SINAMICS DC MASTER 变频器

SINAMICS DC MASTER 系列变频器包括了DC Converter（直流变频器）和控制模块产品。

直流变频器（DC Converter）包括了用于连接三相供电系统的内置装置。这些都可用于电枢供电和可变速直流驱动器领域。该装置的额定直流电流范围为 15 到 3 000 A，可以通过并联直流变频器进一步提高。

根据实际应用情况，有针对二象限和四象限运行的装置。该设备由于集成了参数化装置具有自动功能，不需要任何附加设备进行参数化。所有与开环和闭环控制相关的功能，以及所有监视和辅助功能都由微处理器系统处理。设定值和实际值可以作为模拟量或数字量输入。

SINAMICS DC MASTER Control Module（直流主控制模块）是SIMOREG CM 的后续产品，主要用于对直流驱动器进行翻新和更新。

SINAMICS DC MASTER 转换器现有以下规格（自通风高到 125A）：

优势

直流驱动器技术：高动态、坚固、经济有效

根据实际应用情况，直流驱动器经常是价格有利的驱动器解决方案。在可靠性、操作友好性和运行特性方面有许多优点。像过去一样，在许多工业领域都有充足的技术和经济原因仍然使用直流驱动器：

• 价格实惠的四象限运行
• 低速持续运行
• 即使低速情况下也能全转矩
• 高起动转矩
• 恒定功率下速度控制范围宽
• 空间要求低，重量轻
• 可靠性高

直流驱动器的主要应用包括：

• 滚轧机驱动器
• 划线机
• 挤出机和混捏机
• 压力机
• 升降机和起重机
• 索道和电梯
• 矿井提升机
• 测试台驱动器

重点放在用户友好性上

随着系统性能的提高，对系统的用户友好性的要求也相应提高。这是确保系统可用性的方法。对于用于 SIMOTION 的工程组态系统 SCOUT，重点尤其被放在了用户友好性上面：

• 运动控制、PLC 和技术功能的组态以及驱动器的组态与调试都是在相同的组态环境中以相同的方式进行的。
• 所有任务都基本上以图形方式来完成：组态、编程、测试和调试。
• 直观的操作、内容相关帮助功能以及自动一致性检查使工程组态更加容易，尤其是对于新接触运动控制编程的人更是如此。
• 与 SCOUT 工程组态系统相关的所有工具被集成在一起，具有统一的外观。

SCOUT 工程组态系统可帮助用户轻松、高效的逐步完成组态工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有标准化的数据管理和组态程序），或作为一个独立工程组态工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的选件包供货。该选件包包括在 SCOUT 的供货范围中。

适合每个人编程

可以选择以下选项以使用 SCOUT 工程组态系统来编程 SIMOTION：

• 使用运动控制图 (MCC) 的图形化编程
• 使用驱动控制图 (DCC) 进行图形化编程（不适用于 SCOUT TIA）
• 经常用作 PLC 编程语言的梯形图逻辑 (LAD)/函数块图 (FBD)
• 语言结构化文本 (ST)，包括面向对象的编程

除运动控制命令（例如，轴的参考）外，还提供了用于 I/O 访问、逻辑和计算、子程序调用以及程序流控制的命令。

使用图形化凸轮编辑器，也可方便地建立复杂运动关系。

通过集成工具实现集中管理

用于整个机器的所有数据可在一个项目中进行管理：包括工程组态数据、程序、运动曲线和驱动器数据。

随后可从集中项目管理中调用合适的工具，例如，用于输入一个凸轮或调试一台驱动器。

测试与诊断

SCOUT 支持通过一系列工具对 SIMOTION 应用进行测试、调试和错误诊断，例如，可提供程序状态、控制变量、轨迹以及轴控制面板的工具。

SIMOSIM 集成模拟

SIMOTION V5.1 提供了 SIMOSIM，这是集成在工程组态系统中的一个运行模拟功能。通过该虚拟测试环境，无需连接硬件即可测试用户程序。这样就可以在开发的早期阶段来各个程序部分，从而缩短后面的调试时间。

