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S120 控制模塊伺服控制

來(lái)源：杭州蕭優(yōu)自動(dòng)化科技有限公司 2022年06月14日 13:54

具有一個(gè)中央控制模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

每個(gè)電子協(xié)同型驅(qū)動(dòng)裝置都可協(xié)同進(jìn)行工作，以便完成用戶(hù)的驅(qū)動(dòng)任務(wù)。上位控制器可使驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生所需的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。這就要求控制器與所有驅(qū)動(dòng)裝置之間應(yīng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)數(shù)據(jù)交換。迄今為止，這種數(shù)據(jù)交換必須通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)，安裝和設(shè)計(jì)費(fèi)用相應(yīng)較高。而 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜則采取了一條不同的途徑：一個(gè)中央控制器對(duì)所有連接的軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，并且還可在驅(qū)動(dòng)裝置之間或者在軸之間實(shí)現(xiàn)技術(shù)性的邏輯互連。由于全部所需數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在中央控制器中，這些數(shù)據(jù)無(wú)需進(jìn)行傳輸。在一個(gè)控制器內(nèi)即可交叉軸連接，利用一個(gè)鼠標(biāo)，使用 STARTER 調(diào)試工具即可進(jìn)行便捷的組態(tài)。

SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜控制器可自動(dòng)執(zhí)行簡(jiǎn)單的技術(shù)功能任務(wù)
CU310?2 DP 或 CU310?2 PN 控制單元可用于單機(jī)驅(qū)動(dòng)
CU320?2 DP 或 CU320?2 PN 控制單元適合多軸應(yīng)用。
借助于 SIMOTION D 的功能更強(qiáng)大的控制單元 D410?2, D425?2, D435?2, D445?2 和 D455?2（按照性能進(jìn)行分級(jí)），可完成復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)。

有關(guān) SIMOTION 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)西門(mén)子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城和產(chǎn)品目錄 PM 21。

這些控制單元均基于面向?qū)ο蟮?SINAMICS S120 標(biāo)準(zhǔn)固件，該固件包含所有的控制模式，可升級(jí)以滿(mǎn)足*高性能要求。

驅(qū)動(dòng)控制以組態(tài)方便的驅(qū)動(dòng)對(duì)象形式來(lái)提供：

進(jìn)線整流控制
矢量控制
- 通用機(jī)器和工廠結(jié)構(gòu)中具有高精度和轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性的變速傳動(dòng)裝置
- 特別適合于異步（感應(yīng)）電機(jī)
- 脈沖模式得到優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)高效電機(jī)/變頻器系統(tǒng)
伺服控制
- 具有高動(dòng)態(tài)響應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制
- 具有等時(shí) PROFIBUS/PROFINET 的角同步
- 可用于機(jī)床以及生產(chǎn)機(jī)械

v / f 控制模式存儲(chǔ)在矢量控制驅(qū)動(dòng)對(duì)象中，適用于執(zhí)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用，如使用 SIEMOSYN 電機(jī)的組驅(qū)動(dòng)。

CompactFlash 卡

SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)器的功能存儲(chǔ)在 CF 卡上。此存儲(chǔ)卡中包含用于所有驅(qū)動(dòng)裝置的固件與參數(shù)設(shè)置（以項(xiàng)目的形式）。CF 卡還可保存附加項(xiàng)目，這意味著在調(diào)試不同類(lèi)型的系列機(jī)床時(shí)，可立即訪問(wèn)正確的項(xiàng)目。在控制單元啟動(dòng)之后，CompactFlash 存儲(chǔ)卡上的數(shù)據(jù)被讀取并裝到 RAM 中。

固件以對(duì)象的形式進(jìn)行組織。驅(qū)動(dòng)對(duì)象用于針對(duì)輸入模塊、電機(jī)模塊、電源模塊以及通過(guò) DRIVE-CLiQ 連接的其他系統(tǒng)組件執(zhí)行開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制功能。

驅(qū)動(dòng)對(duì)象

一個(gè)驅(qū)動(dòng)對(duì)象就是一個(gè)獨(dú)立軟件功能，它帶有自己的參數(shù)，如有必要，還帶有自己的故障消息和報(bào)警。

