运动控制与伺服驱动技术及应用

中国智能制造挑战赛

运动控制与伺服驱动技术及应用

第1章运动控制技术 第2章机器人运动控制算法 第3章S7-200PLC伺服运动控制 第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制 第5章运动控制综合实训2

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1SINAMICST-CPU功能说明4.1.1SINAMICST-CPU概述专业用于复杂运动控制工艺要求的S7-300CPU控制对象为：伺服电机，步进电机，感应电机，液压比例阀等3

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1.2SINAMICST-CPU的技术优势集成SIMATICS7PLC和SIMOTION运动控制器双内核，控制器间的数据交换由硬件完成，不需要用户额外编制任何程序。SINAMICS驱动器参数调试、运动控制程序编制、PLC逻辑程序编制，都是在工程师所熟悉的STEP7软件平台上完成。S7-TechLibrary，符合PLCopen标准，方便用户直接使用现成的运动控制指令，实现复杂的运动控制任务。通过接口ProfibusDP（Drive）连接驱动器。可以连接伺服、步进、变频器等多种驱动器。可以实现开环、闭环、速度、位置等多种控制方式。最多32轴的精确速度控制。4

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1.3SINAMICST-CPU的技术特点两个集成的PROFIBUS接口：（1）DP/MPI接口，可参数化为MPI或DP接口（DP的主站或从站），用于连接其它SIMATICPLC系统组件。（2）DP（DRIVE）接口，优化用于连接带PROFIBUS的驱动系统，支持所有主要的西门子驱动系统。DP（DRIVE）接口通过PROFIdrive行规V3认证。其DP时钟同步特性，可实现高速生产过程的高质量位置同步控制。SIMATICS7-300T-CPU本体集成有高速输入/输出，用于运动控制工艺功能。5

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1.3SINAMICST-CPU的技术特点灵活组建分布式运动控制系统通过ProfifibusDP组成分布式的运动控制系统；连接IM174接口模块，通过ProfifibusDP组成分布式的运动控制系统。6

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1.4接口模块IM174S7-300T-CPU通过IM174接口模块，将非西门子的驱动器、液压执行机构到西门子全集成自动化（TIA,TotallyIntegratedAutomation）中，优化系统成本。7

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.2SINAMICSS120功能说明1.AC/AC单轴驱动器：控制单元+功率模块8控制单元：CU310DP或CU310PN功率模块：PM340

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制2.DC/AC多轴驱动器（1）控制单元：整个驱动系统的控制部分；（2）电源模块：将交流转变成直流，并能实现能量回馈；（3）电机模块（也称功率模块）：单轴或双轴模块，作为电机的供电电源；（4）传感器模块：将编码器信号转换成DRIVE-CLiQ可识别的信号，若电机含有DRIVE-CLiQ接口，则不需要此模块；（5）直流＋24V电源模块：用于系统的控制部分的供电；（6）端子模块和选件板：根据需要可连接或插入I/O板和通讯板。9

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制2.DC/AC多轴驱动器（1）控制单元CU320（2）电源模块基本型（BLM）：整流单元，但无回馈功能。依靠连接制动单元和制动电阻实现快速制动；智能型（SLM）：整流回馈单元，直流母线电压不可调；主动型（ALM）：整流回馈单元，且直流母线电压可调。（3）电机模块电机模块即逆变单元，分为书本型和装机装柜型。10

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制2.DC/AC多轴驱动器11

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制2.DC/AC多轴驱动器12

第4章SINAMICST-CPU与S120的运动控制4.1SINAMICST-CPU与S120基本案例本案例所配置硬件如下：1个S7-300站点，由以下部分组成：1台具有MPI接口的PG，并且该PG已正确安装了下列软件包和调试工具：1根PROFIBUS电缆（通过MPI/DP接口将PG连接到CPU；1台SINAMICSS120（通过DP接口连接到CPU317T-2DP）；1台有增量编码器的