SIMATIC Drive Controller 視頻

SIMATIC Drive Controller 分為兩個性能等級，兩種故障安全型 T-CPU（CPU 1504D TF 和 CPU 1507D TF）滿足極為苛刻的運動控制需求。

故障安全型 CPU 可在同一個控制器上處理標準程序和安全程序。

作為 T-CPU，它們還具有大量運動控制功能，例如：

• 速度和定位軸

• 同步操作功能

• 不同步位置進行同步

• 實際值耦合

• 以下軸的主值偏移

• 凸輪傳動

• 
  

• 跨 PLC 的同步操作

• 凸輪

• 從應用程序循運動向量（MotionIn 接口）

• 運動

• 帶有最多 4 個插補軸（如笛卡爾門架、Delta 揀選機、滾軸揀選機、關節臂、圓柱坐標機械手、三腳架揀選機和 SCARA）

• 用戶定義運動

• 外部編碼器、輸出凸輪和測量輸入

所有性能等級都提供有大量集成接口和工藝 I/O，可用來高效實現緊湊型和模塊化自動化解決方案，具有基于 SINAMICS S120 變頻器系統的運動控制。

由于系統響應時間短，SIMATIC Drive Controller 是需要大量軸配置限制和用于實現較高機器時鐘頻率的極短循環時間以及通過確定和可重復的機器特性實現優異產品質量的所有場合的理想解決方案。

SIMATIC 驅動控制器可在 TIA Portal V16 或更高版本中，使用 SIMATIC STEP 7 Professional 工程組態軟件和 SINAMICS Startdrive 進行組態。
SIMATIC 驅動控制器可通過模塊化 SINAMICS S120 變頻器系統中的組件以及 SIMATIC 自動化組件（如 HMI 和 I/O 系統）進行擴展。
經由 PROFINET，可方便地集成附加變頻器系統（例如 SINAMICS S210 或 SINAMICS G）。

SIMATIC 驅動控制器將要求苛刻的機器方案所需的功能組合在一起：通過功能多樣的 SINAMICS S120 變頻器系統實現故障安全 T-CPU 的運動控制功能；所有功能在一個緊湊型控制器中提供。

SIMATIC 驅動控制器適合采用 SINAMICS S120 變頻器系統的應用，原因是

• 需要一種高動態的靈活多軸傳動系統：

• 廣泛的性能

• 全面的電機系列

• 多種控制方式（伺服、矢量、V/f）

• 擴展工藝功能（VIBX 減振等）

• 需要受控的進給/反饋：

• 防止有害的線路諧波失真

• 達到較高的交流電源變化抗擾性

• 用于實現制動時的再生回饋

典型應用領域包括：

• 多軸機器（如印刷和造紙機械）

• 具有較短機器周期的高性能應用（如包裝機械和搬運應用）

• 給控制和驅動系統留出很小空間的緊湊型機器（如機器床身中的控制柜）

• 分布式控制和驅動方案

• 多個 SIMATIC 驅動控制器相互同步或通過跨 PLC 同步與其它 SIMATIC S7-1500 控制器同步的模塊化機器

• 需要采用故障安全 PLC 來提供機器和操作員保護的應用

• 對運動控制和 PLC 性能具有中等到較高要求的苛刻自動化解決方案，這些解決方案需要適當數量的接口和工藝 I/O

配置含有 SIMATIC 驅動控制器的多軸轉動系統

一個多軸傳動系統包括：

• 一個 SIMATIC 驅動控制器，用于多軸傳動系統的閉環控制和開環控制

• 一個 SINAMICS S120 整流柜（饋電裝置）

• 一個或多個 SINAMICS S120 逆變柜（用于連接電機的功率單元）

• 其它驅動組件，如

• 編碼器模塊、終端模塊、

• 電源、

• 濾波器、

• 電抗器等

SIMATIC 驅動控制器與 SINAMICS S120 變頻器組件之間的連接是通過 DRIVE-CLiQ 完成的。

緊湊書本型（左）和書本型（右）設計形式的傳動系統

模塊型 SINAMICS S120 PM240-2 功率單元可通過控制單元適配器（CUA31 和 CUA32）連接到 SIMATIC 驅動控制器。

SIMATIC 驅動控制器的驅動配置限制范圍可通過額外的 SINAMICS S120 控制單元 CU320-2/CU310-2 或通過其它驅動系統（如 SINAMICS S210）來擴展。為此，驅動系統必須支持所需的 PROFIdrive 報文（例如，報文 1、2、3、4、5、6、102、103、105、106）

