西门子S120快速入门——控制单元CU320简介

SINAMICS是西门子公司新一代的驱动产品,它正在逐步取代现有的MASTERDRIVES及SIMODRIVE系列的驱动系统。SINAMICS S120 是集V/f控制、矢量控制和伺服控制于一体的多轴驱动系统,它采用的是模块化的设计方案,包括控制单元模块、整流回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等。各个模块之间通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接。


本文简单介绍一下S120的控制单元CU320及复杂运动控制应用下的SIMOTION D系统。

一、SINAMICS S120的核心控制单元CU320

CU即Control Unit,是S120的控制单元,CU320设计的目的是用于多轴控制系统的,最多可控制4个矢量轴或6个伺服轴或8个V/f轴,完成比较简单的工艺任务。

目前为止,共推出了两代控制单元,分别为一代产品CU320和二代产品CU320-2 DP/PN。

1、CU320

如图1所示,为一代产品CU320的硬件结构。

CU320具有以下接口:

  • 8路数字量输入
  • 8路双向的数字量输入/输出
  • 4个DRIVE-CLiQ接口,用于与其他组件通讯
  • 用于接口扩展的可选插槽(TB30、CBP10、CBC10、CBE20等)
  • 1个PROFIBUS接口,PROFIBUS DP的地址由拨码设定,位于盖子后面
  • 4个"3色"状态LED灯,用于诊断设备状态
  • 快速闪存CF卡,用于存储软件和参数设定
  • 1个用于AOP30的RS232/PPI接口

2、CU320-2DP

如图2所示,为CU320-2DP的接口定义图。它作为CU320的升级产品,接口定义上大同小异,它有一个以太网接口(-X127),但该接口不支持ProfiNet协议,它可用作PC机的调试接口。

3、CU320-2PN

如图3所示,为CU320-2PN的接口定义图。顾名思义,PN即为ProfiNet。该板卡有两个ProfiNet接口。


二、复杂的运动控制任务SIMOTION D435

CU320最多控制4个矢量轴、6个伺服轴或8个V/f轴,一般应用于相对简单的控制任务中。当它面对一些复杂的运动控制任务时,会显得力不从心,此时,就需要功能更为强大的SIMOTION D控制系统模块来代替CU320控制单元了。

SIMOTION D是基于SINAMICS S120的驱动系统,它有许多子产品,具有不同的性能,满足不同的应用环境。如图4所示,是SIMOTION D435的接口定义图,它适用于中等规模的应用。它带有两个具有时钟同步的PROFIBUS接口以及两个以太网口。SIMOTION D435也通过DRIVE-CLiQ接口与S120的其他模块进行数据交换,它可以外扩CU320 ,从而最多能控制64个轴。

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