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SIMOTION运动控制系统采用了高性能的CPU，该CPU上具备了一个适合于快速控制过程的实时的操作系统。

　　这种实时操作系统可对包含不同执行层次的执行系统进行组织。

　　执行系统

　　SIMOTION 执行系统会区分系统执行层和用户执行层（任务）：

　　对系统进行总体操作所需的系统任务处理操作。通过工艺对象，将在 SERVO、IPO 和 IPO2 系统任务中执行闭环位置控制和特性参数计算。

　　系统会定期执行系统任务。可以系统循环时钟。

　　具有不同执行特性的执行层可用于与任务有关的用户编程（用户程序任务）。

　　执行层定义了执行系统中程序的时间顺序。每个执行层都包含一个或多个任务。具体用户程序分配给这些任务。

　　所有程序（因而所有任务）都可执行 PLC、工艺和运动控制任务。

　　任务相关执行的任务类型为：

　　同步任务

　　循环任务

　　顺序任务

　　时间触发的任务，以及

　　中断驱动的任务

　　同步任务与系统任务以及变频器的控制循环或等时同步 PROFIBUS/PROFINET 平行运行。

　　借助于这些同步任务，整个应用处于等时同步模式下（应用程序 ? 驱动器 ? I/O）。其结果是反应时间短，并且该应用易于复写。

　　应用程序具有以下执行层：

　　启动任务

　　一旦操作模式从停止过渡到运行，StartupTask立即执行，控制系统启动。

　　背景任务

　　BackgroundTask是循环执行的，并应用于一般的PLC任务。周期时间监控检测BackgroundTask的处理时间。BackgroundTask 相当于 SIMATIC 控制系统的 OB1。

　　运动任务

　　MotionTasks 用于运动序列。

　　同一MotionTask中，指令序列通常连续执行，例如，下一指令仅在当前指令完成时才开始。

　　在这些等待时间期间，MotionTasks 不需要任何 CPU 时间，但会在接收到等待事件时立即做出响应。

　　同步任务

　　在伺服同步用户任务中，可在伺服级实现对时间要求严格的终端-终端 I/O 响应，或快速影响整定值（与技术功能对象（如位置控制器）的系统循环 SERVO 同步）。

　　IPO 同步用户任务在插补循环 IPO 或减速循环 IPO2 前可即时同步开始执行。

　　可实现快速的运动控制反应以及闭环控制任务，这些闭环控制任务中，实际值的精确度和设点的输出必须同步。

　　技术功能对象的参考变量在系统循环 IPO 和 IPO2 中进行计算。

　　因此，用户程序与驱动的控制周期和I/O的处理同步。同步确保了短反应时间，尤其是确定性的、可重现的机器行为。

　　DCC 任务

　　驱动控制图（选项）采用上述的同步任务。此外，能在各个块上分配更高的同步执行水平（DCC的特殊任务）。

　　中断任务

　　有几个时间控制任务。呼叫周期是参数化的。定期执行的任务通常放在此处。

　　搣中断任务攠

　　InterruptTasks 用于快速响应利用中断发出信号的内部事件。InterruptTasks 可由系统中断（如报警和超时）激活，或由用户中断激活。

　　关机任务

　　当过渡到停止模式时，调用ShutdownTask。可在此处定义转换到此系统状态的特定行为。

　　所有任务都可有一套完整的指令。例如，可在当前定位指令上添加另一运动，它是来自由用户中断任务触发的MotionTask：

　　SIMOTION应用的任务结构

　　SIMOTION应用的任务结构

　　技术功能包的运行层级

　　可以面向具体对象来设置运动控制工艺对象的执行周期。

　　工艺对象在执行层 SERVO 周期和 IPO 周期或 IPO2 周期内执行，这些周期与 PROFIBUS 或 PROFINET 周期同步。

　　IPO/IPO2 循环中的指令评估和运动控制

　　SERVO 周期内的位置和整定值控制

　　SIMOTION D435?2 DP/PN、D445­2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN 控制单元具有一个附加运行层（SERVOFast，IPOFast）。