通過(guò) SIMOTION 對(duì)工藝功能加以擴(kuò)展

SIMOTION D 控制單元支持多驅(qū)動(dòng)器的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制。除驅(qū)動(dòng)對(duì)象外，還可在這些控制單元上實(shí)現(xiàn)工藝對(duì)象?？蓪⑦@些對(duì)象進(jìn)行分組以形成工藝功能包，并提供擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)控制功能（如同步操作、凸輪盤(pán)、路徑插補(bǔ)等）或工藝功能（如凸輪控制器、溫度或壓力控制）。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC，這意味著該系統(tǒng)不僅能夠控制運(yùn)動(dòng)序列，而且還可控制包括 HMI 及 I/O 的整臺(tái)機(jī)器。

有關(guān) SIMOTION 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)西門(mén)子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城和產(chǎn)品目錄 PM 21。

全面的開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制功能

廣泛的標(biāo)準(zhǔn)功能（如設(shè)定點(diǎn)輸入、數(shù)據(jù)組切換、控制器優(yōu)化、動(dòng)態(tài)緩沖等）確保了*的運(yùn)行可靠性和優(yōu)異的應(yīng)用靈活性。

關(guān)鍵開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制功能概覽

	SINAMICS S120 閉環(huán)控制模式	SINAMICS S120 開(kāi)環(huán)控制模式	書(shū)本型/機(jī)架型 SINAMICS S120 的主要功能	備注，說(shuō)明
進(jìn)給控制	書(shū)本尺寸帶/不帶電源傳感器的電流控制不帶/帶電源傳感器的VDCDC 控制連接帶電源傳感器的電流控制帶電源傳感器的VDC控制	書(shū)本型/制動(dòng) 基本模式僅限整流回饋模式整流和再生回饋	電源識(shí)別控制器優(yōu)化諧波濾波器自動(dòng)重啟	電源傳感器是 VSM 10 電壓檢測(cè)模塊；“電流”是輸入電流；3 相輸入頻率
矢量控制	異步（感應(yīng)）電機(jī) 轉(zhuǎn)矩控制帶/不帶編碼器轉(zhuǎn)速控制帶/不帶編碼器轉(zhuǎn)矩電機(jī) 轉(zhuǎn)矩控制帶編碼器轉(zhuǎn)速控制帶/不帶編碼器異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)），扭矩電機(jī) 位置控制帶編碼器磁阻電機(jī) 有/沒(méi)有編碼器的轉(zhuǎn)矩控制有/沒(méi)有編碼器的轉(zhuǎn)速控制	直線/拋物線特性固定頻率特性（紡織）獨(dú)立電壓設(shè)定點(diǎn)輸入	數(shù)據(jù)組切換擴(kuò)展設(shè)定點(diǎn)輸入電機(jī)識(shí)別電流/轉(zhuǎn)速控制器優(yōu)化工藝控制器基本定位器自動(dòng)重啟快速重新起動(dòng)，帶/不帶編碼器動(dòng)態(tài)緩沖同步靜態(tài) 制動(dòng)控制	可實(shí)現(xiàn)采用 V/f 控制模式的混合運(yùn)行；為此，V/f 控制模式僅在“矢量控制”驅(qū)動(dòng)對(duì)象中存儲(chǔ)一次。 V/f 模式不能用于磁阻電機(jī)。產(chǎn)品目錄 D 81.1 提供了有關(guān)磁阻電機(jī)的附加信息。可在“伺服”和“矢量”模式中將位置控制選擇為一個(gè)功能模塊。同步電機(jī)（1FK 和 1FT）和直線電機(jī)僅可在伺服模式中運(yùn)行。
伺服控制	異步（感應(yīng)）電機(jī) 轉(zhuǎn)矩控制帶編碼器轉(zhuǎn)速控制帶/不帶編碼器同步電機(jī)、直線電機(jī)和轉(zhuǎn)矩電機(jī) 轉(zhuǎn)矩控制帶編碼器轉(zhuǎn)速控制帶編碼器所有電機(jī)類(lèi)型位置控制帶編碼器	直線/拋物線特性固定頻率特性（紡織）獨(dú)立電壓設(shè)定點(diǎn)輸入	數(shù)據(jù)組切換設(shè)定點(diǎn)輸入電機(jī)識(shí)別阻尼應(yīng)用工藝控制器基本定位器制動(dòng)控制	能夠?qū)崿F(xiàn) V/f 控制方式的混合運(yùn)行； v/f 控制方式存儲(chǔ)于傳動(dòng)對(duì)象“矢量控制”中。可在“伺服”和“矢量”模式中將位置控制選擇為一個(gè)功能模塊。

