西門子SIEMENS控制模塊6AU1425-0AA00-0AA0     西門子SIEMENS控制模塊6AU1425-0AA00-0AA0

 
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裝配機器人無需專門編程即可進行產品裝配；工廠生產線可以自我優化；列車或風機可以基于運行數據和人工智能（AI）申請維護，它們的自我檢查和預判能力甚至優于開發它們的工程師。人工智能的強勢發展必將進一步改變人類的工作模式，這是為什么呢？西門子股份公司*技術官博樂仁（Roland Busch）對此進行了詳細解讀。

西門子S120可以滿足不斷增長的要求：可以較底的成本建造現代機器，輸出更大的生產率。SINAMICS S120 驅動器概念可以應用這些挑戰！它易于組態，有助于縮短項目完工時間。它出色的動態響應和精度允許大生產率的更高循環速率。

應用范圍

SINAMICS 是西門子推出的、應用于工業機械和設備制造的驅動器系列。 SINAMICS為所有的驅動任務提供了解決方案:

過程工業中簡易的泵和風扇應用；

離心機、壓力機、擠壓機、升降機、輸送和運輸設備中要求苛刻的獨立驅動裝置；

紡織機、薄膜機和造紙機以及軋鋼設備的多軸驅動；

風力發電設備中的高精度伺服驅動；

機床、包裝和印刷設備使用的高動態伺服驅動裝置。

圖片: SINAMICS 的應用范圍

依照應用領域的不同，SINAMICS 系列每一種驅動任務提供了度身定做號。

SINAMICS G 設計用于異步電機的典型應用， 這些應用的特點是對電機轉速的動態特性要求比較低。

SINAMICS S 設計用于同步電機和異步電機，可完成苛刻的驅動任務，可以滿足： 對動態特性和精度的較高要求；將廣泛的工藝功能集成到驅動控制中的要求。

SINAMICS DC MASTER 是 SINAMICS 系列中一款直流驅動器。 得益于它靈活的擴展能力，無論是驅動技術領域內簡單的驅動任務還是要求苛刻的驅動任務，它都可以勝任。

SINAMICS S120 AC驅動概覽

成功機器概念的靈活性

作為 SINAMICS 驅動器系列的組成部分，SINAMICS S120 驅動器是一種模塊化系統，用于機械制造和設備工程中的高性能應用。SINAMICS S120 為廣泛的工業應用提供高性能的單軸和多軸驅動器。憑借可升級性和靈活性，SINAMICS S120 是可以滿足更多軸、更高性能不斷增長的要求的理想系統。SINAMICS S120 支持靈活的機器設計，可以更為快速地執行定制的驅動器解決方案。

可以滿足不斷增長的要求。

必須以較底的成本建造現代機器，但要輸出更大的生產率。SINAMICS S120 驅動器概念可以應用這些挑戰！它易于組態，因此，有助于縮短項目完工時間。它出色的動態響應和精度允許大生產率的更高循環速率。

機器和設備工程中的應用

不論應用是否涉及連續材料網絡或循環、高動態過程 – SINAMICS S120 可以提高許多領域的機器性能：

• 包裝機械
• 塑料加工機器
• 紡織機
• 印刷機器
• 造紙機
• 提升設備
• 搬運和裝配系統
• 機床
• 軋鋼機
• 測試臺
• 可再生能源

機械工程模塊化

SINAMICS S120 專為自由組合功率和控制性能而設計。使用SINAMICS S120模塊化系統可以向單驅動器解決方案一樣輕松地實現具有更高層次運動控制功能的多軸驅動器。

使用中央控制智能可實現更高的靈活性

在 SINAMICS S120 上，驅動器智能與閉環控制功能一起組合在控制單元中。

這些單元可以在矢量、伺服和 V/f 模式中控制驅動。它們還可以執行轉速和轉矩控制功能以及驅動器上所有軸的其他智能驅動器功能。

矢量和伺服控制模式的自由性能選擇

對于帶有連續材料網絡的驅動器解決方案，例如，拉絲機、復膜機和造紙機以及提升裝置、離心機和船用驅動器，建議使用 SINAMICS S120 矢量控制。

使用 SINAMICS S120 的伺服控制控制用高動態位置控制的循環過程和伺服電機，例如，紡織機、包裝機、印刷機和機床。

SINAMICS S120 – 實現更佳效率的功能

• 基本功能：轉速控制、轉矩控制、定位功能
• 智能啟動功能，用于電源中斷后的獨立重新啟動
• 驅動器相關 I/O 互連 BICO 技術，易于使驅動系統適應其操作環境
• 集成安全功能，用于合理實施安*方案
• 調節的饋電/再生反饋功能，用于防止電源產生不良反應，允許恢復制動能量，確保防止線路波動的更高穩定性。

