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行 业：电气 工控电器 人机界面
发布时间：2023-11-23
装机装柜型
高输出功率组件（高于 100 kW）采用的是装机装柜型结构。它们作为电源模块和电机模块提供。这种型式的组件采用的是内部风冷。 SINAMICS S120 Combi 是一款结构极其紧凑且坚固耐用的驱动系统，适用于紧凑型车床和铣床。使用SINMAICS S120 Combi 必须配置NCU 710.3B PN。SINAMICS S120 Combi 在一个单的功率模块中集成了一个带再生回馈功能的供电单元、用于主轴电机和进给电机的功率单元以及一个TTL 编码器接口。
特点是，由于采用的400 伏技术，使其在控制柜内的空间和能量要求都很低，同时通过增加紧凑书本型电机模块使扩展性更加完善。
若要使用紧凑书本型电机模块进行扩展，必须配合使用 NCU710.3B PN SINAMICS S120 Combi (SINUMERIK 840D sl 和BASIC) 。
使用智能DRIVE-CLiQ 接口连接电缆。
模块型
模块型组件适合用于单轴应用。控制单元CU310-2 DP/CU310-2 PN 或者控制单元适配器CUA31可以直接卡装在该组件上。这种型式的组件采用的是内部风冷。
系统附件 SINAMICS S120 组件设计用于柜内安装
驱动系统的整体结构是由选中的控制单元、电源模块、电机模块
或功率模块定义的。通过这些系统组件，您可以获得适合驱动任
务的方案。
您还可以安装系统附件来扩展系统的功能范围，使系统功能和驱
动任务匹配。
系统组件主要有以下几种：
• 直流母线组件
例如：制动模块和制动电阻
其他用于稳定直流母线电压、提供电子电源的组件是可选组件。 它的出色之处在于：
• 易于操作
• 简单的安装和布线
• 实用的连接系统、符合EMC 要求的布线
• 统一的设计
• 无缝安装
• 多种冷却方案
坚固耐用的组件
• 附加系统组件
例如：将I/O 接口扩展为机器接口的端子模块。
• 编码器系统连接组件
用于将不同类型的编码器连接到SINAMICS S120 上
• 电网侧功率元件
例如：熔断器、接触器、电抗器、过滤器，用于开关供电电源
和满足EMC 要求 为增强耐用性，标准的 SINAMICS 设备都配备了经过涂装处理或部分涂装处理的模块。
模块上的喷漆可以防止灵敏的SMD 元件受到有害气体、化学粉尘和湿气的腐蚀。能效5 SINAMICS S120 驱动系统采用节能设计：反馈轴的能量、在多轴配置的直流母线组内利用该能量，并将它反馈回电网。即使在达到的供电能力时，也不会在控制柜内产生多余的热量。由于智能式补偿电容性和电感性无功电流，SINAMICS S120 还同时确保了供电中不会出现多余的功率损耗，不会出现电流谐波。它不仅可以防止对其他负载产生不良影响，而且还可以减少控制柜内产生的热量。
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
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。
更多信息
为了使驱动系统按照要求、安全可靠地运行，请只使用该样本、 选型手册、功能手册或用户手册中说明的SINAMICS 系统原装组
件和西门子原装附件。
用户须遵循选型规定。
有别于选型规定的产品组合，以及与非西门子产品的搭配使用需 要合同条款的支持。如果使用了非原装组件，例如：出于维修目的，UL、EN、Safety Integrated 等认证会失效，装有第三方产品的机器的运行许可也 随之失效。所有认证、证书、一致性声明、测试证书，例如：CE、UL、Safety Integrated 等都是采用本样本和选型手册中描述的相关系统组件 进行的。只有将产品与对应的系统组件配套使用、依照安装指南 执行了安装、且将设备用于既定用途时，才可确保这些认证的效 力。若违背了上述要求，销售这些产品的公司或个人有责任重新 出具相关证书。
DP 从站从站是一个从DP 主站接收输出信息或设定值并作为响应向DP
PROFIBUS 是的用于自动化技术的开放式现场总线，它的应 主站返回输入信息、测得值和实际值的 I/O 设备。它绝不会自动用范围极广。该总线系统满足国际标准IEC 61158/EN 50170， 发送数据，始终只能响应DP 主站。
能够让您未来的投资更加稳固。
输入/输出的数据量取决于设备，且每个发送方向上的各DP 从站针对用于将下层（传感器/执行器层）至中层功能范畴（单元层） 长为244 个字节。
的分布式现场自动化设备相连的现场总线系统，PROFIBUS 就其技术特性和功能特性进行了定义。用户对开放式的、不受限于制造商的通讯系统的要求催生了对PROFIBUS 协议的定义及标准化。多厂商安装通过PROFIBUS & PROFINET 国际组织(PI) 认证的测试实验室执行的一致性/协同性测试，以及 PI 对设备的认证，用户可以确定多厂商设备安装的质量和功能均有保证。 5
PROFIBUS 版本
PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) 针对工业通讯
等级中现场和车间级别通讯任务的通用方案。
PROFIBUS PA (Process Automation) 用于过程自动化的方案。 PROFIBUS PA 使用IEC 61158-2 中定义的安全数据传输技术。
PROFIBUS DP (Distributed Peripherals) 高速通讯，特别适合用 于自动化系统和分布式I/O 与驱动的通讯。PROFIBUS DP 的优点 如下：
• 极短的响应时间 • 高抗干扰性
PROFIBUS DP 可以代替费用较大的带24 V 的并行信号传输，以 及0 mA 或4 mA 到20 mA 的测量值传输技术。
PROFIBUS 和SINAMICS
SINAMICS 采用PROFIBUS 协议PROFIBUS DP。