SINAMICS S120 閉環(huán)控制模式

SINAMICS S120 開(kāi)環(huán)控制模式

書(shū)本型/機(jī)架型 SINAMICS S120 的主要功能

備注，說(shuō)明

進(jìn)給控制

書(shū)本尺寸
- 帶/不帶電源傳感器的
  電流控制
- 不帶/帶電源傳感器的VDCDC
  控制
連接
- 帶電源傳感器的
  電流控制
- 帶電源傳感器的VDC控制

書(shū)本型/制動(dòng)
- 基本模式
  僅限整流
- 回饋模式
  整流和再生回饋

電源識(shí)別
控制器優(yōu)化
諧波濾波器
自動(dòng)重啟

電源傳感器是 VSM 10 電壓檢測(cè)模塊；“電流”是輸入電流；3 相輸入頻率

矢量控制

異步（感應(yīng)）電機(jī)
- 轉(zhuǎn)矩控制
  帶/不帶編碼器
- 轉(zhuǎn)速控制
  帶/不帶編碼器
轉(zhuǎn)矩電機(jī)
- 轉(zhuǎn)矩控制
  帶編碼器
- 轉(zhuǎn)速控制
  帶/不帶編碼器
異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)），扭矩電機(jī)
- 位置控制
  帶編碼器
磁阻電機(jī)
- 有/沒(méi)有編碼器的轉(zhuǎn)矩控制
- 有/沒(méi)有編碼器的轉(zhuǎn)速控制

直線/拋物線特性
固定頻率特性（紡織）
獨(dú)立電壓設(shè)定點(diǎn)輸入

數(shù)據(jù)組切換
擴(kuò)展設(shè)定點(diǎn)輸入
電機(jī)識(shí)別
電流/轉(zhuǎn)速控制器優(yōu)化
工藝控制器
基本定位器
自動(dòng)重啟
快速重新起動(dòng)，帶/不帶編碼器
動(dòng)態(tài)緩沖
同步
靜態(tài)
制動(dòng)控制

可實(shí)現(xiàn)采用 V/f 控制模式的混合運(yùn)行；為此，V/f 控制模式僅在“矢量控制”驅(qū)動(dòng)對(duì)象中存儲(chǔ)一次。
V/f 模式不能用于磁阻電機(jī)。
產(chǎn)品目錄 D 81.1 提供了有關(guān)磁阻電機(jī)的附加信息。

可在“伺服”和“矢量”模式中將位置控制選擇為一個(gè)功能模塊。

同步電機(jī)（1FK 和 1FT）和直線電機(jī)僅可在伺服模式中運(yùn)行。

伺服控制

異步（感應(yīng)）電機(jī)
- 轉(zhuǎn)矩控制
  帶編碼器
- 轉(zhuǎn)速控制
  帶/不帶編碼器
同步電機(jī)、直線電機(jī)和轉(zhuǎn)矩電機(jī)
- 轉(zhuǎn)矩控制
  帶編碼器
- 轉(zhuǎn)速控制
  帶編碼器
所有電機(jī)類(lèi)型
- 位置控制
  帶編碼器

直線/拋物線特性
固定頻率特性（紡織）
獨(dú)立電壓設(shè)定點(diǎn)輸入

數(shù)據(jù)組切換
設(shè)定點(diǎn)輸入
電機(jī)識(shí)別
阻尼應(yīng)用
工藝控制器
基本定位器
制動(dòng)控制

能夠?qū)崿F(xiàn) V/f 控制方式的混合運(yùn)行； v/f 控制方式存儲(chǔ)于傳動(dòng)對(duì)象“矢量控制”中。

可在“伺服”和“矢量”模式中將位置控制選擇為一個(gè)功能模塊。

BICO 技術(shù)

