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价格优势: 特价
高效工程组态成就高效自动化
需要以紧凑室外结构提供单轴运动控制和 PLC 功能时,SIMOTION D410-2 是理想解决方案。不过,该解决方案也可用于块型小型多轴组(通常为 2 到 3 轴,大 8 轴)。实现这些应用时,SINAMICS 控制单元通过 PROFIBUS 或 PROFINET 与 SIMOTION D410-2 连接。
SIMOTION D410-2 应用示例包括:
- 自主控制单轴
- 横向切断机
- 缠绕机应用
- 送料装置/滚柱进给/印刷机送料机
- 同步加工设备
-
紧凑型机器模块,例如
- 印后应用中的送料机
- 收缩包装机。
- 模块型小型多轴组(通常为 2 至 3 轴)
含 3 个轴(1 × D410-2 DP/PN,2 × CU310-2 PN)的 SIMOTION D410-2 轴组
SIMOTION D410-2 支持“定位”(POS)、“同步运行/电子齿轮”(GEAR) 和“凸轮”(CAM) 这些工艺功能在内的运动控制。但 V4.4 不支持“轨迹插补”(PATH)。
接口
显示和诊断
- 使用 LED 指示灯来显示运行状态和错误
- 3 个测量插座
- 维修开关和模式选择开关
- 诊断按钮
内置 I/O
- 5 点数字量输入
- 8 点数字量输入/输出(多 8 点用作凸轮输出或者多 8 点用作测量输入)
- 3 点故障安全双通道输入 (F-DI);也可用作 6 DI
- 1 点故障安全输出 (F-DO);也可用作 1 DO
- 1 点模拟量输入(可以是 ± 10 V 或 ± 20 mA)
通信
- 1 x DRIVE-CLiQ
- 1 x PROFINET IO(1 个接口带两个 端口,仅限 D410-2 DP/PN)
- 1 x PROFIBUS DP((D410-2 DP:2 × PROFIBUS DP)
数据备份
- 1 个 SIMOTION CF 卡插槽
其它接口
- 24 V 电路电源端子
-
1 点编码器输入,用于
- HTL/TTL 增量编码器
- SSI 值编码器(不带增量信号)
- 1 点温度传感器输入(KTY84-130 或 PTC)
- 背面的 PM IF 接口(功率模块接口),用于直接连接模块型 SINAMICS S120 PM240-2 或 PM340 功率模块
组装/安装
SIMOTION D410-2 可直接插到模块型 SINAMICS S120 功率模块中。
或者,可以将 SIMOTION D410-2 安装在安装板(需单独订购)上,然后通过 DRIVE-CLiQ 连接到电源模块。这种情况下,必须将 CUA31/CUA32 控制单元适配器连接到电源模块。SIMOTION D410-2 只能连接一个控制单元适配器。
注:
通过 CUA31/CUA32 连接电源模块时,不能通过内置端子(F-DI、F-DO)使用安全集成扩展功能。
AC/AC 装置型功率模块通过 DRIVE-CLiQ 接口连接到 SIMOTION D410-2。书本型逆变单元无法连接 SIMOTION D410-2。
安装在安装板上的 SIMOTION D410-2 也可在不使用功率模块的情况下运行,例如
- 在液压应用中,将 TM31 用于模拟量输入和模拟量输出
- 用于连接带模拟 ± 10 V 设定值接口 (IM 174/ADI 4) 的驱动器
数据存储/数据备份
SIMOTION D410-2 控制单元将以免维护的方式存储保持性过程数据(有关所需的存储器大小,请参见技术数据)。将通过 SuperCap 备份实时时钟数天时间。
运行系统软件、用户数据和用户程序均在 SIMOTION CF 卡上备份。控制单元的保持性过程数据也可以通过系统命令存储在此 CF 卡上,例如在需要备件时。
可连接的 I/O
PROFINET IO:(仅限 D410-2 DP/PN)
- 通过的 PROFINET 设备
- 分布式 SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco PN/pro
- SIMATIC HMI
PROFIBUS DP:
- 通过的 PROFIBUS 标准从站(DP-V0、DP-V1 和 DP-V2)
- SIMATIC ET 200S/SP/M/MP/eco/pro 分布式 I/O 系统
- SIMATIC HMI
DRIVE-CLiQ:
SINAMICS 系列中的模块:
-
终端模块(多 8 个),其中
- 多 3 个为 TM15、TM17 高性能型或 TM41
- 多 8 个为 TM15 DI/DO 或 TM31
- 多 1 个为 TM54F
- SMC/SME 编码器单元(通过 DRIVE-CLiQ 多连接 5 个编码器系统)
- DMC20/DME20 DRIVE?CLiQ 集线器模块(多 1 个)
- 带 DRIVE-CLiQ 接口的电机
S7-200系列可编程控制器的特点分类及主要功能元件
