PROFIBUS DP 的功能
DP 主站和 DP 从站的功能范围可能有所不同。分为 DP-V0、 DP-V1 和DP-V2 三种。
DP 主站功能 (DP-V0) 包括“配置”、“参数赋值”、“读取诊 断数据”和“周期性读取输入数据/实际值”以及“写入输出数据/ 设定值”。
DP 扩展功能(DP-V1) 允许在周期性数据传送时还执行非周期性的 读写功能。在调试和常规运行期间，这种类型的从站必须获得大 量的参数设置数据。和周期性设定值、实际值、测量值相比，这 种非周期性传送的参数设置数据很少发生改变，它和周期性高速 用户数据一起传送，但**级较低。详细的诊断信息也采用相同 的方式传送。
DP 主站扩展功能(DP-V2) 包括“等时同步”和“从站-从站通讯”。
5 等时同步通过在总线系统上采用具有恒定总线周期的信号实现。
这个周期性的等距信号由 DP 主站采用全局控制报文的格式发送
到所有总线节点。借助该信号，主站和从站可同步它们的应用程
序。周期之间时钟信号的抖动低于1 μs。
在“从站-从站通讯”中，采用的是“发布/订阅”模式。声明为
发布方的从站将输入数据/实际值提供给其他从站，即订阅方一同
从站通讯是周期性通讯。
阅读。此时，从站将响应报文作为广播发送给主站。因此，从站-
SINAMICS 和 PROFIBUS DP
SINAMICS S120 驱动系统只能作为DP 从站运行，支持所有的通 讯功能类别：DP-V0、DP-V1 和DP-V2。
SINUMERIK 和 PROFIBUS DP
SINUMERIK 840D sl 控制系统作为驱动轴的 DP 主站运行，支持 所有的通讯功能类别：D-V0、DP-V1 和DP-V2。SINAMICS S120 驱动器和分布式液**可作为从站连接到这些系统中。分散式液 **只适用于等时PROFIBUS。
PROFINET 是新一放式工业以太网标准 (IEC 61158)，应用 于工业自动化环境。采用 PROFINET，设备能够从现场级连接到 管理级。
PROFINET 实现了系统范围的通讯，支持工厂级的设计，采用达 到现场级的IT 标准。IT 通讯、数据通讯和周期性过程通讯在工业 以太网基础上集成在一起。*改装设备，它还可以完全兼容现有的现场总线（如 PROFIBUS）。
PROFINET 的设备方案
PROFINET 总线设备分为控制器和下属设备。上电后，这些设备由控制器初始化和设定参数。控制器和它的下属设备构成了
PROFINET-I/O 系统（参见PROFIBUS 的主从系统）。 和PROFIBUS 一样，PROFINET 系统中的IO-控制器和IO-设备也是通过过程映像执行周期通讯。过程映像不断循环更新，取决于应用要求和设备特性，这种更新可以实时（RT，设备通常是分布式 IO-设备）或同步实时（IRT，设备通常是伺服驱动）进行。除此以外，PROFINET 还支持不同IO-系统之间控制器和下属设备的通讯。 PROFINET
实时PROFINET IO 系统，针对简单的标准驱动应用实时 PROFINET IO 系统的典型周期时间为 4 毫秒到 10 毫秒，因此，在周期性数据传送方面，它的性能可以和 PROFIBUS 相ֻ采用这种通讯方式，所有1 类到3 类PROFIdrive 应用的标准驱动应用都可以被自动化，在这些应用类别中，要求获得速度、转矩、电流的设定值或目标位置的设定值，但这些设定值不需要同步链接在一起。
电源模块从电源电压中生成直流电压，通过直流母线向电机模块提供电能。SINAMICS S120 产品系列提供以下电源模块类型：非调节型电源模块
非调节型电源模块可以通过一个不受调节的整流器为驱动组的直流母线供电，也可以将产生的多余电能反馈到电网中。直流母线电压的变化和电源电压的变化成正比。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻：在岛式电网中或者电网掉电时，即电能无法反馈到电网中时，仍需要使驱动受控停止。如果非调节型电源模块用作电源，必须安装配套的进线电抗器。也可以选择安装一个输入滤波器，将干扰电压限制到EN 61800-3 C2 类极限值的范围内。
调节型电源模块为直流母线提供电能，并可以将再生电能反馈到电网中。和非调节型电源模块相比，它产生受控的直流电压，在电源电压出现波动时，该电压仍能保持恒定。此时，电源电压必须保持在允许的公差范围内。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻：即使电网掉电，即电能无法反馈到电网时，驱动仍需要受控停止。调节型电源模块从电源中产生一个近似正弦波形的电流，几乎不产生任何有害谐波。请确保使用的调节型接口模块和输出类型相匹配（原理图，参见“装机装柜型调节型电源模块”）。