每個(gè)驅(qū)動(dòng)對(duì)象都包含大量輸入和輸出變量，這些變量可使用 Binector-Connector 技術(shù) (BICO) 進(jìn)行任意和獨(dú)立互連。一個(gè) Binector 就是一個(gè)邏輯信號(hào)，其值為 0 或 1。而連接器是一個(gè)數(shù)值，例如，實(shí)際轉(zhuǎn)速或當(dāng)前設(shè)定值。

基本定位器（EPos）

EPos 基本定位器具有強(qiáng)大而精確的定位功能。由于其靈活性和自適應(yīng)性，EPos 基本定位器可用于一系列定位任務(wù)中。這些功能無(wú)論是在調(diào)試還是操作期間都易于處理，并且綜合監(jiān)控功能十分強(qiáng)大。很多應(yīng)用無(wú)需外部位置控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)。

章節(jié)“工藝功能”中提供了有關(guān)基本定位器（EPos）的附加信息。

技術(shù)功能控制器 (PID)

工藝控制器是一種 PID 控制器，適合執(zhí)行變量調(diào)節(jié)控制，例如，調(diào)節(jié)液位、溫度、張力、壓力、流速和調(diào)節(jié)輥位置。

章節(jié)“固件功能”中提供了有關(guān)工藝控制器 (PID) 的附加信息。

SINAMICS 驅(qū)動(dòng)控制圖 (SINAMICS DCC)

SINAMICS DCC 通過(guò)可自由配備的閉環(huán)控制、算術(shù)和邏輯塊來(lái)擴(kuò)展設(shè)備的功能范圍，并提供可以在 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中以圖形方式組態(tài)工藝功能的方法。另外，驅(qū)動(dòng)器支持本地?cái)?shù)據(jù)處理，因此支持模塊化機(jī)器概念的實(shí)現(xiàn)并能夠整體機(jī)器性能提高。

章節(jié)“工程組態(tài)工具”中提供了與有關(guān)驅(qū)動(dòng)控制圖 (DCC) 的附加信息。

SINAMICS 擴(kuò)展工藝功能 (SINAMICS TEC)

SINAMICS TEC 是可組態(tài)的功能或西門(mén)子工藝，可為了擴(kuò)展固件功能而添加。這些擴(kuò)展功能可用來(lái)執(zhí)行個(gè)領(lǐng)域中十分復(fù)雜的專(zhuān)門(mén)任務(wù)，如堆垛機(jī)械。

章節(jié)“工藝功能”中提供有關(guān)擴(kuò)展工藝功能 (TEC) 的附加信息。

集成的安全功能 (Safety Integrated)

控制單元支持全面的安全功能。

集成安全功能是 Safety Integrated 基本功能

STO = 安全扭矩?cái)?/p>
SBC = 可靠制動(dòng)控制
SS1 = 安全停機(jī)1

和需要授權(quán)的 Safety Integrated 擴(kuò)展功能

帶有 SBR/SAM 的 SS1 = 帶有安全制動(dòng)斜坡/安全加速監(jiān)控器的安全停止 1
SS2 = 安全停機(jī) 2
SOS = 安全運(yùn)行停車(chē)
SBT = 安全制動(dòng)試驗(yàn)
SLS = 安全限制轉(zhuǎn)速
SSM = 安全轉(zhuǎn)速監(jiān)視器
SDI = 安全方向
SLP = 安全限制位置
SP = 安全位置

（符合 IEC 61800-5-2 的縮寫(xiě)）

如果使用擴(kuò)展安全功能，則需要授權(quán)、補(bǔ)充系統(tǒng)組件（如 TM54F 終端模塊）或適宜的安全控制裝置。

有關(guān)故障安全集成功能的其它信息，請(qǐng)參見(jiàn)章節(jié)“故障安全集成”。

相關(guān)產(chǎn)品

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