同步实时 PROFINET IO 系统,针对运动控制 1)采用 PROFINET 的运动控制方案5 在这种应用中,一个运动控制系统通过PROFINET 网络实现轴的
控制或同步。它要求和驱动器周期性同步地进行数据交换。同步实时 PROFINET IO 系统能满足这一要求。为此,每个通讯周期被分为不同的、时间特定的通道。个通道用于同步实时通讯(IRT),下一个用于实时通讯(RT) 和标准- TCP/IP 通讯。正确配置
了这种应用后,例如:两轴间的同步模式,便会内部确定 IRT 报文并生成对应的配置数据。
每个网络段各个报文的次序通过一个的、考虑拓扑结构
的算法得出。这意味着交换机需要无延迟地将 IRT 报文从输入端
口传输到的输出端口,然后到达目标设备。和 SINAMICS PROFINET 组配在一起时, 支持不同的自动化结
构。无论是由模块化自动组件构成的分布式自动方案,还是基于
驱动的分布式运动控制方案,或采用控制器的控制结构,都
会获得PROFINET 的支持。
PROFINET - SINAMICS 上的接口
• CU320-2 DP CBE20 配备一个 控制单元和一个 通讯板的SINAMICS S120 CU320-2 DP CBE20 上的 控制单元通过 通讯板连接到PROFINET IO 网络。
• CU320-2 PN SINAMICS S120 配备一个 控制单元的SINAMICS S120 CU320-2 PROFINET 上的 控制单元通过板载接口连接到PROFINET IO 网络。
• CU320-2 PN CBE20 配备一个 控制单元和一个 通讯板的SINAMICS S120 CU320-2 PN CBE20 上的 控制单元通过 通讯板连接到PROFINET IO 网络。
• CU310-2 PN SINAMICS S120 配备一个 控制单元的SINAMICS S120 CU310-2 PN PROFINET 上的 控制单元通过板载接口连接到PROFINET IO 网络。
■功能
从 PROFIBUS 过渡到 PROFINET由PROFIBUS 国际组织制定的PROFIdrive V4,为采用PROFINET和 PROFIBUS 的控制器和 SINAMICS 驱动之间的功能接口定义了标准。从PROFIBUS 过渡到PROFINET *修改用户程序。 PROFINET 采用标准 TCP/IP 进行参数赋值、配置和诊断。用于传送过程数据的实时通讯采用的是同一根电缆。PROFINET IO 具有以下实时特性:
• 实时(RT)
区分总线节点的通讯栈**级。这样便可以实现标准网络组件之间的高性能数据传送。PROFIdrive • 同步实时(IRT)可以满足高性能运动控制的要求,它的响应时间短,抖动误差小,以此来保证高确定性的周期性数据传送。这种特性是通过一个的ASIC,即ERTEC:强化实时以太网控制器,在相应的接口(设备中集成的开关)或网络组件(开关)中实现的。
PROFINET PROFINET 与自动化
PROFINET 具有以下特点,满足所有自动化要求:工业适用的安 装技术、实时通讯、确定性响应、集成的分布式现场设备、简单 的网络管理和诊断、防止非法访问、不依赖于厂商的工程设 计、等时同步的运动控制。
PROFINET 依赖于开关技术,并针对同步实时应用 (IRT) 扩展了 该技术。它的优势在于,能够根据机器的要求加以调整,因而可 以理想地利用网络拓扑结构。它能够避免冲突,达到的数据 流速率。

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。

功能
• 功率模块含3 或4 个集成功率单元
• 集成供电模块具有再生回馈功能
• 集成TTL 编码器接口
• 适用于单轴的集成电机抱闸控制
• 集成风扇电源
• 电源电压380 至480 V 3 AC
• 电源类型TT、TN 和IT
• 集成屏蔽端子
• 使用外部散热器的散热方案使控制柜内的功率损耗低
• 安装简便的风扇模块适合用于严酷的工作环境
• 凭借风扇提高了可用性
• 柜内温度在45°C 以上才需要降容
• 通过螺钉式接线端子连接电源电缆
可将以下组件连接到SINAMICS S120 Combi 驱动系统:
• SINUMERIK 828D BASIC
• SINUMERIK 828D
• SINUMERIK 840D sl (NCU710.3B PN)
• 3 或4 个主轴/进给电机
• 3 或4 个电机编码器
• 通过DMC 20 连接3 或4 个直接编码器
• 直接主轴编码器,直接采用 TTL 编码器或通过 SMC20 连接
sin/cos 编码器
• 外部风扇模块
• 通过直流母线和24 V 直流母排可额外连接多两个紧凑书本型
SINAMICS S120 电机模块
• 通过直流母线连接带制动电阻的制动模块
• 通过直流母线和24 V 直流母排连接控制电源模块
• 一个安全电机抱闸控制模块
• 5 或6 个DRIVE-CLiQ 接口
• 通过连接器连接24 V 电子电源
• 1 路用于电源的安全停机输入(使能脉冲)
• 1 路用于主轴和进给轴的安全停机输入(使能脉冲)
• 1 路用于主轴的温度传感器输入(KTY84-130/PT1000 或PTC)
• PE/保护接地线接口
SINAMICS S120 Combi 功率模块的供货范围包括:
• SINAMICS S120 Combi 功率模块
• 附件包中包括:
- 4 个DRIVE-CLiQ 防尘哑插头
- 连接器X224,用于连接电子电源
- 连接器X11,用于连接电机抱闸控制模块
- 连接器X21,用于连接电源脉冲使能
- 连接器X22,用于连接驱动/温度脉冲使能
- 5 个电源电缆屏蔽端子
- 信号电缆屏蔽端子

基本型电源模块适用于电能*回馈到电网或者电动轴与再生轴之间的能量交换在直流母线中进行的应用。基本型电源模块只能将电能从电网馈入直流母线,但无法反馈回电网中。直流母线电压通过一个6-脉冲电桥回路直接从3-相电源电压中生成。基本型电源模块适用于星形接地的TN、TT 电网以及不接地的对称IT 电网。相连的电机模块由集成的预充电电阻(20 kW 和 40 kW)充电,或者通过晶闸管(100 kW)充电。
20 kW 和40 kW 的基本型电源模块集成了一个制动斩波器,可在连接了外部制动电阻的情况下直接在再生模式下工作。只有当 100 kW 的基本型电源模块在再生模式下工作时,才需要制动模块。
书本型基本型电源模块标配了以下接口:
• 1 个电源接口
• 1 个- 24-V DC 电子电源接口 • 1 个直流母线接口
• 3 个DRIVE-CLiQ 接口
• 1 个制动电阻接口(只针对20 kW 和40 kW 型BLM) • 1 个温度传感器输入(KTY84-130/PT1000 或PTC/Pt100)基本型电源模块的状态通过两个多色LED 显示。基本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,长度与基本型电源模块的宽度相匹配,用于连接相邻的电机模块,长度= 基本型电源模块的宽度+ 0.11 米
• 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)
• 连接器X21
• 2 个用于封闭未使用DRIVE-CLiQ 插座的哑插头
• 1 套警告标签,30 种语言注:制动电阻内集成的温控开关必须接入驱动的停机链路中,防止在出现故障时系统过热。如果没有连接制动电阻,X21.1 和 X21.2之间必须接入跳线。
■集成
基本型电源模块通过 DRIVE-CLiQ 接收来自以下控制器的控制
信号:
• 控制单元CU320-2
• SINUMERIK 840D sl,带
- NCU 710.3B PN
- NCU 720.3B PN
- NCU 730.3B PN
- 扩展数控单元NX10.3/NX15.3
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