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 和较高版本的固件)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 和较高版本的固件)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 较高的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 或较高的
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。
外部风扇模块配合加固板可为SINAMICS S120 Combi 功率模块提供完冷却性能。
为了冷却SINAMICS S120 Combi 功率模块,要求穿过散热器的气体流量至少为160 m3/h。外部风扇模块可提供 290 m3/h 的气体流量。即使电源较低或散热器不太干净,也可以确保足够的空气流量。 由于采用封装的电子器件和通过滚珠轴承安装的封闭式转子,所以即使在严酷的环境条件下风扇模块也能正常工作。风扇配备了防止反、堵转和过载的保护系统。为了确保达到的机械可用性,对风扇转速进行了。如果风扇停转,则发出
用户报警。
■技术规格
产品编号 6SL3161-0EP00-0AA0 加固板必须确保气流穿过散热器。因此必须消除风扇模块和散热器之间的间隙。为此,必须在可能的情况下使用加固板。加固板
• 消除了风扇模块和散热器之间的间隙
• 加固控制柜后壁,以实现密闭安装
• 保证理想的通风空间
在为满足 EMC 要求而经过设计的使用现场,进线滤波器和进线电抗器协同工作,可以将功率模块输出的传导性干扰降低到EN 55011 规定的A1 类限值和EN 61800-3 规定的C2 类限。进线滤波器只适合直接连接到TN 系统。使用第三方进线滤波器可能会导致故障或设备损坏。
通讯板CBE20 用于通过一个控制单元CU320-2 连接到
PROFINET-IO 网络。
SINAMICS S120 可作为PROFINET-IO 设备执行以下功能:
• 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 μs
• 作为一个PROFINET-IO 设备连接到控制系统,符合PROFIdrive行规V4
• 标准TCP/IP 通讯,用于采用STARTER 调试工具的工程设计
• 四个RJ45 插座,集成了4 端口开关,基于PROFINET ASIC ERTEC400。因此,*外部附加开关便可以配置拓扑结构(线形、星形、树形)。
控制单元适配器 CUA31 可以将 PM-IF 接口转换为 DRIVE-CLiQ接口。使用 CUA31,模块型功率模块也可以在控制单元上运行,如作为除多轴驱动外的单轴运行。此时,从控制单元的角度看,控制单元适配器 CUA31 是 DRIVE-CLiQ 连接上的后一个节点。
控制单元适配器CUA31 标配了以下接口:
• 1 个温度传感器输入(KTY84-130、PT1000 或PTC)
• 3 个DRIVE-CLiQ 接口
• 1 个电子电源接口,通过-24-V DC 电源连接器连接
• 1 路安全停机输入(使能脉冲)控制单元适配器CUA31 的状态通过多色LED 来显示。
■集成
控制单元适配器 CUA31 可以卡在模块型功率模块上,通过 DRIVE-CLiQ 和控制单元CU320-2 或SINUMERIK NCU 7.x 通讯。
控制单元适配器 CUA31 的电源是由功率模块通过 PM-IF 接口提 供的。如果希望关闭功率模块后也要保持控制单元适配器 CUA31 的通讯能力,则必须使用一个外部24 V DC 电源。其他 DRIVE-CLiQ 节点,例如编码器模块或端子模块,可以连接 到控制单元适配器CUA31 上。
电源模块从电源电压中生成直流电压,通过直流母线向电机模块提供电能。SINAMICS S120 产品系列提供以下电源模块类型:非调节型电源模块
非调节型电源模块可以通过一个不受调节的整流器为驱动组的直流母线供电,也可以将产生的多余电能反馈到电网中。直流母线电压的变化和电源电压的变化成正比。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻:在岛式电网中或者电网掉电时,即电能无法反馈到电网中时,仍需要使驱动受控停止。如果非调节型电源模块用作电源,必须安装配套的进线电抗器。也可以选择安装一个输入滤波器,将干扰电压限制到EN 61800-3 C2 类极限值的范围内。
调节型电源模块为直流母线提供电能,并可以将再生电能反馈到电网中。和非调节型电源模块相比,它产生受控的直流电压,在电源电压出现波动时,该电压仍能保持恒定。此时,电源电压必须保持在允许的公差范围内。只有在以下情况下才必须使用制动模块和制动电阻:即使电网掉电,即电能无法反馈到电网时,驱动仍需要受控停止。调节型电源模块从电源中产生一个近似正弦波形的电流,几乎不产生任何有害谐波。请确保使用的调节型接口模块和输出类型相匹配(原理图,参见“装机装柜型调节型电源模块”)。
装机装柜型调节型电源模块所有调节型电源模块运行所需的组件都集成在调节型接口模块中。结构尺寸HX 和JX 还另外需要一个外部旁路接触器。
SINAMICS S120 驱动系列中简单的一个型号由一个控制单元CU310-2 和一个功率模块构成。在这个功率模块中集成了一个电源整流器、直流母线和为电机供电的逆变器。
功率模块设计用于无法将电能反馈回电网的单轴驱动。制动时产生的电能被制动电阻转换成热量。功率模块也可以和控制单元CU320-2 或SINUMERIK 中集成的驱动控制组合使用,例如:在单轴驱动添加到多轴驱动组的配置中。此时,模块型功率模块必须配备控制单元适配器 CUA31。该适配器通过DRIVE-CLiQ 连接到CU320-2 控制单元或SINUMERIK的NCU。装机装柜型功率模块则直接通过DRIVE-CLiQ 电缆连接到控制单元。
书本型
书本型组件适合用于多轴应用,彼此贴近安装。用于共用直流 母线的接口已经集成在组件中。
在控制柜散热方面,书本型SINAMICS S120 为您提供多种的可选方案。根据应用的不同,组件产生的热量损耗可以通过三种冷却方式排放到环境中。这些组件仅在背面板样式和外部风扇模块位置方面采用了不同设计。在所有型号中,**板即各个接口所在的面板和组件宽度都一样。内部风冷
在这种标准方案中,驱动组件中各个电子元件、功率元件产生的功率损耗通过自然冷却或强制通风系统排散到控制柜内部。外部风冷外部风冷使用了穿墙式安装技术。功率元件的散热器穿过控制柜内的安装面,因此可以将功率回路的热量损耗释放到一个单的外部散热器。配有散热片和风扇模块(属于供货范围)的散热器向后**,进入一个单的通风管道,该管道也可以向外打开。柜内残留的热量损耗绝大部分由电子元件产生。
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较广。该总线系统满足**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较加稳固。
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 **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:
• 较短的响应时间 • 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。
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