具有一個中央控制模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

每個電子協(xié)同型驅(qū)動裝置都可協(xié)同進(jìn)行工作，以便完成用戶的驅(qū)動任務(wù)。上位控制器可使驅(qū)動裝置產(chǎn)生所需的協(xié)調(diào)運動。這就要求控制器與所有驅(qū)動裝置之間應(yīng)實現(xiàn)循環(huán)數(shù)據(jù)交換。迄今為止，這種數(shù)據(jù)交換必須通過一個現(xiàn)場總線實現(xiàn)，安裝和設(shè)計費用相應(yīng)較高。而 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜則采取了一條不同的途徑：一個中央控制器對所有連接的軸進(jìn)行驅(qū)動控制，并且還可在驅(qū)動裝置之間或者在軸之間實現(xiàn)技術(shù)性的邏輯互連。由于全部所需數(shù)據(jù)均存儲在中央控制器中，這些數(shù)據(jù)無需進(jìn)行傳輸。在一個控制器內(nèi)即可交叉軸連接，利用一個鼠標(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)速柜控制器可自動執(zhí)行簡單的技術(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

• 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），可完成復(fù)雜運動控制任務(wù)。

有關(guān) SIMOTION 的詳細(xì)信息，請參見西門子工業(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，該固件包含所有常用的控制模式，可升級以滿足高性能要求。

驅(qū)動控制以組態(tài)方便的驅(qū)動對象形式來提供：

• 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，可實現(xiàn)高效電機(jī)/變頻器系統(tǒng)

• 伺服控制

• 具有高動態(tài)響應(yīng)運動控制

• 具有等時 PROFIBUS/PROFINET 的角同步

• 可用于機(jī)床以及生產(chǎn)機(jī)械

常用的 v / f 控制模式存儲在矢量控制驅(qū)動對象中，適用于執(zhí)行簡單的應(yīng)用，如使用 SIEMOSYN 電機(jī)的組驅(qū)動。

CompactFlash 卡

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

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

驅(qū)動對象

一個驅(qū)動對象就是一個獨立軟件功能，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警。

通過 SIMOTION 對工藝功能加以擴(kuò)展

SIMOTION D 控制單元支持多驅(qū)動器的協(xié)調(diào)運動控制。除驅(qū)動對象外，還可在這些控制單元上實現(xiàn)工藝對象。可將這些對象進(jìn)行分組以形成工藝功能包，并提供擴(kuò)展的運動控制功能（如同步操作、凸輪盤、路徑插補等）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)不僅能夠控制運動序列，而且還可控制包括 HMI 及 I/O 的整臺機(jī)器。

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

全面的開環(huán)和閉環(huán)控制功能

廣泛的標(biāo)準(zhǔn)功能（如設(shè)定點輸入、數(shù)據(jù)組切換、控制器優(yōu)化、動態(tài)緩沖等）確保了高的運行可靠性和優(yōu)異的應(yīng)用靈活性。

關(guān)鍵開環(huán)和閉環(huán)控制功能概覽

BICO 技術(shù)

每個驅(qū)動對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)行任意和獨立互連。一個 Binector 就是一個邏輯信號，其值為 0 或 1。而連接器是一個數(shù)值，例如，實際轉(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)用無需外部位置控制系統(tǒng)即可實現(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)動控制圖 (SINAMICS DCC)

SINAMICS DCC 通過可自由配備的閉環(huán)控制、算術(shù)和邏輯塊來擴(kuò)展設(shè)備的功能范圍，并提供可以在 SINAMICS 驅(qū)動系統(tǒng)中以圖形方式組態(tài)工藝功能的方法。另外，驅(qū)動器支持本地數(shù)據(jù)處理，因此支持模塊化機(jī)器概念的實現(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)展功能可用來執(zhí)行個領(lǐng)域中十分復(fù)雜的專門任務(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 = 安全扭矩斷

• SBC = 可靠制動控制

• 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 = 安全運行停車

• SBT = 安全制動試驗

• 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）

如果使用擴(kuò)展安全功能，則需要授權(quán)、補充系統(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，請參見章節(jié)“故障安全集成"。

診斷通過軌跡功能得到優(yōu)良支持

與驅(qū)動對象相關(guān)的輸入和輸出變量的時間特性可通過集成的軌跡功能進(jìn)行測量，并通過 STARTER 調(diào)試工具進(jìn)行顯示。軌跡可同時記錄最多 4 個信號。一個記錄可通過自由選擇邊界條件來觸發(fā)，例如，通過一個輸入或輸出變量的值來觸發(fā)。