SINAMICS是西門子公司新一代的驅動產品，它正在逐步取代現有的MASTERDRIVES及SIMODRIVE系列的驅動系統。SINAMICS S120是集V/f控制、矢量控制和伺服控制於一體的多軸驅動系統，它采用的是模塊化的設計方案，包括控制單元模塊、整流回饋模塊、電機模塊、傳感器模塊和電機編碼器等。各個模塊之間通過高速驅動接口DRIVE-CLiQ相互連接。
本文簡單介紹一下S120的控制單元CU320及復雜運動控制應用下的SIMOTION D系統。
一. SINAMICS S120的核心控制單元CU320
CU即Control Unit，是S120的控制單元，CU320設計的目的是用於多軸控制系統的，最多可控制4個矢量軸或6個伺服軸或8個V/f軸，完成比較簡單的工藝任務。
目前為止，共推出了兩代控制單元，分別為一代產品CU320和二代產品CU320-2 DP/PN。
筆者使用的是CU320-2 PN，官網介紹： https://mall.industry.siemens.com/mall/zh/cn/Catalog/Product/6SL3040-1MA01-0AA0
1. CU320
如圖1所示，為一代產品CU320的硬件結構。
CU320具有以下接口：
- 8路數字量輸入
- 8路雙向的數字量輸入/輸出
- 4個DRIVE-CLiQ接口，用於與其他組件通訊
- 用於接口擴展的可選插槽（TB30、CBP10、CBC10、CBE20等）
- 1個PROFIBUS接口，PROFIBUS DP的地址由撥碼設定，位於蓋子后面
- 4個"3色"狀態LED燈，用於診斷設備狀態
- 快速閃存CF卡，用於存儲軟件和參數設定
- 1個用於AOP30的RS232/PPI接口
2. CU320-2 DP
如圖2所示，為CU320-2 DP的接口定義圖。它作為CU320的升級產品，接口定義上大同小異，它有一個以太網接口（-X127），但該接口不支持ProfiNet協議，它可用作PC機的調試接口。
3. CU320-2 PN
如圖3所示，為CU320-2PN的接口定義圖。顧名思義，PN即為ProfiNet。該板卡有兩個ProfiNet接口。
4. CU320-2 PN接線圖
控制單元 CU320-2 標配了以下接口：
• 4 個 DRIVE-CLiQ 插口，用於和其他 DRIVE-CLiQ 設備通信，例如：電機模塊、有源電源模塊、傳感器模塊和端子模塊
• CU320-2 PN：1 個 PROFINET 接口，帶 2 個端口（RJ45 插座），符合PROFIdrive V4 行規
• CU320-2 DP：1 個 PROFIBUS 接口，符合 PROFIdrive V4 行規
• 12 路可設定的懸空數字量輸入
• 8 路可設定的雙向非懸空數字量輸入/輸出
• 1 個串行 RS232 接口
• 1 個用於連接 BOP20 基本操作面板的接口
• 1 個 CF 卡插槽， CF 卡存有固件和參數
• 1 個安裝選件模塊（如端子板 TB30）的插槽
• 2 個旋轉編碼開關，適用於手動設置 PROFIBUS 地址
• 1 個以太網接口，適用於調試和診斷
• 3 個測試插口和 1 個參考接地，用於調試支持
• 1 個開關電源連接，通過 24 V DC 電源連接器連接
參考 https://www.toutiao.com/i6709747612402057736/
電源模塊和電機模塊之間的接線：
參考http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/Course/1042.html
5. DRIVE-CLiQ的接線
脈沖頻率相同的驅動組（裝機裝櫃型）：
脈沖頻率不同的驅動組（裝機裝櫃型）：
含有並聯模塊的驅動組（裝機裝櫃型）：
S120功率模塊PM340布線實例：
伺服驅動的布線示例：
V/F控制的布線示例：
參考http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/Course/1043.html
6. 基於博途V15(Startdrive)的S120調試
參考http://www.gongkong.com/article/201807/81720.html
從博途V15開始，Startdrive軟件可用於配置和調試S120 產品（例如CU320-2 PN ）。
可以使用Startdrive執行以下任務，例如：
-
可以把驅動器、PLC和HMI 創建在統一的項目中。
-
通過自動配置或者手動選擇所使用的功率單元，電機和編碼器來組態驅動器
-
通過指定命令源，設定值源，為驅動器分配參數和控制類型。
-
使用向導界面來擴展參數分配功能塊和技術控制器。
-
通過控制面板測試電機和觀察狀態。
-
發生錯誤時執行診斷，集成TRACE錄波功能。
Startdrive的操作極其簡便：
1）在網絡視圖添加S120：
2）在添加的控制單元上點擊右鍵，選擇“設備配置檢測”：
3）自動識別DRIVE-CLiQ上的所有設備，可以創建伺服或者矢量控制對象：
4）選擇沒有自動識別的電機（電機不帶DRIVE-CLiQ接口）：
5）配置通信報文：
6）優化並且測試電機，完成配置：
StartdriveV15下載地址：
https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109754382
如果安裝過程中出現restart windows...錯誤信息，解決方法：
win+R，輸入regedit，打開注冊表，進入 計算機\HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Session Manager，
刪除PendingFileRenameOperations這個項目。
7. 基於STARTER_V54的S120調試
7.1 新建在線項目
7.2 新建離線項目
二. 更牛皮的運動控制系統模塊SIMOTION D435
CU320最多控制4個矢量軸、6個伺服軸或8個V/f軸，一般應用於相對簡單的控制任務中。當它面對一些復雜的運動控制任務時，會顯得力不從心，此時，就需要功能更為強大的SIMOTION D控制系統模塊來代替CU320控制單元了。
SIMOTION D是基於SINAMICS S120的驅動系統，它有許多子產品，具有不同的性能，滿足不同的應用環境。如圖4所示，是SIMOTION D435-2 DP的接口定義圖，它適用於中等規模的應用。它帶有兩個具有時鍾同步的PROFIBUS接口以及兩個以太網口。SIMOTION D435也通過DRIVE-CLiQ接口與S120的其他模塊進行數據交換，它可以外擴CU320 ，從而最多能控制64個軸。
參考 https://www.toutiao.com/a6736874326382871053/
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