DRIVE-CLiQ - 所有部件之間的數字式接口

所有 SINAMICS S120 部件（包括電機和編碼器）均通過一個被稱為 DRIVE - CLiQ 的串行連接接口進行相互連接。DRIVE-CLiQ 形成整個驅動系統的背板。采用標準化電纜和連接器，降低了不同部件的種類，并削減了庫存成本。對于其它廠商的電機或者改造應用，可使用變換器標準組件（傳感器模板）將常規編碼器信號轉換成DRIVE-CLiQ。

快而安全：電子銘牌

SINAMICS S120 驅動系統重要的數字連接件是集成在各個組件中的電子標牌。它們允許通過 DRIVE-CLiQ 鏈路自動檢測所有驅動器組件。因此，在調試或更換組件過程中，無需手動輸入數據，有助于確保快速、成功地調試驅動器！例如，電機的電子標牌包含電氣等效電路圖的參數和內置電機編碼器的特性數據，以及訂購和標識編號的信息。

模塊化設計確保可升級性和靈活性

直流/交流單元（= 電機模塊）– 具有緊湊書本型、書本型和裝機裝柜型 – 采用模塊化設計。所有驅動器智能組織在控制單元中。控制單元執行驅動器分組的所有閉環控制功能。它們還處理所有其他驅動器功能，如驅動器相關 I/O 互連等，配備 PROFIBUS DP 或 PROFINET 中央接口，用于連接更高級別的自動化系統。

電源模塊集中為電壓源直流鏈路提供能量。電源模塊可選擇配備經過調節的饋電/再生反饋功能，以提供恒定的直流回路電壓和高度的供電兼容性。電機模塊從直流回路為電機供能。

在交流/交流裝置中，整流和電機電源功能組合在一個設備中，即電源模塊 – 具有塊型和裝機裝柜型。對于單軸應用，驅動控制功能由安裝電源模塊上的一個特殊控制單元 (CU310) 來執行；對于多軸應用，驅動控制功能由通過 DRIVE-CliQ 回路連接的一個控制單元（如 CU320）執行。在這種情況下，控制單元適配器安裝在代替控制單元的電源模塊上。

圖6 激活位置跟蹤功能

另外也可以在ONLINE情況下，通過參數表直接設置。使用PG/PC連接設備，在STARTER軟件中連接在線后，通過驅動器的Expert List打開參數列表，依次設置以下參數即可。

P0010＝4， Encoder Commissioning 編碼器調試
P0411.0＝Yes， Activate Position Tracking 激活位置跟蹤功能
P0412＝600， Set Virtual Revolution 設置虛擬圈數，根據實際情況調整
P0010＝0， Ready 返回就緒狀態

效益

• 由于采用各種級別的CPU，S7-400可以靈活擴展升級；I/O能力幾乎是無限的。

• 強大的CPU允許集成新的功能，無需額外硬件投資，例如處理質量數據，用戶友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過總線系統的高速通訊。

• 可以以模塊化的方式構建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結構的模塊，以實現處理備件方面的低成本。

• 在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運行中配置）。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊（熱插拔）。這使得很容易擴展系統或出現故障時替換模塊。

• 項目的完整數據存儲包括CPU上的符號和注釋，簡化了服務和維護過程。

• 可以將安全技術和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器，可以通過S7- 400的冗余結構增加設備的可用性。

• S7- 400的許多器件也可用于外部環境條件SIPLUS版本，例如：擴展溫度范圍（-25+60°C）和在惡劣環境/冷凝條件下使用。

• S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

設計和功能

模塊化

S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現場總線通訊。
此外，也可以實現另外連接到MES-/ERP系統或通過SIMATIC IT連接到互聯網的需要。根據任務情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設計

設計一個S7 - 400系統基本上包括機架，電源，和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到中央控制器。

除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。

多值計算

圖7 測量齒輪的參數設置

這樣可以擴展位置值r0483的表示范圍（如圖8所示），在使用測量齒輪時，即使發生編碼器返回值溢出，也能正確指示電機/負載的實際位置。

圖8 位置跟蹤功能激活后的位置值

說明

有一系列從入門級CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應時間，可縮短機器的循環周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲器，地址范圍，連接數量和執行時間。十款款標準的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。

問題2：在使用SINAMICS S120進行位置控制時，在采用值編碼器作為位置反饋時，如果使用了測量齒輪，那么如何在編碼器溢出時，也能正確讀取電機/負載的實際位置？