控制单元CU310-2 PN 和CU310-2 DP
CU310-2 控制单元设计用于 SINAMICS S120 (AC/AC) 的通讯及开环/闭环控制功能，它和功率模块 PM340 组合在一起，便构成了一个强大的单轴驱动器。两种不同类型 PROFINET (PN) 和PROFIBUS (DP) 可用于现场总线通讯。
CU310-2 控制单元标配了以下接口： • 现场总线接口- CU310-2 PN：1 个 PROFINET 接口，带 2 个端口（RJ45 插 座），符合PROFIdrive V4 行规- CU310-2 DP：1 个PROFIBUS 接口，符合PROFIdrive V4 行规
• 1 个DRIVE-CLiQ 插座，用于与DRIVE-CLiQ 电机或其他 DRIVE-CLiQ 节点（例如，编码器模块或端子模块）的通讯
• 1 个编码器，可检测以下编码器信号 - 增量编码器TTL/HTL- SSI 编码器，不带增量信号 • 1 个PE/保护接地线接口
• 1 个电子电源接口，通过-24-V DC 电源连接器连接 • 1 个温度传感器输入（KTY84-130/PT1000 或PTC）
• 3 路可设定的故障安全（可用于V4.5 和更高版本的固件）隔离 数字量输入或6 路可设定的隔离数字量输入。 可以对故障安全数字量输入进行布线，即可以通过 PROFIsafe 连接到上位控制器。
5 路可设定的隔离数字量输入
• 1 路可设定的故障安全（可用于V4.5 和更高版本的固件）隔离数字量输出或1 路隔离数字量输出2)
• 8 路可设定的双向非隔离数字量输入/输出2)
• 1 路模拟量输入，可选择±10 V（分辨率12 位+ 符号）或±20 mA（11 位+ 符号）
• 1 个以太网接口（RJ45 插座），用于调试和诊断
• 1 个CF 卡插槽，固件和参数保存在该存储卡上
• 1 个PM-IF 接口，用于和模块型功率模块通讯
• 3 个测试插座和一个参考接地，用于调试支持
• 1 个用于连接BOP20 基本操作面板的接口3)控制单元CU310-2 的状态通过多色LED 来显示。基本操作面板BOP20 可直接卡接在控制单元CU310-2 上，例如用于诊断。
控制单元CU310-2 通过PM--IF 接口控制模块型功率模块。 DRIVE-CLiQ 电机或编码器模块(SMC) 也可连接到集成的 DRIVE-CLiQ 插座，以方便无DRIVE-CLiQ 接口的电机的工作。
通过基本操作面板 BOP20 可直接在设备上修改参数。设备运行 时同样可将BOP20 卡接到控制单元CU310-2 上用于诊断。
控制单元 CU310-2 及其连接的组件的调试和诊断通过调试工具 STARTER 进行。控制单元CU310-2 需要一张固件版本为V4.4 或 更高的CF 卡。
控制单元CU310-2 PN 按照PROFIdrive V4 协议通过PROFINET IO 和上层控制系统进行通讯。这样一来，配备控制单元 CU310-2 PN 的 SINAMICS S120 驱动 系统相当于一个PROFINET-IO 设备，并具备以下功能：
• PROFINET IO-设备
• 全双工传输100 Mbit/s
• 支持PROFINET IO 实时通讯类别： - RT（Realtime，实时）- IRT（Isochronous Realtime，等时同步实时），小发送周期 500 μs5
• 按照PROFIdrive V4 作为PROFINET IO 设备连接至控制系统
• 标准TCP/IP 通讯，用于支持通过调试工具STARTER 进行配置以及访问集成的网络服务器
• 集成了基于 ERTEC-ASIC 的、带两个 RJ45 插座的 2-端口开树形）。CF 卡。关。从而可实现无附加外部开关的拓扑（直线形、星形、若需使用数字量输出，必须在 X124 端子上连接一个 24-V 电源。 运行控制单元 CU310-2 必须使用一张固件版本为 V4.4 或更高的
控制单元 CU320-2 用于执行一个或多个电机模块、电源模块的通讯、开环和闭环控制功能。控制单元 CU320-2 主要设计用于多轴驱动。
固件和参数设置均保存在CF 卡上。控制单元CU320-2 上设有对
应的CF 卡插槽。
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，但优先级较低。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。
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。
更多信息
为了使驱动系统按照要求、安全可靠地运行，请只使用该样本、 选型手册、功能手册或用户手册中说明的SINAMICS 系统原装组
件和西门子原装附件。
用户须遵循选型规定。
有别于选型规定的产品组合，以及与非西门子产品的搭配使用需 要合同条款的支持。如果使用了非原装组件，例如：出于维修目的，UL、EN、Safety Integrated 等认证会失效，装有第三方产品的机器的运行许可也 随之失效。所有认证、证书、一致性声明、测试证书，例如：CE、UL、Safety Integrated 等都是采用本样本和选型手册中描述的相关系统组件 进行的。只有将产品与对应的系统组件配套使用、依照安装指南 执行了安装、且将设备用于既定用途时，才可确保这些认证的效 力。若违背了上述要求，销售这些产品的公司或个人有责任重新 出具相关证书。
DP 从站从站是一个从DP 主站接收输出信息或设定值并作为响应向DP
PROFIBUS 是的用于自动化技术的开放式现场总线，它的应 主站返回输入信息、测得值和实际值的 I/O 设备。它绝不会自动用范围较广。该总线系统满足国际标准IEC 61158/EN 50170， 发送数据，始终只能响应DP 主站。
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输入/输出的数据量取决于设备，且每个发送方向上的各DP 从站针对用于将下层（传感器/执行器层）至中层功能范畴（单元层） 长为244 个字节。
的分布式现场自动化设备相连的现场总线系统，PROFIBUS 就其技术特性和功能特性进行了定义。用户对开放式的、不受限于制造商的通讯系统的要求催生了对PROFIBUS 协议的定义及标准化。多厂商安装通过PROFIBUS & PROFINET 国际组织(PI) 认证的测试实验室执行的一致性/协同性测试，以及 PI 对设备的认证，用户可以确定多厂商设备安装的质量和功能均有保证。 5
PROFIBUS 版本
PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) 针对工业通讯
等级中现场和车间级别通讯任务的通用方案。
PROFIBUS PA (Process Automation) 用于过程自动化的方案。 PROFIBUS PA 使用IEC 61158-2 中定义的安全数据传输技术。
PROFIBUS DP (Distributed Peripherals) 高速通讯，特别适合用 于自动化系统和分布式I/O 与驱动的通讯。PROFIBUS DP 的优点 如下：
• 较短的响应时间 • 高抗干扰性
PROFIBUS DP 可以代替费用较大的带24 V 的并行信号传输，以 及0 mA 或4 mA 到20 mA 的测量值传输技术。
PROFIBUS 和SINAMICS
SINAMICS 采用PROFIBUS 协议PROFIBUS DP。
http://gfm158.b2b168.com
