概述
采用一台中央控制器的全新系统结构
每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作,以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止,这种数据交换必须通过一个现场总线实现,安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径:一个中央控制器对所有连接的轴进行驱动控制,并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在中央控制器中,这些数据无需进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接,利用一个鼠标,使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。
SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务
CU310?2 DP 或 CU310?2 PN 控制单元可用于单机驱动
CU320?2 DP 或 CU320?2 PN 控制单元适合多轴应用。
借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410?2, D425?2, D435?2, D445?2 和 D455?2(按照性能进行分级),可完成复杂运动控制任务。
这些控制单元均基于面向对象的
SINAMICS S120 标准固件,该固件包含所有最常用的控制模式,可升级以满足最先进的性能要求。
驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供:
进线整流控制
用于广泛的异步(感应)电机应用 - 可靠的“矢量控制”和
用于具有苛刻动态要求的永磁同步电机 -“伺服控制”
而 V/f 控制模式可用于简单应用,如含有 SIEMOSYN 电机的成组驱动
CompactFlash 卡
SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置(以项目的形式)。CF 卡还可保存附加项目,这意味着在调试不同类型的系列机床时,可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后,CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。
固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。
驱动对象
一个驱动对象就是一个独立软件功能,它带有自己的参数,如有必要,还带有自己的故障消息和报警。
通过 SIMOTION 对工艺功能加以扩展
SIMOTION D 控制单元支持多驱动器的协调运动控制。除驱动对象外,还可在这些控制单元上实现工艺对象。可将这些对象进行分组以形成工艺功能包,并提供扩展的运动控制功能(如同步操作、凸轮盘、路径插补等)或工艺功能(如凸轮控制器、温度或压力控制)。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC,这意味着该系统不仅能够控制运动序列,而且还可控制包括 HMI 及 I/O 的整台机器。
全面的开环和闭环控制功能
广泛的标准功能(如设定点输入、数据组切换、控制器优化、动态缓冲等)确保了极高的运行可靠性和优异的应用灵活性。
关键开环和闭环控制功能概览
温度通道工艺对象
温度工艺包的控制器内核具有一个 DPID 结构。可配置单纯的加热控制器和冷却控制器以及组合的加热/冷却控制器并进行参数设定。
每个温度通道均具有用户自定义功能:
每个温度通道均可配置为加热或冷却部分,或者配置为组合的加热/冷却部分。
控制器使用 PID 或 DPID 控制算法,或者使用可选控制区域功能。
在手动输出模式下,可输出替换值。
可单独为每个控制器通道选择运行模式。借此,可将输出切换为一个固定值。
可用工作模式包括:运行设定值闭环控制
实际值采集和手动操纵变量值输出
实际值采集和“0”输出
自整定
实际值采集和处理
针对每个实际值进行合理性检查,并在相应过滤器实施测量前进行更正
过滤(借助 PT1 元素)
操作信号准备和输出
数字量、脉冲长度调制操作信号
通过集成丢失脉冲防止 I/O 周期出现最小脉冲持续时间
手动操作值(用于手动输出模式)
输出值限制
替换值(动态计算)
加热控制器自整定
这样可确保系统能够快速启动而不会出现过冲,并且可维持设定值,而不出现持续的系统偏差。
可针对所有所需通道并行使用自整定,从而保证甚至强耦合的温度部分都能实现**的参数采集。
监视和报警功能
通过定义公差带监视实际值可独立地将内部和外部容差带作为**容差带或相对容差带进行定义。
测量回路监控可提高工厂的运行安全水平
合理性检测
报警功能
可通过应用示例清楚地解释如何使用 TControl 技术功能包。该应用示例介绍了功能扩展、应用的功能接口和 HMI 的数据接口。该示例包含在 SIMOTION SCOUT 附带的 Utilities & Applications 中。
SIMOTION 驱动控制图 (DCC) 工艺包
驱动控制图工艺功能
借助驱动控制图 (DCC),可轻松以图形化方式配置开环和闭环控制功能。使用拖拉,从功能块库中选取多背景功能块,并通过图形进行互连和参数设置。控制结构可以清晰呈现。
TIA Portal 中的 SIMOTION (SCOUT TIA) 没有 DCC。
功能库中包含大量可供选择的
控制块,
计算块,以及
逻辑块以及
全面的开环和闭环控制功能。
更多功能:
为了逻辑合并、评估和采集数字量信号,所有常用逻辑函数都可供选择,例如,
与运算
XOR
开/关延迟
RS 触发器或计数器
对于数字值的监控和评估,还提供了大量的算术功能,例如:
求和
除法器
最大值/最小值评估
除自动速度控制器外,还可以轻松配置卷线机、PI 控制、斜坡函数发生器和摆动发生器。
有关驱动控制图 (DCC) 的更多信息,请参见“SIMOTION SCOUT 的可选包”部分。
SIMOTION 多功能信息接口 (MIIF) 工艺包
SIMOTION 工艺包 MIIF(多功能信息接口)可充当服务器,支持以符号化方式访问 SIMOTION 数据并通过以太网将数据提供给客户端(例如,操作面板)。
对 SIMOTION 变量的访问实现了完全的符号化。客户端应用不会受 SIMOTION 应用的任何影响。通信基于 TCP/IP 协议。在一条以太网线路中可以运行多台控制器和 HMI 站点。
服务器在加载到控制器后即处于活动状态。服务器无需在应用程序中配置。
通过 MIIF 实现 SIMOTION 数据的符号化访问
服务器允许在 SIMOTION RT 内读写变量。这里支持设备的系统变量、工艺对象的系统变量和 UNIT 全局变量。全局设备变量和 I/O 变量在 OAMIIF V1.0 中不受支持。如果显示/更改这些变量,需要由应用程序进行复制。
SIMOTION 减振 VIBX(可选)技术功能包
VIBX(振动消除)技术功能包以设定值滤波器(轴设定值滤波器)的形式提供了减振功能,该过滤器将应用于 SIMOTION 轴。通过修改轴的设定值,该技术功能包可降低移动中的机械组件的固有频率引起的振动。可以对轴进行定位而不会产生振动,并且机械部件的磨损降低。这样就会提高机器的可用性和零件生产速度,从而提高整体生产力。不需要进行结构改变或使用附加传感器或执行器。
SIMOTION OACAMGEN 技术功能包
SIMOTION 技术功能包 OACAMGEN 可用于计算运动曲线,并设计伺服压力机的规格。OACAMGEN 是 SIMOTION Simopress Servo 软件包的核心组件。使用组件,可以在考虑边界