SIMOTION 工业解决方案

在工业领域内，人们对集成化解决方案、统一处理和工程组态以及具体解决方案的范围方面的要求在不断增加。因此，需要提供能够满足具体领域中客户的特定要求并能够由机器制造商快速而安全地加以执行的自动化方案。

目标是使用模块化和可再用的块实现尽可能多的机器应用。我们针对 SIMOTION 提供了众多经过反复实践检验的且具有良好记录的功能模块，可用来以较低成本轻松实现量身定制的解决方案。

用户将获益于预配置的功能，这些功能可方便地任意进行组合以满足机器设备的具体要求。只需对这些模块进行参数设置，而不是以较大的支出对其进行编程。

SIMOTION easyProject 项目生成器：
效率大大提高

通过 SIMOTION easyProject，我们为用户提供了一种可大大加快面向机器应用的标准化项目库生成的工具。

所选的基本以及与领域相关的标准模块经过参数设置和自动化后，集成到新项目或现有项目中。项目可直接加载到控制器中且立即可以执行。

个方案，3 个平台

自动化系统主要通过以下特性来识别：

• 系统特定的特性，如功能和工程
• 硬件相关特性，如性能、设计和可扩展性

但是，机械工程需求差异非常大，取决于具体的机器型号。

每个硬件平台在特定应用中使用时都有其优点。

不同的平台之间还可以非常轻松地进行组合，这是模块化机器和设备的突出优点。因为单个的硬件平台总是具有相同的系统特性，即不论使用什么平台，功能和工程总是一样。

PROFIBUS 或 PROFINET 可以用来创建驱动和 I/O 之间的远程连接。

PROFINET/PROFIBUS 还可以用于 HMI 设备（如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之类的上位控制器）之间的通信。这就意味着，SIMATIC HMI 面板以及安装有 WinCC 的 PC 可以用作操作员系统。甚至第 3 方应用也可以通过 OPC 接口与 SIMOTION 进行通信。

SIMOTION D – 紧凑型，集成在驱动中

在 SIMOTION D 中，SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驱动系统的闭环控制模块中。因此，整个系统（包括开环控制和驱动）都极其紧凑且响应快速。

SIMOTION D 提供两种型号：

• SIMOTION D410-2 单轴系统，也可选配多轴（模块型）
• SIMOTION D4x5-2 多轴系统，四种性能型号多提供 128 轴（书本型）

这种性能细分确保大程度的可扩展性和灵活性。应用领域从单轴机器到高性能的多轴机器。为了实现可视化和操作，SIMATIC HMI 设备可通过 PROFIBUS、以太网或 PROFINET 进行连接，具体取决于SIMOTION D 的型号。通过 PROFINET 或 PROFIBUS 来连接分布式 I/O。

SIMOTION C – 模块化和灵活性

SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。

其提供两种型号，接口不同，但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外，两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。

SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口，非常适合机器改装项目。

SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口，除支持 TCP/IP 和 RT 通信外，还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O（如高速 SIMATIC ET 200SP）。

两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口，通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外，两个控制器还具有工业以太网接口，从而提供更多的通信选项。

SIMOTION P – 对其他任务开放

SIMOTION P 是基于 PC 的运动控制系统，具有两种型号：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  处理器：高性能 Intel i3 处理器
  存储器：内部 CFast/外部可访问 CFast 
  操作系统：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（标准型）
  处理器：高性能型 Intel i7 处理器
  存储器：内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
  操作系统：Windows 7 Ultimate

由于 PC 中不含旋转部件，SIMOTION P320-4 系统适用于恶劣环境中的应用。两个 PC 都配有针对 SIMOTION 的常见实时扩展系统。这就意味着，除了 SIMOTION 机器应用程序以外，还可能随时运行其他 PC 应用程序，例如 SIMOTION 工程系统、操作员应用程序、过程数据例程或标准的 PC 应用程序。

