西門子 S120控制單元

多個單驅動器可通過電子方式協調實現共同工作，以執行您的驅

動任務。上級控制器控制驅動器實現所需的協調運動。為此，必

須在控制器和驅動器之間進行周期性/數據交換。這種數據交換過

往通過現場總線來實現，安裝和配置工作費時費力。SINAMICS

S120 另辟蹊徑：控制單元對所有連接的軸進行驅動控制，並

且還可以在驅動器之間和/或軸之間建立工藝性互聯。由於所有必

要的信息都存在控制單元中，因此省去了傳輸需要。各軸的

互連可以在一個控制單元內建立，並且在 STARTER 調試工具中通

過點*鼠標即可輕松進行配置。

• SINAMICS S120 控制單元可以單獨解決簡單的工藝任務

• CU310-2 DP 或 CU310-2 PN 控制單元適用於單軸驅動

• CU320-2 控制單元用於多軸驅動

• 借助SIMOTION D 功能更強大的D410-2、D425-2、D435-2、

D445-2 和 D455-2 控制單元（按性能劃分等級），可實現復雜

的運動控制任務

每個控制單元都采用了面向對象的 SINAMICS S120 標準固件，其

中包含了所有的控制模式，經過調整後可以滿足苛刻的

性能要求。

驅動控制以可配置的驅動對象形式提供：

• 針對供電系統的饋電控制

• 針對大部分耐用型異步（感應）電機應用的矢量控制

• 針對動態要求苛刻的永磁場同步電機的伺服控制

• 針對簡單應用（如采用 SIEMOSYN 電機的驅動組）的V/f 控制

模式

SIMOTION D 控制單元支持多驅動協調運動控制。除了驅動對象

外，這些控制單元上還有工藝對象。工藝對象分組成一些工藝包，

作為擴展的運動控制功能（如同步運行、凸輪.盤、軌跡插補等）

或工藝功能（如凸輪控制器、溫度或壓力控制）提供。SIMOTION

D 控制單元集成了符合 IEC 61131-3 的 PLC，意味著這些控制單元

不僅能夠控制運動順序，還能控制整臺機床（包括 HMI 和 I/O）。

開環和閉環控制功能包

控制單元包含了設定值輸入、數據集切換、控制器優化和動能緩

沖等眾多標準功能，確保了功能可靠性高、應用超好。

每個驅動對象均包含大量的輸入和輸出變量，可通過 BICO

(Binector Connector Technology) 自由獨立地相互連接。

Binector 是邏輯信號，值可以是 0 或 1。連接器是一個數值，

如實際速度或當前設定值。

驅動控制圖 (DCC)