装机装柜型调节型电源模块所有调节型电源模块运行所需的组件都集成在调节型接口模块中。结构尺寸HX 和JX 还另外需要一个外部旁路接触器。
SINAMICS S120 驱动系列中简单的一个型号由一个控制单元CU310-2 和一个功率模块构成。在这个功率模块中集成了一个电源整流器、直流母线和为电机供电的逆变器。
功率模块设计用于无法将电能反馈回电网的单轴驱动。制动时产生的电能被制动电阻转换成热量。功率模块也可以和控制单元CU320-2 或SINUMERIK 中集成的驱动控制组合使用，例如：在单轴驱动添加到多轴驱动组的配置中。此时，模块型功率模块必须配备控制单元适配器 CUA31。该适配器通过DRIVE-CLiQ 连接到CU320-2 控制单元或SINUMERIK的NCU。装机装柜型功率模块则直接通过DRIVE-CLiQ 电缆连接到控制单元。
书本型
书本型组件适合用于多轴应用，彼此贴近安装。用于共用直流 母线的接口已经集成在组件中。
在控制柜散热方面，书本型SINAMICS S120 为您提供多种的可选方案。根据应用的不同，组件产生的热量损耗可以通过三种冷却方式排放到环境中。这些组件仅在背面板样式和外部风扇模块位置方面采用了不同设计。在所有型号中，前面板即各个接口所在的面板和组件宽度都一样。内部风冷
在这种标准方案中，驱动组件中各个电子元件、功率元件产生的功率损耗通过自然冷却或强制通风系统排散到控制柜内部。外部风冷外部风冷使用了穿墙式安装技术。功率元件的散热器穿过控制柜内的安装面，因此可以将功率回路的热量损耗释放到一个单的外部散热器。配有散热片和风扇模块（属于供货范围）的散热器向后**，进入一个单的通风管道，该管道也可以向外打开。柜内残留的热量损耗绝大部分由电子元件产生。
双轴电机模块双轴电机模块标配了以下接口：
• 2 个直流母线接口，通过集成的直流母线排连接
• 2 个电子电源接口，通过集成的24-V-DC 母排连接
• 4 个DRIVE-CLiQ 接口
• 2 个插入式电机连接器（不包括在供货范围内）
• 2 路安全停机输入（每轴1 路输入）
• 2 路安全电机抱闸控制
• 3 个PE/保护接地线接口
电机模块的状态通过两个多色LED 显示。在双轴电机模块上，电机电缆屏蔽层可以在连接器内连接。信号电缆的屏蔽层可以通过屏蔽端子与电机模块连接，如魏德米 勒公司的KLBÜ3-8 SC 型端子。电机模块的供货范围包括：
• DRIVE-CLiQ 电缆，长度与电机模块的宽度相匹配，用于连接相 邻的电机模块，长度= 电机模块的宽度+ 0.06 m
• 2 个用于封闭未使用DRIVE-CLiQ 接口的哑插头 • 跳线，用于连接- 24-V 直流母排和临近的电机模块 • 连接器X21 和X22
• 设备风扇，用于采用内部/外部风冷的模块上功率单元的散热，由内部电源供电
• 1 套警告标签，30 种语言
对于低漏感的电机（控制器设置不足以达到要求），可能需要使用一个 3-柱铁芯串联电抗器。根据经验，这种电机一般是定子频率> 300 Hz 的电机，或者额定电流> 85 A 的电机。串联电机电抗器设计用于输出脉冲频率为4 kHz 或8 kHz 的电机模块。它不支持更高的脉冲频率。
串联电机电抗器应尽可能靠近电机模块安装。串联电抗器上的压降取决于电机电流和电机频率。使用非调节型 电源模块时，的电机额定电压取决于进线电源电压。遵守这 些参考值可以减少电机在高速区内的功率损耗。串联电机电抗器的表面温度可达到100 °C。该额外热源必须考虑到系统设计中。必须遵守电机选型手册中的说明
如果取消了电源模块的再生回馈能力，要在掉电或者紧急回退/1 • 每路数字量输出的负载电流 100 mA
类紧急- 停机情况下使驱动受控停止运转，或者要限制短暂制动下
• 可连接横截面 1.5 mm2 的直流母线电压，就必须使用制动模块和配套的外部制动电阻。 制动模块含有功率电子器件和对应的控制回路。运行期间，直流 母线电能会在外部制动电阻器中转化为热能损耗。制动模块以自 控方式运行。
输入滤波器
在为满足 EMC 要求而经过设计的使用现场，输入滤波器和
