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。
外部风扇模块配合加固板可为SINAMICS S120 Combi 功率模块提供完冷却性能。
为了冷却SINAMICS S120 Combi 功率模块，要求穿过散热器的气体流量至少为160 m3/h。外部风扇模块可提供 290 m3/h 的气体流量。即使电源较低或散热器不太干净，也可以确保足够的空气流量。 由于采用封装的电子器件和通过滚珠轴承安装的封闭式转子，所以即使在严酷的环境条件下风扇模块也能正常工作。风扇配备了防止反、堵转和过载的保护系统。为了确保达到的机械可用性，对风扇转速进行了。如果风扇停转，则发出
用户报警。
■技术规格
产品编号 6SL3161-0EP00-0AA0 加固板必须确保气流穿过散热器。因此必须消除风扇模块和散热器之间的间隙。为此，必须在可能的情况下使用加固板。加固板
• 消除了风扇模块和散热器之间的间隙
• 加固控制柜后壁，以实现密闭安装
• 保证理想的通风空间
在为满足 EMC 要求而经过设计的使用现场，进线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。进线滤波器只适合直接连接到TN 系统。使用第三方进线滤波器可能会导致故障或设备损坏。
通讯板CBE20 用于通过一个控制单元CU320-2 连接到
PROFINET-IO 网络。
SINAMICS S120 可作为PROFINET-IO 设备执行以下功能：
• 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 μs
• 作为一个PROFINET-IO 设备连接到控制系统，符合PROFIdrive行规V4
• 标准TCP/IP 通讯，用于采用STARTER 调试工具的工程设计
• 四个RJ45 插座，集成了4 端口开关，基于PROFINET ASIC ERTEC400。因此，*外部附加开关便可以配置拓扑结构（线形、星形、树形）。
控制单元适配器 CUA31 可以将 PM-IF 接口转换为 DRIVE-CLiQ接口。使用 CUA31，模块型功率模块也可以在控制单元上运行，如作为除多轴驱动外的单轴运行。此时，从控制单元的角度看，控制单元适配器 CUA31 是 DRIVE-CLiQ 连接上的后一个节点。
控制单元适配器CUA31 标配了以下接口：
• 1 个温度传感器输入（KTY84-130、PT1000 或PTC）
• 3 个DRIVE-CLiQ 接口
• 1 个电子电源接口，通过-24-V DC 电源连接器连接
• 1 路安全停机输入（使能脉冲）控制单元适配器CUA31 的状态通过多色LED 来显示。
■集成
控制单元适配器 CUA31 可以卡在模块型功率模块上，通过 DRIVE-CLiQ 和控制单元CU320-2 或SINUMERIK NCU 7.x 通讯。
控制单元适配器 CUA31 的电源是由功率模块通过 PM-IF 接口提 供的。如果希望关闭功率模块后也要保持控制单元适配器 CUA31 的通讯能力，则必须使用一个外部24 V DC 电源。其他 DRIVE-CLiQ 节点，例如编码器模块或端子模块，可以连接 到控制单元适配器CUA31 上。
控制单元CU310-2 PN、CU320-2 PN、NCU 730.3B PN 和扩展数控单元NX15.3（从左至右）
技术平台和全集成自动化 所有型号可以自由组合 5
SINAMICS 的所有型号都基于相同的技术平台。共同的硬件和软
件组件以及标准化的设计、组态和调试工具可保证所有组件之间
的高度集成。 由于采用了创新的带有DRIVE-CLiQ 接口的驱动架构，SINAMICS
S120 的各种型号可以自由组合，例如：装机装柜型电源模块可
以和书本型电机模块组合在一起，用于高输出的多轴应用。
SINAMICS 可以覆盖全系列的驱动任务。SINAMICS 的各种型号 可以方便地相互组合。
SINAMICS 是西门子“全集成自动化”的组成部分。SINAMICS 在组态、数据管理和与自动化层的通讯方面的通用性可以保证使 用SINUMERIK、SIMOTION 和SIMATIC 控制系统可以轻松处理驱 动任务。适用于复杂驱动任务的模块化系统工具箱
SINAMICS S120 采用模块化设计，可胜任工业应用领域中的各种驱动任务。大量部件和功能相互之间具有协调性，用户因此可以组合使用，构成方案。强大的 SIZER for Siemens Drives 选型工具可以简化驱动配置的选择和确定。这得益于驱动系统软硬件功能的细分，进而使得功率单元和控制单元完全立。功率单元的选型标准是机器运动需要消耗的能量、与供电系统之间的能量交换。控制单元的选型标准是需要控制的驱动的数量、
所需性能。两者之间的通讯非常简单方便，采用数字量系统接口丰富的SIMOTICS SINAMICS S120 电机型号组配使 的功能更加强大。不管是同步电机还是异步电机，SINAMICS S120 均能提供理想的支持。
特别适合多轴驱动应用在很多机械制造业和工厂工程应用中，采用的是共同执行驱动和运动任务的协调式驱动器。为此需要使用配有耦合式直流母线的
驱动，这样就能以节约成本的方式，在制动轴和驱动轴之间实现能量交换。
SINAMICS S120 包含电源模块（供电）和电机模块（逆变器），以实现多种性能。其设计允许邻近安装，适合节省空间的多轴驱动配置。
配有控制单元的系统架构
DRIVE-CLiQ 电子协调式单个驱动器可共同工作，以解决您的驱动任务。上级数字控制器（例如SINUMERIK）可使驱动器进行所需的协调运
动。为此，必须在控制系统和所有驱动器之间进行周期性数据交换。此前必须通过现场总线来实现这种数据交换，并需要支付相的安装和设计费用。SINAMICS S120 将控制单元作为所有连接轴的上级驱动控制器，以完成此任务。
SINAMICS S120 控制单元可以单执行简单的工艺任务。对于更 加复杂的数控任务，就要使用功能强大的SINUMERIK 产品系列。
3 AC SINAMICS S120除了运动控制、坐标转换和逻辑运算功能外，该系列产品还集成了SINAMICS 驱动控制功能。SINUMERIK 的NCU 可以放置在
SINAMICS S120 驱动组之中或旁边，它通过DRIVE-CLiQ 接入。如果任务中的机器运动需要更多运动轴，您可以增加扩展数控单NX10.3/NX15.3，来扩展目前的系统基本配置。DRIVE-CLiQ – 所有组件之间的数字量接口
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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