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。可以指定系统循环时钟。

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。

 

概述采用一台中央控制器的全新系统结构

每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作，以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止，这种数据交换必须通过一个现场总线实现，安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径：一个中央控制器对所有连接的轴进行驱动控制，并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在中央控制器中，这些数据无需进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接，利用一个鼠标，使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。

SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务

CU310‑2 DP 或 CU310‑2 PN 控制单元可用于单机驱动

CU320‑2 DP 或 CU320‑2 PN 控制单元适合多轴应用。

借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410‑2, D425‑2, D435‑2, D445‑2 和 D455‑2（按照性能进行分级），可完成复杂运动控制任务。

这些控制单元均基于面向对象的

SINAMICS S120 标准固件，该固件包含所有最常用的控制模式，可升级以满足最先进的性能要求。

驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供：

进线整流控制

用于广泛的异步（感应）电机应用 - 可靠的“矢量控制”和

用于具有苛刻动态要求的永磁同步电机 -“伺服控制”

而 V/f 控制模式可用于简单应用，如含有 SIEMOSYN 电机的成组驱动

CompactFlash 卡

SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置（以项目的形式）。CF 卡还可保存附加项目，这意味着在调试不同类型的系列机床时，可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后，CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。

固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。

驱动对象

一个驱动对象就是一个独立软件功能，它带有自己的参数，如有必要，还带有自己的故障消息和报警。

通过 SIMOTION 对工艺功能加以扩展

SIMOTION D 控制单元支持多驱动器的协调运动控制。除驱动对象外，还可在这些控制单元上实现工艺对象。可将这些对象进行分组以形成工艺功能包，并提供扩展的运动控制功能（如同步操作、凸轮盘、路径插补等）或工艺功能（如凸轮控制器、温度或压力控制）。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC，这意味着该系统不仅能够控制运动序列，而且还可控制包括 HMI 及 I/O 的整台机器。

全面的开环和闭环控制功能

广泛的标准功能（如设定点输入、数据组切换、控制器优化、动态缓冲等）确保了极高的运行可靠性和优异的应用灵活性。

关键开环和闭环控制功能概览

 

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的最大处理时间。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。