借助其的处理器性能，SIMOTION P350-4 特别适合对性能要求较高的应用（如具有高动态配置和压力控制回路的液压应用）。

SIMOTION P320-4 特别适合恶劣的操作环境。由于其尺寸小，因此对于许多可用空间有限并且需要设计非常坚固的应用均是佳选择。

SIMOTION P320-4 可通过各种不同的 SIMOTION 工业平板显示器来操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小，既可以使用键盘和鼠标，也可以使用触摸屏进行操作。

这两个型号都标配有一个现场总线接口，其形式为集成式 PROFINET 接口（3 个端口）。IsoPROFIBUS board 板可安装在扩展插槽内以实现 PROFIBUS 应用。IsoPROFIBUS 板具有两个附加 PROFIBUS 接口。

而且，通过 SIMOTION easyProject，用户可以在这种通用的自动应用程序生成工作流程中集成进自己的块。这样就得到一种标准化且便于维护的应用程序结构。

每个 CUD（无论是标准 CUD 还是 CUD）都可以增量编码器的信号。对于有多个编码器需要的应用，可以使用第二个 CUD 或者（和）机柜安装式 SMC30 传感器模块。

SMC30 可以用于具有增量信号的 SSI 编码器，例如可以用于定位功能。

具有 DRIVE-CliQ 接口的编码器不能在 SINAMICS DC MASTER 或在 SMC30 上进行。这些编码器通常不能用在直流驱动器技术领域。

可以对下列编码器信号进行处理：

• 增量型编码器 TTL/HTL，带/不带断线检测（断线检测只可使用双极信号）
• SSI 编码器，带 TTL/HTL 增量信号
• SSI 编码器，无增量信号

电机温度输入（从 SMC30 获得）不能用于SINAMICS DC MASTER 。电机温度传感器可以使用 CUD 上提供的温度测量输入。

机柜安装式编码器模块 SMC30 标准提供有下列接口：

• 1 个 DRIVE-CLiQ 接口
• 1 个编码器接口，通过 Sub-D 连接器或端子连接
• 1 个电子装置电源接口，通过 24 V DC 电源连接器连接
• 1 个 PE/保护导体连接

机柜安装式传感器模块 SMC30 的状态通过一个彩色 LED 来显示。

安装在机柜上的 SMC30 传感器模块可以卡装在符合 EN 60715 (IEC 60715) 标准的 TH 安装导轨上。

SMC30 模块和编码器之间的长编码器电缆长度为 100 m。对于 HTL 编码器，如果的信号是 A+/A- 和 B+/B-信号，而且电源电缆的小截面大于 0.5 mm²时，可将长度增加到 300m。

信号电缆屏蔽可以借助一个屏蔽连接端子（例如 Phoenix Contact 型 SK8，或者 Weidmüller 型 KLBü1。）连接到机柜安装 SMC30 传感器模块上。

在端子模块 TM15 上提供有以下接口：

• 24 点双向数字量输入/输出量输出（8 通道 3 组相互隔离）
• 24 个绿色 LED，用于指示相关端子的逻辑信号状态
• 2 个 DRIVE-CLiQ 插座
• 1 个电子装置电源接口，通过 24 V DC 电源连接器连接
• 1 个 PE/保护导体连接

TM15 端子模块可卡装在符合 EN 60715 (IEC 60715) TH 35 安装导轨上。

信号电缆屏蔽可以借助一个屏蔽线接线端子连接在终端模块 TM15 上，例如 Phoenix Contact 型号的 SK8 ，或者Weidmüller 型号的KLBü1。屏蔽接线端子在失去弹性时不能再使用。

终端模块 TM15 的状态通过一个多色 LED 来显示。

端子模块 TM15 通过 DRIVE-CliQ 与 CUD 进行通讯。此外，TM15 还可配合 CU310 和 CU320 控制装置和 SIMOTION D 控制装置使用。

