối ưu hóa chi phí và đảm bảo an toàn cho hệ thống công nghiệp của mình.

Đội ngũ chuyên gia của thanhthienphu.vn luôn sẵn sàng lắng nghe và thấu hiểu những yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng, từ đó tư vấn và cung cấp giải pháp tối ưu nhất cho quý vị. Chúng tôi cam kết mang đến không chỉ sản phẩm chính hãng, chất lượng cao mà còn dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp, tận tình trước, trong và sau quá trình mua hàng.

Đừng chần chừ nữa, hãy liên hệ ngay với thanhthienphu.vn qua hotline 08.12.77.88.99 để được tư vấn chi tiết về 6SE7021-0TA61 Simovert Masterdrives và nhận báo giá tốt nhất. Chúng tôi tin rằng, với sự đồng hành của thanhthienphu.vn, quý vị sẽ có được những giải pháp truyền động hiệu quả, bền bỉ và mang lại giá trị lâu dài cho doanh nghiệp của mình.

Địa chỉ của chúng tôi: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.

Truy cập website thanhthienphu.vn để khám phá thêm nhiều sản phẩm và giải pháp tự động hóa tiên tiến khác.

Chúng tôi rất mong được hợp tác và đồng hành cùng sự thành công của quý vị!

• 6SE7021-3EB61
• 6SE7026-0ED61
• 6SE7023-4EP60
• 6SE7028-6EC85-1AA0