西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列,分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号,常见的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四种基本型号。
小型PLC中,CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元,通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能强的单元,可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点:
(1)集成的24V电源
可直接连接到传感器和变送器执行器,CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出280mA,CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。
(2)高速脉冲输出
具有2 路高速脉冲输出端,输出脉冲频率可达20KHz,用于控制步进电机或伺服电机,实现定位任务。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议,有自由口通信能力。
(4)模拟电位器
CPU221/222有1个模拟电位器,CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的数值,以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值,过程量的控制参数。
(5)中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
(6)EEPROM 存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的快速工具,无需编程器并可进行辅助软件归档工作。
(7)电池模块
用户数据(如标志位状态、数据块、定时器、计数器)可通过内部的超级电容存储大约5 天。选用电池模块能延长存储时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
(8)不同的设备类型
CPU 221~226 各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
(9)数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点;CPU 222具有8个输入点和6个输出点;CPU 224 具有14个输入点和10个输出点;CPU226/226XM 具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路,输出有继电器和直流(MOS型)两种类型。
(10)高速计数器
CPU 221/222有4个30KHz高速计数器,CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器,用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。
S7-200PLC中断优先级和排对等候
优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时,CPU对中断事件响应的优先次序。S7-200规定的中断优先由高到低依次是:通信中断、I/O中断和定时中断。每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权,如表2所示。
一个程序中总共可有128个中断。S7-200在各自的优先级组内按照先来先的原则为中断提供。在任何时刻,只能执行一个中断程序。一旦一个中断程序开始执行,则一直执行至完成。不能被另一个中断程序打断,即使是更高优先级的中断程序。中断程序执行中,新的中断请求按优先级排队等候。中断队列能保存的中断个数有限,若超出,则会产生溢出。中断队列的多中断个数和溢出标志位如表3所示。
表2中断事件及优先级
优先级分组
组内优先级
中断事件号
中断事件说明
中断事件类别
通信中断
0
8
通信口0:接收字符
通信口0
0
9
通信口0:发送完成
0
23
通信口0:接收信息完成
1
24
通信口1:接收信息完成
通信口1
1
25
通信口1:接收字符
1
26
通信口1:发送完成
I/O中断
0
19
PTO 0脉冲串输出完成中断
脉冲输出
1
20
PTO 1脉冲串输出完成中断
2
0
I0.0上升沿中断
外部输入
3
2
I0.1上升沿中断
4
4
I0.2上升沿中断
5
6
I0.3上升沿中断
6
1
10.0下降沿中断
7
3
I0.1下降沿中断
8
5
I0.2下降沿中断
9
7
I0.3下降沿中断
10
12
HSC0当前值=预置值中断
高速计数器
11
27
HSC0计数方向改变中断
12
28
HSC0外部复位中断
13
13
HSC1当前值=预置值中断
14
14
HSC1计数方向改变中断
15