SINAMICS S120 的 DCC 驅動控制圖可實現在驅動級對控制、邏輯

和計算功能進行簡單的圖形化配置。

它使 SIMOTION 運動控制系統和 SINAMICS S120 驅動系統的工藝

功能配置變得更簡單。

DCC 編輯器簡單易用，可對控制環結構方便地進行圖形化配置以

及清晰地進行呈現。

其關聯塊庫包含大量閉環控制模塊、計算模塊和邏輯模塊以及更

復雜的開環和閉環控制功能。

因此，用於 SINAMICS S120 的驅動控制圖為直接在變頻器中便捷

處理驅動級開環和閉環控制任務奠定了基礎。

功能模塊

在所有 SINAMICS S120 控制單元上，基本定位/器 EPos 都可作為可

另外的功能模塊進行調用。基本定位/器可用於解決基本的運

動控制任務，無需驅動本身消耗其它外部工藝支出。

工藝控制器被設計成一個 PID 控制器。適用於對液位、溫度、張

力、壓力、流速和跳舞輥位置等調節變量進行控制。

集成功能（集成）

控制單元支持眾多的功能。

集成功能是指集成基本功能

• STO = 轉矩關閉

• SBC = 制動控制

• SS1 = 停機 1

和需要許可證的集成擴展功能

• SS2 = 停機 2

• SOS = 操作停止

• SLS = 限速

• SSM= 速度監/視

• SDI = 方向

• SLP = 限位

（縮寫詞符合 IEC 61800-5-2 標準）

如果使用擴展的集成功能，則要有許可證、TM54F 端子

模塊等附加系統組件或適當的控制裝置。

CF 卡

SINAMICS S120 驅動的功能存儲在一張 CF 卡上。所有驅動的固件

和參數設置都在卡中以項目形式存儲。該 CF 卡也可以包含其他項

目，這樣便可以在調試不同機床系列時迅速訪問正確的項目。控制

單元啟動後，將讀取 CF 卡上的數據並將其加載到 RAM 中。

固件以“對象”的形式進行管理。驅動對象用於對電源模塊、電機模

塊、功率模塊和其他通過 DRIVE-CLiQ 連接的系統組件執行開環和

閉環控制。

通過跟蹤功能提供診斷支持

驅動對象的輸入和輸出變量的時間特性可以通過集成的跟蹤功能

測量，並通過 STARTER 調試工具顯示。跟蹤功能多可以同時記

錄 4 個信號。記錄操作可以根據可自由選擇的邊界條件（如輸入

或輸出變量的值）進行觸發。

CU310-2 PN 和 CU310-2 DP 控制單元

CU310-2 控制單元設計用於 SINAMICS S120 (AC/AC) 的通信及開環

/閉環控制功能，它和功率模塊 PM340 組合在一起，便構成了一個

強大的單軸驅動器。我們提供 PROFINET (PN) 和 PROFIBUS (DP) 這

兩種型號用於現場總線通信。

■設計

控制單元 CU310-2 標配了以下連接和接口：

• 現場總線接口

- CU310-2 PN：1 個 PROFINET 接口，帶 2 個端口（RJ45 插座），

符合PROFIdrive V4 行規

- CU310-2 DP:1 個 PROFIBUS 接口，符合 PROFIdrive V4 行規

• 1 個 DRIVE-CLiQ 插口，用於與 DRIVE-CLiQ 電機或其他 DRIVECLiQ

設備（例如，傳感器模塊或端子模塊）進行通信

• 1個編碼器接口，可檢測以下編碼器信號

- 增量編碼器 TTL/HTL

- SSI 編碼器，不帶增量信號

• 1 個 PE （保護地）連接

• 1 個開關電源連接，通過 24 V DC 電源連接器連接

• 1 路溫度傳感器輸入（KTY84-130 或 PTC）

• 3 路可設定的故障（通過 V4.5 和更高版本的固件提供）隔

離數字量輸入或 6 路可設定的隔離數字量輸入。故障數字

量輸入可通過 PROFIsafe 連接到上級控制器。

• 5 路可設定的隔離數字量輸入

• 1 路可設定的故障（通過 V4.5 和更高版本的固件提供）隔

離數字量輸出或 1 路隔離數字量輸出

• 8 路可設定的雙向非懸空數字量輸入/輸出

• 1 路模擬量輸入，± 10 V（分辨率 12 位 + 符號位）或 ± 20 mA

（11 位 + 符號位）

• 1 個以太網接口（RJ45 插口），適用於調試和診斷

• 1 個 CF 卡插槽， CF 卡存有固件和參數

• 1 個 PM-IF 接口，用於和模塊型功率模塊通信

• 3 個測試插口和 1 個參考接地，用於調試支持

• 1 個用於連接 BOP20 基本操作面板的接口

控制單元 CU310-2 的狀態通過多色 LED 來顯示。

BOP20 基本操作面板還可直接卡裝到 CU310-2 控制單元上以執

行診斷。

由於固件和參數設置保存在可插拔的 CF 卡中，因此無需軟件工具

便可以方便地更換控制單元。

■集成

控制單元 CU310-2 通過 PMI-IF 接口控制模塊型功率模塊。DRIVECLiQ

電機或傳感器模塊 (SMC) 也可連接到集成的 DRIVE-CLiQ 插

口，以便使用不帶 DRIVE-CLiQ 接口的電機。

可通過 BOP20 基本操作面板直接更改設備上的參數。BOP20 基本

操作面板也可在運行期間卡裝到 CU310-2 控制單元以進行故障診

斷。

使用 STARTER 調試工具來調試和診斷控制單元 CU310-2 和其他連

接組件。控制單元 CU310-2 要求使用固件版本不低於 V4.5 的 CF

卡。

CU310-2 PN 控制單元和上級控制系統通過 PROFINET IO 和

PROFIdrive V4 行規進行通信。

帶有CU310-2 PN 控制單元的SINAMICS 120 驅動系統構成了一個

PROFINET IO 設備，可以執行以下功能：

• PROFINET IO 設備

• 全雙工傳輸 100 Mbit/s

• 支持 PROFINET IO 實時通信類別：

- 實時 RT

- IRT（Isochronous Real-Time，同步實時），發送周期 500

s

• 作為一個 PROFINET IO 設備連接到控制系統，符合 PROFIdrive

行規 V4

• 標準 TCP/IP 通信，用於采用 STARTER 調試工具的工程設計

• 集成雙端口/交換機，帶 2 個 RJ45 插口，基於 ERTEC ASIC。因

此，無需外部附加交換機便可以配置拓撲結構（線形、星

形、樹形）

24 V 輸入電壓連接到端子 X124 才能使用數字量輸出。控制

單元 CU310-2 要求使用固件版本不低於 V4.5 的 CF 卡。

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

• 1 個 PE （保護地）連接

• 1 個接地連接

選件模塊的信號線屏/蔽卡圈位於 CU320-2 控制單元上。

控制單元上提供的選件插槽用於擴展接口，例如：用於添加更多

端子或用於通信。

控制單元 CU320-2 的狀態通過多色 LED 來顯示。

由於固件和參數設置保存在可插拔的 CF 卡中，因此無需軟件工具

便可以方便地更換控制單元。

控制單元 CU320-2 可以通過集成在書本型電源模塊內的支架安裝

在它的側面。控制單元 CU320-2 也可以通過集成的固定夾圈安裝

在控制櫃的後壁上。控制單元 CU320-2 和電源模塊不相

同，我們為此專門提供了配套的間隔支架，將控制單元 CU320-2

的增加到 270 mm (10.6 in)。

■集成

DRIVE-CLiQ 組件（例如電機模塊和有源電源模塊）可連接到

CU320-2 控制單元。這些模塊的數量取決於性能要求，包括負載

類型和附加功能。

BOP20 基本操作面板也可在運行期間卡裝到 CU320-2 控制單元

以進行故障診斷。

使用 STARTER 調試工具來調試和診斷控制單元 CU320-2 和其他連

接組件。

控制單元 CU320-2 PN 要求使用固件版本不低於 V4.4 的 CF 卡。控

制單元 CU320-2 DP 要求使用固件版本大於等於 V4.3 的 CF 卡。