TM15 端子模块连接示例

使用端子模块 TM31，可以扩展驱动系统内部现有数字量输入和数字量输出以及模拟量输入和模拟量输出的数量。

TM31 端子模块还具有与转换触点的继电器输出和温度传感器输入的功能。

1FN3 直线电机，初级部分

直线电机 1FN3 与 SINAMICS S120 驱动系统或 SIMODRIVE 611 数字/通用 HRS 一起使用，可以形成一个的直线直接驱动系统，满足先进的机器结构要求。

电机由主传动装置和从动装置组成，接地元件很少。主传动装置具有固定尺寸，从动装置可以根据所需长度由几段组成。通过电机的并行运行，馈送率受力和长度都可以扩展超过现有范围。

• 突出的动态响应和极快的移动速度
• 高精度
• 安装简便
• 非接触驱动力传递，传动部件无磨损

直线直接驱动系统的主要优点就是避免了弹性、游隙和摩擦效果以及传动时的自然振动。由此可实现较高的动态响应性能和精度。如果使用相应的测量系统和在温度条件下，电机可以实现纳米级定位。

峰值负载型

用于暂时加速的机械轴（如 S3 负载）或者短时间内需要较大力的场合

主要应用领域：

• 高动态性、柔性机床及生产机器建造
• 激光加工
• 装卸

连续负载型

用于加速度不断变化、过程/重力较大或无水冷运行时的机械轴中（如 S1负载）。

主要应用领域：

• 磨削
• 非圆加工，例如，振荡应用
• Z 轴，无重力补偿，空心轴
• 装卸，直角坐标型机器人

简单的机械结构，无需滚珠丝杠、联轴器或皮带等传动部件，可显著提高传动部件的可靠性。

主传动装置中的热量可通过集成的液体冷却系统耗散掉。通过可选的 Thermo-Sandwich 双回路冷却系统，可将电机的热量从机器上排除，它也是一种价格较低的冷却设计。

主传动装置采用不锈钢封装，可较高的机床机械刚性和耐污性能（这种油污用于机床和生产机器中）以及耐腐蚀性。另外，由于空气隙大，对安装表面的要求低。空气隙的安装误差为± 0.3 mm。

设计型号

1FN3 直线电机可作为一种单边电机或双边电机提供。

• 单边电机
  单边电机包括一个与相关次级部分平行安装的初级部分。
• 双边电机
  双边型电机的特殊次级部分位于两个初级部分之间（一个带有标准绕组的初级部分和一个带互补绕组的初级部分）。双侧电机设计尤其适用于可移动从动装置应用以及快速加速的小行程加工应用（例如偏心加工）。

1FN3 直线电机，初级部分

直线电机 1FN3 与 SINAMICS S120 驱动系统或 SIMODRIVE 611 数字/通用 HRS 一起使用，可以形成一个的直线直接驱动系统，满足先进的机器结构要求。

电机由主传动装置和从动装置组成，接地元件很少。主传动装置具有固定尺寸，从动装置可以根据所需长度由几段组成。通过电机的并行运行，馈送率受力和长度都可以扩展超过现有范围。

简单的机械结构，无需滚珠丝杠、联轴器或皮带等传动部件，可显著提高传动部件的可靠性。

主传动装置中的热量可通过集成的液体冷却系统耗散掉。通过可选的 Thermo-Sandwich 双回路冷却系统，可将电机的热量从机器上排除，它也是一种价格较低的冷却设计。

主传动装置采用不锈钢封装，可较高的机床机械刚性和耐污性能（这种油污用于机床和生产机器中）以及耐腐蚀性。另外，由于空气隙大，对安装表面的要求低。空气隙的安装误差为± 0.3 mm。

设计型号

1FN3 直线电机可作为一种单边电机或双边电机提供。

• 单边电机
  单边电机包括一个与相关次级部分平行安装的初级部分。
• 双边电机
  双边型电机的特殊次级部分位于两个初级部分之间（一个带有标准绕组的初级部分和一个带互补绕组的初级部分）。双侧电机设计尤其适用于可移动从动装置应用以及快速加速的小行程加工应用（例如偏心加工）。