15
HSC1外部复位中断
16
16
HSC2当前值=预置值中断
17
17
HSC2计数方向改变中断
18
18
HSC2外部复位中断
19
32
HSC3当前值=预置值中断
20
29
HSC4当前值=预置值中断
21
30
HSC4计数方向改变
22
31
HSC4外部复位
23
33
HSC5当前值=预置值中断
定时中断
0
10
定时中断0
定时
1
11
定时中断1
2
21
定时器T32 CT=PT中断
定时器
3
22
定时器T96 CT=PT中断
表3 中断队列的多中断个数和溢出标志位
队列
CPU 221
CPU 222
CPU 224
CPU 226和CPU 226XM
溢出标志位
通讯中断队列
4
4
4
8
SM4.0
I/O中断队列
16
16
16
16
SM4.1
定时中断队列
8
8
8
8
SM4.2
西门子S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块
常用的数字量输入/输出扩展模块有三类,即输入扩展模块、输出扩展模块、输入/输出扩展模块。S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块如表1所列。
表1 S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块
类型 |
型号 |
输入点数/类型 |
输出点数/类型 |
输入扩展模块 |
EM 221 |
8输入/24VDC光电隔离 |
|
EM 221 |
8输入/120/230VAC |
||
输出扩展模块 |
EM 222 |
|
8输出/24 VDC晶体管型 |
EM 222 |
8输出/继电器型 |
||
EM 222 |
8输出/120/230VAC晶闸管型 |
||
输入/输出 |
EM 223 |
4输入/24VDC光电隔离 |
4输出/24VDC晶体管型 |
EM 223 |
4输入/24VDC光电隔离 |
4输出/继电器型、 |
|
EM 223 |
8输入/24VDC光电隔离 |
8输出/24VDC晶体管型 |
|
EM 223 |
8输入/24VDC光电隔离 |
8输出/继电器型 |
|
EM 223 |
16输入/24VDC光电隔离 |
16输出/24VDC晶体管型 |
|
EM 223 |
16输/2入4VDC光电隔离 |
16输出/继电器型 |
Benefits
- 通过在变频器中集成 PLC、运动控制和技术功能,可实现高性价比
- 利用更新的SINAMICS S120 设计
- 紧凑的形状因素减少了控制柜尺寸
- 佳适用于模块化或分布式机器解决方案
- 操作方便
-
具有丰富的通讯接口,可进行各种型式的组网:
- D410-2 DP, D4x5-2 DP:内置工业以太网和 PROFIBUS DP 接口
- D410-2 DP/PN(从 autumn 2012 开始可用), D4x5-2 DP/PN:内置工业以太网、PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 接口
- 具有广泛的技术功能,功能强大
- 从驱动器的调试到开环控制和运动控制等工程应用都十分的简单
- CF 卡,更换容易,包含所有数据(程序,数据,驱动参数和许可证),因此,可轻松进行维护
- PLC 和运动控制器之间无需接口,具有的动态性能
能在任何地方使用SIMOTION D
- 使用SINAMICS S120驱动系列
- 直接在传动(SINAMICS S120)中执行运动控制和PLC功能
- 要求结构紧凑、节省空间
- 运动控制和高速I/O需要高性能
- 处于苛刻环境的条件下,要求高电磁兼容性,高抗冲击性和高抗振动性
- 采用了具有高速同步操作功能的模块化机器概念
灵活的模块化机器解决方案
SIMOTION D 适用于单轴和高性能多轴组合系统的模块化机器概念的实施:
- SIMOTION D410-2(块型)为从单机传动到小型多机传动(通常为 2 至 3 个轴)的紧凑型传动设计提供了具性价比的解决方案。
- SIMOTION D4x5-2(书本型)可用于多轴系统(多 128 个轴)的开环和闭环控制。
重要应用包括:
- 包装机
- 塑料和橡胶机械
- 压力机和拉线机
- 纺织机械
- 印刷机械
- 木材、玻璃、陶瓷和石材加工机械
- 转换
- 搬运设备
随着伺服变频器和矢量变频器使用的增加,需要 PLC、运动控制和技术功能的高度集成。
通过 SIMOTION D4x5-2,某些控制模块还可用作 SIPLUS 型号,适合在极为恶劣的环境条件下使用(例如,在有毒环境中)。
Design
使用SIMOTION D的自动化解决方案的典型设计
SIMOTION D元件和接口
- 显示各种状态/误差显示
- 内置数字量 I/O
- 选件插槽(接口,仅限于 D4x5-2),例如,用于通过 TB30 端子板的附加 I/O 进行扩展
-
用于连接的综合通信接口:
- SINAMICS S120 变频调速柜
- 分布式 I/O
- HMI 系统
- 编程器/PC
- 运动控制器和自动化系统之间
