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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。
能够让您未来的投资更加稳固。
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。

SINAMICS S120 的所有组件,包括电机和编码器,都通过共用的串行接口 DRIVE-CLiQ 相互连接。统一的电缆和连接器技术规格可减少零件的多样性和仓储成本。对于没有 DRIVE-CLiQ 接口的电机和编码器或者翻新设备,可使用编码器模块(转换模块)将常规编码器信号转换成DRIVE-CLiQ。DRIVE-CLiQ 电缆于连接分散的附件,远间隔100 米。快速且自动:电子铭牌所有带 DRIVE-CLiQ 接口的 SINAMICS S120 组件都具有一个电子铭牌。该就有电气等效电路图的参数和电机集成编码器的特性参数。控制单元通过DRIVE-CLiQ 可自动记录这些参数,不必在调试过程中或者更换设备时手动输入。除了技术规格外,功率铭牌还包含物流参数,例如:制造商代码,订货号和**的识别代码。因为这些参数既可以在现场,也可以远程获取,所以可以明确识别机器中的所有组件,从而简化了维修工作。下图展示的是主要用于多轴驱动任务的SINAMICS S120 组件。
CU310-2 PN、CU310-2 DP、CU320-2 PN
CU320-2 DP、NCU 730.3B PN、扩展数控单元NX15.3 电源模块和两个书本型电机模块用于SINUMERIK 中驱动控制的控制单元,扩展数控单元NX 和SINAMICS S120 控制单元CU320-2这些控制单元可用于建立单个驱动之间的互联,并执行简单 的工艺功能。CU320-2 控制单元设计用于控制多轴驱动。和SINUMERIK 组合在一起时,一个控制单元上多可以运行 6 个采用伺服控制的驱动。
为了在机床的多轴插补组中执行协调式运动控制,不同的SINUMERIK 控制系统可以配备不同性能等级的控制单元。 SINUMERIK 840D sl
• 配备集成式驱动控制的NCU 710.3B PN/NCU 720.3B PN/730.3B PN 高功率范围中的峰值多可构成三个在 NCU-Link中相互耦合的NCU 730。多可控制93 根进给轴/主轴,多10 个加工通道。
• 扩展数控单元NX10.3/NX15.3,可多控制3/6 根轴和SINUMERIK 组合使用时,各个控制单元以及功率组件的诊断、调试工作是通过SinuComNC 调试工具中的驱动向导完成的。另外,也可以采用STARTER 调试工具。关于STARTER 的详细信息,请参见“工程软件”。
电机模块设计用于多轴驱动,由SINUMERIK NCU 或CU320 控制单元加以控制。电机模块通过共用的直流母排连接在一起。由于电机模块共用一个母线,所以两个模块间可以交换能量,也就是说:如果一个电机模块正在产生电能(再生反馈模式),另一个电机模块会消耗该电能(电机模式)。电源模块的电源电压为直流母线供电。

装机装柜型
高输出功率组件(** 100 kW)采用的是装机装柜型结构。它们作为电源模块和电机模块提供。这种型式的组件采用的是内部风冷。 SINAMICS S120 Combi 是一款结构较其紧凑且坚固耐用的驱动系统,适用于紧凑型车床和铣床。使用SINMAICS S120 Combi 必须配置NCU 710.3B PN。SINAMICS S120 Combi 在一个单的功率模块中集成了一个带再生回馈功能的供电单元、用于主轴电机和进给电机的功率单元以及一个TTL 编码器接口。
特点是,由于采用的400 伏技术,使其在控制柜内的空间和能量要求都很低,同时通过增加紧凑书本型电机模块使扩展性更加完善。
若要使用紧凑书本型电机模块进行扩展,必须配合使用 NCU710.3B PN SINAMICS S120 Combi (SINUMERIK 840D sl 和BASIC) 。
使用智能DRIVE-CLiQ 接口连接电缆。
模块型
模块型组件适合用于单轴应用。控制单元CU310-2 DP/CU310-2 PN 或者控制单元适配器CUA31可以直接卡装在该组件上。这种型式的组件采用的是内部风冷。
系统附件 SINAMICS S120 组件设计用于柜内安装
驱动系统的整体结构是由选中的控制单元、电源模块、电机模块
或功率模块定义的。通过这些系统组件,您可以获得适合驱动任
务的方案。
您还可以安装系统附件来扩展系统的功能范围,使系统功能和驱
动任务匹配。
系统组件主要有以下几种:
• 直流母线组件
例如:制动模块和制动电阻
其他用于稳定直流母线电压、提供电子电源的组件是可选组件。 它的出色之处在于:
• 易于操作
• 简单的安装和布线
• 实用的连接系统、符合EMC 要求的布线
• 统一的设计
• 无缝安装
• 多种冷却方案
坚固耐用的组件
• 附加系统组件
例如:将I/O 接口扩展为机器接口的端子模块。
• 编码器系统连接组件
用于将不同类型的编码器连接到SINAMICS S120 上
• 电网侧功率元件
例如:熔断器、接触器、电抗器、过滤器,用于开关供电电源
和满足EMC 要求 为增强耐用性,标准的 SINAMICS 设备都配备了经过涂装处理或部分涂装处理的模块。
模块上的喷漆可以防止灵敏的SMD 元件受到有害气体、化学粉尘和湿气的腐蚀。能效5 SINAMICS S120 驱动系统采用节能设计:反馈轴的能量、在多轴配置的直流母线组内利用该能量,并将它反馈回电网。即使在达到的供电能力时,也不会在控制柜内产生多余的热量。由于智能式补偿电容性和电感性无功电流,SINAMICS S120 还同时确保了供电中不会出现多余的功率损耗,不会出现电流谐波。它不仅可以防止对其他负载产生不良影响,而且还可以减少控制柜内产生的热量。

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。
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