进线电抗器协同工作，可以将功率模块输出的传导性干扰降低到 EN 55011 规定的A1 类限值和EN 61800-3 规定的C2 类限 值。输入滤波器只适合直接连接到TN-系统。使用第三方输入滤波器可能会导致故障或设备损坏。
调节型电源模块
调节型电源模块，简称 ALM，是一个自控的整流/ 回馈单元，其中 IGBT 负责整流和再生回馈，它产生一个稳定的直流母线电压。这样相连的电机模块便可以从电源电压上解耦，而允许范围内的电源电压波动对电机电压产生影响。ALM 适用于接地的星型TN、TT 供电系统和不接地的对称IT 供电系统。
直流母线通过集成的预充电电阻进行预充电。
书本型调节型电源模块标配了以下接口：
• 1 个电源接口，通过螺钉式端子连接
• 1 个- 24-V DC 电子电源接口，通过供货范围内的 24-V 端子适
配器连接
• 1 个直流母线接口，通过集成的直流母线母排连接 • 3 个DRIVE-CLiQ 接口
• 2 个PE/保护接地线接口
调节型电源模块的状态通过两个多色LED 显示。在 100 mm 宽的调节型电源模块上，电源线的屏蔽层可以通过接 线端子或软管夹连接到模块内集成的屏蔽接线板，例如魏德米勒 的KLBÜ CO 4。这种屏蔽端子不能用于应力释放。屏蔽接线板适 用于宽度为150 mm、200 mm 和300 mm 的模块。信号电缆的屏蔽层可以通过屏蔽端子与电机模块连接，如魏德米 勒公司的KLBÜ3-8 SC 型端子。调节型电源模块的供货范围包括：
• 长0.11 米的DRIVE-CLiQ 电缆，用于连接安装在左侧的控制单元以及驱动控制系统
• DRIVE-CLiQ 电缆，长度与调节型电源模块的宽度相匹配，用于连接相邻的电机模块，长度= 调节型电源模块的宽度+ 0.11 米
• 2 个用于封闭未使用DRIVE-CLiQ 接口的哑插头
• 跳线，用于连接- 24-V 直流母排和临近的电机模块
• 24-V 端子适配器(X24)
• 数字量输入X21
• 插入式风扇，适用于80 kW 和120 kW 的调节型电源模块（由调节型电源模块供电）
• 1 套警告标签，30 种语言
调节型接口模块：16 kW、36 kW、55 kW 和80 kW/120 kW
调节型接口模块与调节型电源模块一起构成一个功能单元，在运行相应调节型电源模块时必须使用调节型接口模块。调节型接口模块包括一个净化进线滤波器并具备基本的抗干扰功能，这能确保符合EN 61800-3 定义的C3 类标准。 单的调节型接口模块 (1) DRIVE-CLiQ净化进线滤波器可滤除电网连接中的开关频率谐波。这样驱动系统可以从供电电源生成一个正弦波形的电流，几乎产生谐波。
(2) 5调节型电源模块与调节型接口模块的组合也可在采用电气隔离的 星形接法的电网（IT 电网）上运行。
调节型接口模块的供货范围包括：
• 连接器X21，用于温度采集和风扇控制 • 连接器X24，用于连接集成风扇的24-V 电源
• DRIVE-CLiQ 电缆，用于连接控制单元和调节型电源模块；DRIVE-CLiQ 电缆的长度= 调节型接口模块的宽度+ 0.11 m
• 16 kW 型AIM 标配了一个屏蔽接线板 ፟
• 1 套警告标签，30 种语言
根据调节型接口模块在驱动系统中的不同位置，可能会需要额外 的 DRIVE-CLiQ 电缆。如果它是单安装在控制单元和调节型电源模块的左侧，则不需要额外的 DRIVE-CLiQ 电缆。如果它是安装在这两者之间，那么调节型电源模块上标配的 DRIVE-CLiQ 电缆便可用于构建线性拓扑结构，即调节型电源模块和所有电机模块都串联在一条DRIVE-CLiQ 线路上。
如果调节型电源模块通过一条单的 DRIVE-CLiQ 线路连接，则必须订购标有 (1) 的 DRIVE-CLiQ 电缆。连接 (2) 所需的 DRIVE-CLiQ 电缆包含在调节型电源模块的供货范围内。 集成在驱动组中的调节型接口模块
■功能
有关其他结构配置的DRIVE-CLiQ电缆，请见“MOTION-CONNECT接线系统”。 调节型接口模块需要一个 -24-V DC 电源来运行集成在内部的风扇。
接通-24-V DC 电源后，风扇开始运转；必要时，例如出于使用 寿命、噪音等原因，可以由控制单元通过输入端“风扇关”来关 闭风扇。只有在驱动系统断电后，才可关闭风扇，否则可能会导 致调节型接口模块过热。安装在调节型接口模块内部的温控开关由相连的调节型电源模块 进行检测。
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