- 其它带数字整定值接口的 SINAMICS S110/S120 变频调速柜
- 用于数据备份的 CF 卡插槽
带 SIMOTION D410-2 的单轴结构
以下组件构成 SIMOTION D410-2 单轴系统:
- 一个 SIMOTION D410-2 控制单元,用于单驱动器的开环及闭环
- 一个SINAMICS S120 PM340电源模块,块形式(结合馈电模块和电源模块)
-
其他驱动元件,如
- 电源电压
- 滤波器
- 扼流圈等。
SIMOTION D410-2 和 SINAMICS S120 PM340 功率模块之间可通过集成 PM-IF 接口或通过 DRIVE-CLiQ 接口(若使用的是 CUA31/CUA32 控制单元适配器)进行连接。
采用 SIMOTION D410-2 的单轴系统结构
为了创建带 SIMOTION D410-2 的多轴系统,通过 PROFIBUS 或 PROFINET 将附加的 SINAMICS S110/S120 控制单元连接至 SIMOTION D410-2。
SIMOTION D410-2 通过使用 SIMOTION 技术功能来集中进行运动控制。
采用 SIMOTION D4x5-2 的单轴系统结构
以下组件可用于构建 SIMOTION D4x5-2 多轴系统:
- 一个 SIMOTION D4x5-2 控制单元,用于控制多轴系统的开环及闭环
- 一个SINAMICS S120线路模块(馈电模块)
- 一个或以上SINAMICS S120电机模块(电源模块)
-
其他驱动元件,如
- 电源电压
- 滤波器
- 扼流圈等。
SIMOTION D 控制单元与 SINAMICS S120 变频调速柜模块之间通过 DRIVE-CLiQ 进行连接。
注意:
通过使用 CUA31/CUA32 控制单元适配器,SINAMICS S120 PM340 块型功率模块可运行在 SIMOTION D4x5-2上。
使用 I/O 进行扩展
SIMOTION D可扩展出下列I/O:
- 分布式 I/O 站,(例如,SIMATIC ET 200)
- 基于驱动的的控制柜I/O(如:TM15、TM31端子模块等)
- 书本型变频调速柜中的 I/O 模块(例如,TMC1080 PN 等)
SINAMICS S120 驱动器概述
Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统,它不仅能控制普通的三相异步电动机,还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。内部集成的DCC(驱动控制图表)功能,用PLC的CFC编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
Sinamics S120产品包括:用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC变频器。
供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为sinamics s120多轴驱动器,其结构形式为电源模块和电机模块分开,一个电源模块将3相交流电整流成540V或600V的直流电,将电机模块(一个或多个)都连接到该直流母线上。特别适用于多轴控制,尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的能量共享,连线方便、简单。
单轴控制的AC/AC变频器,通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器,其结构形式为电源模块和电机模块集在一起,特别适用于单轴的速度和定位控制。
SINAMICS S120 AC/AC 单轴驱动器:是在西门子公司推出的新一代交流驱动产品 ,集整流和逆变于一体的新型驱动器,既能实现通常的V/F,矢量控制,又能实 现高精度,高性能的伺服控制功能。它不仅能控制普通的三相异步电机,还能 控制异步和同步伺服电机,扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进 给轴的、相对定位。
SINAMICS S120产品包括:用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC 变频器
供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为SINAMICS S120多轴驱动器,其结构形式 为电源模块和电机模块分开,一个电源模块将三相交流电整流成540V\600V的 直流电,将电机模块(一个或多个)都连接到该直流母线上,特别适用于多轴 控制,尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的 能量共享,连线方便、简单。
单轴控制的AC/AC变频器,通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器,其结构形式为电源模块和电机模块集在一起,特别适用 于单轴的速度和定位控制。