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SINAMICS S120
SIMOTION D
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目 录
第一章 硬件介绍及驱动系统的典型结构......................................................................................... 1
1.1 SINAMICS S120 与SIMOTION D435 硬件概述.................................................................. 1
1.2 SINAMICS CU320 与SIMOTION D435 的硬件结构 ........................................................... 2
1.3 驱动系统的典型结构 ........................................................................................................... 3
第二章 SIZER─SINAMICS S120 硬件配置................................................................................... 7
2.1 SINAMICS MICROMASTER SIZER V2.3 重要提示........................................................... 7
2.2 SIZER V2.3 简单介绍 ......................................................................................................... 7
2.3 SIZER 工作平台介绍........................................................................................................... 8
第三章 工程工具软件STARTER与SCOUT .................................................................................. 25
3.1 STARTER 与SCOUT软件介绍 ......................................................................................... 25
3.2 系统要求 ........................................................................................................................... 25
3.3 软件安装注意事项............................................................................................................. 26
第四章 Sinamics S120 项目的创建 ............................................................................................. 27
4.1 项目创建前的准备工作...................................................................................................... 27
4.2 用STARTER离线创建项目................................................................................................ 27
4.3 用STARTER在线创建项目................................................................................................ 40
4.4 用控制面板控制电机 ......................................................................................................... 49
第五章 SINAMICS S120 调试 ...................................................................................................... 53
5.1 用操作盒来控制电机的运转 .............................................................................................. 53
5.2 电机动态特性的调试 ......................................................................................................... 55
第六章 HMI、S7-300 与SINAMICS S120 的连接 ........................................................................ 63
6.1 准备所用硬件并做网络连结 .............................................................................................. 63
6.2 网络地址的设置................................................................................................................. 64
6.3 项目创建 ........................................................................................................................... 64
6.4 为SINAMICS S120 演示装置做配置 ................................................................................. 67
6.5 编写PLC中的通讯及控制连锁程序.................................................................................... 69
第七章 Simotion D 组态及调试 ................................................................................................... 71
7.1 创建新项目........................................................................................................................ 72
7.2 在线组态内置伺服驱动器“SINAMICS_Integrated”........................................................ 77
7.3 内置驱动器“SINAMICS”测试及优化 ............................................................................. 88
7.4 Simotion D 轴(Axis)配置 ............................................................................................ 93
7.5 使用“Control panel”调试轴 1 .......................................................................................... 99
7.6 Simotion D运动控制程序 ............................................................................................... 101
参考书目........................................................................................................................................ 115
SINAMICS S120 快速入门
第一章 硬件介绍及驱动系统的典型结构
1.1 SINAMICS S120 与 SIMOTION D435 硬件概述
SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品,它将逐步取
代现有的 MASTERDRIVES 及 SIMODRIVE 系列的驱动系
统。SINAMICS 系列中的 SINAMICS S120 是集 V/F 控制、矢
量控制、伺服控制为一体的多轴驱动系统,具有模块化的设
计。各模块间(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)通过高速驱动接口接口
DRIVE-CLiQ 相互连接。
SINAMICS S120 的核心控制单元 CU320(V2.2)最多能控
制 4 个矢量轴或 6 个伺服轴,可以完成比较简单的工艺任务。
但是对于要求复杂的运动控制任务,就需要使用功能强大的
SIMOTION D 控制系统模块来代替 CU320 控制单元。
作为运动控制系统,SIMOTION 将逻辑控制、运动控制
(定位、同步等)以及工艺控制(压力、温度控制等)集中在
同一个系统中。SIMOTION 提供了三种硬件平台:
• 控制器平台,SIMOTION C;
• 驱动器平台,SIMOTION D;
• PC 平台,SIMOTION P。
同一个控制程序可以在任意一种平台上运行。其中,
SIMOTION D 是基于 SINAMICS S120 驱动平台的驱动系统,
从而使其成为一个极其紧凑同时具有强大控制功能驱动控制系
统。SIMOTION D 具有若干种规格,具有不同的性能,其中
SIMOTION D435 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。
同样,SIMOTION D435 也通过 DRIVE-CLiQ 接口与
SINAMICS S120 的其它模块进行数据交换。通过外扩
CU320,一个 SIMOTION D435 最多能控制 64 个轴。
图 1.1 Sinamics S120
图 1.2 Simotion D435
图 1.3 Simotion D 驱动系统
- 1 -
西门子(中国)有限公司
自动化与驱动集团
运动控制部
SINAMICS S120 快速入门
1.2 SINAMICS CU320 与 SIMOTION D435 的硬件结构
1.2.1 CU320 硬件结构图
图 1.4 控制单元 CU320 硬件结构图
1.2.2 SIMOTION D435 硬件结构图
图 1.5 运动控制系统 Simotion D435 硬件结构图
4个DRIVE-CLiQ端口
电源模块
电机模块
端子模块
直接测量系统
数字量输入/输出
8个数字量输入DI通道
8个数字量输入输出DI/DO双向
通道,其中4路位快速输入通道
Profibus DP 地址拨码
及
基本操作面板(BOP)
DC 24 V 供电
快速闪存卡(CF卡)插槽
1 个选件插槽
可用来插接一个端子模
板或通讯模板(例如TB30
或CBC10)
RS232/485 端口
诊断二极管,用于操
作状态及故障显示
4个测量触点
2个以太网口
2 个 Profibus
接口
2
个
USB
接
口
4个DRIVE-CLiQ端口
电源模块
电机模块
端子模块
直接测量系统
数字量输入/输出
8个数字量输入DI通道
8个数字量输入输出DI/DO双向
通道,其中4路位快速输入通道
Profibus DP 地址拨码
及
基本操作面板(BOP)
DC 24 V 供电
快速闪存卡(CF卡)插槽
1 个选件插槽
可用来插接一个端子模
板或通讯模板(例如TB30
或CBC10)
4 个诊断发光二极管
4个测量触点
RS232/485 端口
西门子(中国)有限公司 - 2 -
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SINAMICS S120 快速入门
1.3 驱动系统的典型结构
1.3.1 SINAMICS S120 的驱动系统的主要组成部分
• 控制模块(CU320):整个驱动系统的控制部分;
• 电源模块 (直流母线电压可控的 ALM 和 直流母线电压不可控的 SLM):将交流转变成直流,
并能实现能量回馈;
• 电机模块(也称功率模块):单轴或双轴模块,作为电机的供电电源;
• 传感器模块:将编码器信号转换成 DRIVE-CLiQ 可识别的信号,若电机含有 DRIVE-CLiQ 接
口,则不需要此模块;
• 直流+24V 电源模块:用于系统的控制部分的供电;
• 端子模块和选件板:根据需要可连接或插入 I/O 板和通讯板。
装有 SIZER 和
SCOUT 软件
的 PC 机
说明:
1: 主控制模块 CU320
2: 电源模块 SLM 或 ALM
3: 单轴电机模块
4: 双轴电机模块
:电源线
: Drive-CLiQ
:编码器反馈信号线
+24V 电源
端子模块
选件板
电抗器
电源滤波器
传感器模块
带有 Drive-
CLIQ 接口
的电机
不带编
码器的
电机
带有标准
编码器接
口的电机
图 1.6 SINAMICS S120 驱动系统简图
1.3.2 DRIVE-CLiQ 的接线规则和推荐接线
一般接线规则:
• 在 CU320 上,一根 DRIVE-CLiQ 最多只能连接 16 个接点
• 一排最多连接 8 个接点
- 3 -
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