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概述
PROFIdrive – 用于 PROFIBUS 和 PROFINET 的標準驅動行規
PROFIdrive 定義了 PROFIBUS 和 PROFINET 上的電氣驅動器的設備行為和內部驅動數據訪問步驟,這些設備從簡單的變頻器一直到高性能伺服控制器。
它對通訊功能“從站之間的通訊”、“恒定總線周期”和“同步運行”如何用于驅動應用進行了詳細描述。另外,它還清晰規定了可對通過 PROFIBUS 或 PROFINET 與一個控制相連的接口產生影響的所有設備特性。這包括順序控制、編碼器接口、數值標準化、標準消息定義和驅動參數訪問等。
PROFIdrive 行規支持集中式和分布式運動控制。
什么是配置文件?
行規規定了自動化系統中的設備與系統的特定性能與響應。通過這種方式,廠商和用戶力求實現定義共同標準這一目標。符合一個多供應商行規的設備與系統可在一條現場總線上實現互操作,并可在一定程度上實現互換運行。
是否存在不同的行規類型?
行規分為應用行規(一般性或特殊性)和系統行規:
- 應用行規(也稱為設備行規)主要涉及各種設備(例如,驅動器),其中包含一些協商一致的總線通訊模式以及特殊設備應用。
- 系統行規描述了系統類別,它包括主站功能、程序接口和集成方法。
PROFIdrive 是面向未來的嗎?
PROFIdrive 由 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI) 規定、在 IEC 61800-7 中作為一個面向未來的標準而制定。
基本理念:保持簡單
PROFIdrive 配置文件嘗試盡可能使驅動器接口結構變得簡單,且不帶有技術功能。這一思想可確保參考模型以及 PROFIBUS/PROFINET 主站的功能與性能對驅動接口沒有任何影響或只有非常小的影響。
一個驅動行規,不同的應用類別
驅動系統到自動化解決方案的集成在很大程度上取決于驅動任務。為了覆蓋從簡單的變頻器一直到采用一個行規的高動態同步多軸系統的廣泛驅動應用,PROFIdrive 定義了六個應用類別,覆蓋了大多數驅動應用:
- 類別 1 – 標準驅動裝置(如泵、風機、攪拌裝置等)
- 類別 2 – 帶技術功能的標準驅動裝置
- 類別 3 – 定位驅動裝置
- 類別 4 – 具有集中、上位運動控制智能和取得的“動態伺服控制位置控制的運動控制驅動器
- 類別 5 – 具有集中、上位運動控制智能和位置設定點接口的運動控制驅動器
- 類別 6 – 具有集成在驅動器中的分布式運動控制智能的運動控制驅動器
設計
PROFIdrive 設備模型
PROFIdrive 基于功能模塊定義設備模型,這些功能模塊與設備合作,生成驅動系統智能。這些模塊將對象分配給配置文件中定義的模塊,并在其功能方面進行了定義。因此,通過參數總和描述驅動器的整體功能。
與其他驅動器行規相比,PROFIdrive 只定義參數以及幾個行規參數(約 30)的訪問機制,如故障緩沖區、驅動控制和設備標識。
所有其他參數均為供應商自定義,這可以在執行控制功能方面為驅動器制造商提供極大的靈活性。一個參數的各個元素可通過數據記錄以非循環方式進行訪問。
作為通信協議,PROFIdrive 將 DP-V0、DP-V1 和 DP-V2 擴展用于帶有“從站至從站通信”和“等時模式”功能的 PROFIBUS 或帶有實時類別 RT 和 IRT 的 PROFINET IO。
用于運動控制的 PROFIdrive
類別 4 是用于高動態和高復雜性運動控制任務的重要類別。這個應用類別詳細介紹通過 PROFIBUS 和 PROFINET相互連接的控制器與驅動器之間的主站/從站關系。
DSC(動態伺服控制)功能通過小化通常在設定點接口處出現的死區時間顯著提高了位置控制回路的動態響應和剛度,使用驅動器中附加、相對簡單的反饋網絡。位置控制回路在驅動裝置為一個閉合回路,可達到非常短的位置控制周期(例如,對于 SINAMICS S120 來說為 125 μs),從而僅按照控制行為對死時間加以限制。
用于 SIMOTION 和 SINAMICS 的 PROFIdrive
在 SIMOTION 和 SINAMICS S120 中,驅動接口已按照 PROFIdrive V4 行規和應用類別 1 至 4 加以實施(類別 4 帶或不帶 DSC),下面簡稱為 PROFIdrive 接口。
當在 SIMOTIO 上使用 SINAMICS S120 時,將默認使用帶 DSC 的應用類別 4。