也可以連接附加自動化組件，如：

• HMI 系統

• I/O 系統（ET 200SP、ET 200MP 等）

• 編碼器系統

• 步進電機/模擬驅動器

接口

為了高效實現緊湊型和模塊化的自動化解決方案，CPU 具有大量集成接口和工藝 I/O。

SIMATIC 驅動控制器上的接口和顯示/控制部件

內置 I/O

• 12 DI 和 8 DI/DQ（X122/X132，分配給集成驅動控制功能，可通過報文 39x 由 PLC 使用）

• 8 DI/DQ（X142，分配給 PLC、工藝 I/O）

通信接口

• 4 × DRIVE-CLiQ (X100 – X103)，用于連接整流柜和逆變柜等驅動組件

• 1 x PROFINET IO IRT（X150，3 個端口），例如，用于連接其它驅動系統和等時同步 I/O 系統，或用于跨 PLC 的同步操作

• 1 x PROFINET IO RT（X160，1 個端口），例如，用于網絡分隔或用于連接其它 PROFINET 設備

• 1 x PROFINET 基本服務（X130，1 個端口），用于以 1 Gbit/s 的速度進行數據傳輸

• 1 x PROFIBUS DP（X126，主站接口），用于連接分布式 I/O

• 2 x USB（X125/X135，無功能）

SIMATIC 驅動控制器具有用于調試和診斷的顯示和控制元件。

顯示元件

• 3 個狀態 LED 燈（PLC：RUN/STOP、ERROR、MAINT）

• 3 個狀態 LED 燈（變頻器：RDY、COM、未分配）

• ACT LED 燈用于顯示對 SIMATIC 存儲卡的讀/寫訪問狀態

• LINK 和 ACTIVITY LED 燈（用于接口 X130、X150 和 X160 處的每個 RJ45 接口）

• 7 段顯示屏，用于診斷

操作員控制部件

• PLC 模式選擇開關 (RUN/STOP/MRES)

• FUNCT 鍵（例如，將診斷數據寫入 SIMATIC 存儲卡）
  

SIMATIC 驅動控制器將一個故障安全型 SIMATIC S7-1500 T-CPU 和一個 SINAMICS S120 驅動控制器組合在一個緊湊型裝置中。

集成 SIMATIC S7-1500 TF-CPU

組態 CPU 功能需要使用含有 STEP 7 Professional 的 TIA Portal V16 或更高版本。使用 F-CPU 功能還需要 STEP 7 Safety Advanced。

作為 T-CPU，SIMATIC 驅動控制器具有擴展運動控制功能，如：

• 凸輪和齒輪同步運行

• 跨 PLC 的同步操作

• 含有最多 4 個插補軸的運動系統

通過所有 T-CPU 中集成“跨 PLC 同步操作"功能，可跨 CPU 實現齒輪傳動和凸輪傳動，這樣就幾乎沒有軸的組態限制。
除了多個 CPU 之間的性能分配外，還可通過跨 PLC 的同步操作方便地實現模塊化自動化方案。

跨 PLC 的同步操作

通信

例如，通過 CPU 功能強大的接口，可執行以下功能：

• PROFINET I/O 控制器用于操作 PROFINET 上的驅動系統和分布式 I/O

• PROFINET 智能設備用于連接 CPU 以作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的智能 PROFINET 設備

• PROFIBUS 主站接口

• 等時同步模式用于 PROFINET、PROFIBUS、工藝 I/O 和集成驅動控制

• 作為運行系統選件的 OPC UA 服務器和客戶機用于方便地將 SIMATIC S7-1500 連接到第三方設備/系統，具有 OPC UA Data Access、OPC UA Security、OPC UA 方法調用等功能，支持 OPC UA 合作伙伴規范

對于 SIMATIC 驅動控制器，使用 OPC UA S7-1500 時需要以下運行系統選件：

• CPU 1504D TF：SIMATIC OPC UA S7-1500 Small

• CPU 1507D TF：SIMATIC OPC UA S7-1500 Large

工藝 I/O

8 DI/DQ 分配給 PLC 并具有可按通道設置參數的工藝功能：

• DI（具有硬件中斷功能）

• DQ

• 定時器 DI

• 定時器 DQ

• 過采樣 DI

• 過采樣 DQ

• 事件/周期持續時間測量

• 脈寬調制 PWM

使用一個可設置參數的輸入濾波器 (1 µs / 125 µs)，可在高動態響應性和抗干擾性方面對數字量輸入進行優化。

數字量輸出可作為高速輸出進行參數設置，具有以下優點：

• 極陡的邊沿（1 μs 范圍內的輸出延時）

• 高切換頻率

• *切換精度，例如，作為輸出凸輪輸出

集成 SINAMICS S120 驅動控制

組態集成驅動控制需要使用 SINAMICS Startdrive V16 或更高版本。

集成在 SIMATIC 驅動控制器中的驅動控制基于 SINAMICS S120 控制單元 CU320-2（固件版本 V5.x）。這樣就直接通過 SIMATIC 驅動控制器來運行最多 6 個伺服驅動、6 個矢量驅動或 12 個 V/f 驅動。
如果需要更多驅動，則 SIMATIC 驅動控制器的驅動組態限制范圍可通過額外的 SINAMICS S120 控制單元 CU320-2/CU310-2 或其它驅動系統（如 SINAMICS S210）來擴展。

SINAMICS Integrated 功能

SINAMICS Integrated 具有 SINAMICS S120 CU320-2 的驅動功能中的一部分功能。

SIMATIC 驅動控制器的集成驅動控制不支持以下功能/組件：

• 自由函數塊 (FBLOCKS)

• SINAMICS Web 服務器

• SINAMICS、SIMOTION 和 SINUMERIK 相關組件（TM17、HLA、CX32-2、NX1x.3、TB30、CBExx）

注意
連接到 SIMATIC 驅動控制器的附加 SINAMICS S120 控制單元 CU320-2/CU310-2 具有全部功能。

需要許可證的 SINAMICS 功能