　　通过这个附加的运行层，可更高效地利用控制器性能。根据所需的动态性能，电气和/或液*可在一个慢速总线系统和一个快速总线系统间分布。

　　例如，可以用需要较少资源的毫秒级周期时间对电气定位驱动器进行控制，同时，可以用较高的动态响应和较短周期时间对液压机的压力控制轴进行控制。

　　通过运行层（SERVOFast，IPOFast），还可实现快速的 I/O 处理，例如，结合使用高速 PROFINET I/O 模块时。

　　执行系统的其它特性

　　操作状态- 运行、停止、用户停止（Stop User程序，用于测试和调试）

　　输入/输出的过程图象，按BackgroundTask、SynchronousTasks 和 TimerInterruptTasks分开。

　　调试功能，例如

　　变量的控制和监视

　　程序状态的显示

　　断点和单步

　　追踪功能

　　新SCOUT版本可实现安全更新

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静态识别
为了取得良好的控制效果必须进行电动机参数的静态识别，以构建准确的电机模型。静态识别步骤：
1. 快速调试完成后，设置P1910=1，此时会出现A0541报警；
2.给变频器启动命令（启动命令来源通过P0700参数选择），此时变频器启动向电机内注入电流，电机会发出吱吱的电磁噪声。该过程持续时间因电机功率不同会有很大差异，电机功率越大持续时间约长，小功率电机通常只需要十几秒钟；
3.如果没有出现故障，变频器停止，A0541报警消失，P1910被复位为0表示静态识别过程结束。如果出现F0041表示电机数据检测错误，可能由于电机铭牌数据不准确或电机接法错误导致。
注：MM420/430/440快速调试流程参数不*相同，详细信息请参考相关产品操作手册。

动态优化
当使用矢量控制方式时，变频器做静态识别后可选择进行动态优化，以检测电机转动惯量和优化速度环参数 。在进行动态优化时电机会以不同的转速旋转来优化速度控制器。动态优化步骤
1.动态优化必须在快速调试、静态识别完成后进行；
2.设置P1960=1，此时会出现A0542报警；
3.给变频器启动命令（启动命令来源通过P0700参数选择），电机会按照不同的速度进行旋转测量；
4. 变频器停止，A0542报警消失，P1960被复位为0表示动态优化过程结束。如果出现F0042表示速度控制器优化失败。
注意：在不允许电机随意转动的情况下，请谨慎使用动态优化功能，否则可能导致财产损失或人身伤亡。

功能调试
根据使用功能不同调试步骤不尽相同，相关功能调试方法请参考“基本功能”和“特殊功能”内容。


G110系列变频器是一种具有基本功能的变频器，适用于广泛的工业变速驱动应用。SINAMICS G110 变频器的结构极为紧凑，通过对单相电源（200 V 至 240 V）进行电压-频率控制来运行。它是低功率范围 SINAMICS 系列中的理想低成本变频器解决方案。
G110系列变频器可以采用两种控制方式：模拟输入的控制信号或USS串行通讯(采用RS485协议)的控制信号。在使用各种规格和型号的变频器时，可以带有滤波器，也可以不带滤波器(包括带有“平板式”散热器的变频器)。 它们既可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。
G110系列变频器由微处理器控制，并采用具有现代*技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。SINAMICS G110变频器具有缺省的工厂设置参数时，它是数量众多的采用简单 V/f 控制的电动机变速驱动系统供电理想变频驱动装置。由于 SINAMICS G110变频器具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它适用的领域也非常广泛。变频器的参数既可以用 USS 串行通讯方式进行修改，也可以用 BOP 进行修改。

选择使用编辑
西门子公司不同类型的变频器，用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事顼：
1、根据负载特性选择变频器，如负载为恒转矩负载需选择西门子mmv/mdv、mm420/mm440变频器，如负载为风机、泵类负载应选择西门子430变频器。
2、选择变频器时应以实际电动机电流值作为变频器选择的依据，电动机的额定功率只能作为参考。另外，应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波，会使电动机的功率因数和效率变差。因此，用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较，电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响电动机的使用寿命。
3、变频器若要长电缆运行时，此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两挡选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。