西门子SINAMICS S120 驱动系统技术说明书

西门子SINAMICS S120 驱动系统技术说明书
Overview
成功机器概念的灵活性
作为 SINAMICS 驱动器系列的组成部分，SINAMICS S120 驱动器是一种模块化系统，用于机械制造和设备工程中的高性能应用。SINAMICS S120 为广泛的工业应用提供高性能的单轴和多轴驱动器。凭借可升级性和灵活性，SINAMICS S120 是可以满足更多轴、更高性能不断增长的要求的理想系统。SINAMICS S120 支持灵活的机器设计，可以更为快速地执行定制的驱动器解决方案。

可以满足不断增长的要求。
必须以较底的成本建造现代机器，但要输出更大的生产率。SINAMICS S120 驱动器概念可以应用这些挑战！它易于组态，因此，有助于缩短项目完工时间。它出色的动态响应和精度允许*大生产率的更高循环速率。

机器和设备工程中的应用
不论应用是否涉及连续材料网络或循环、高动态过程 – SINAMICS S120 可以提高许多领域的机器性能：

包装机械
塑料加工机器
纺织机
印刷机器
造纸机
提升设备
搬运和装配系统
机床
轧钢机
测试台
可再生能源
机械工程模块化
SINAMICS S120 专为自由组合功率和控制性能而设计。使用SINAMICS S120模块化系统可以向单驱动器解决方案一样轻松地实现具有更高层次运动控制功能的多轴驱动器。

使用中央控制智能可实现更高的灵活性
在 SINAMICS S120 上，驱动器智能与闭环控制功能一起组合在控制单元中。

这些单元可以在矢量、伺服和 V/f 模式中控制驱动。它们还可以执行转速和转矩控制功能以及驱动器上所有轴的其他智能驱动器功能。

矢量和伺服控制模式的自由性能选择
对于带有连续材料网络的驱动器解决方案，例如，拉丝机、复膜机和造纸机以及提升装置、离心机和船用驱动器，建议使用 SINAMICS S120 矢量控制。

使用 SINAMICS S120 的伺服控制控制用于精确、高动态位置控制的循环过程和伺服电机，例如，纺织机、包装机、印刷机和机床。

SINAMICS S120 – 实现更佳效率的功能
基本功能：转速控制、转矩控制、定位功能
智能启动功能，用于电源中断后的独立重新启动
驱动器相关 I/O 互连 BICO 技术，易于使驱动系统适应其操作环境
集成安全功能，用于合理实施安全解决方案
调节的馈电/再生反馈功能，用于防止电源产生不良反应，允许恢复制动能量，确保防止线路波动的更高稳定性。
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西门子SINAMICS S120 驱动系统技术说明书
DRIVE-CLiQ - 所有部件之间的数字式接口
所有 SINAMICS S120 部件（包括电机和编码器）均通过一个被称为 DRIVE - CLiQ 的串行连接接口进行相互连接。DRIVE-CLiQ 形成整个驱动系统的背板。采用标准化电缆和连接器，降低了不同部件的种类，并削减了库存成本。对于其它厂商的电机或者改造应用，可使用变换器标准组件（传感器模板）将常规编码器信号转换成DRIVE-CLiQ。

快而安全：电子铭牌
SINAMICS S120 驱动系统重要的数字连接件是集成在各个组件中的电子标牌。它们允许通过 DRIVE-CLiQ 链路自动检测所有驱动器组件。因此，在调试或更换组件过程中，无需手动输入数据，有助于确保快速、成功地调试驱动器！例如，电机的电子标牌包含电气等效电路图的参数和内置电机编码器的特性数据，以及订购和标识编号的信息。

模块化设计确保可升级性和灵活性
直流/交流单元（= 电机模块）– 具有紧凑书本型、书本型和装机装柜型 – 采用模块化设计。所有驱动器智能组织在控制单元中。控制单元执行驱动器分组的所有闭环控制功能。它们还处理所有其他驱动器功能，如驱动器相关 I/O 互连等，配备 PROFIBUS DP 或 PROFINET 中央接口，用于连接更高级别的自动化系统。

电源模块集中为电压源直流链路提供能量。电源模块可选择配备经过调节的馈电/再生反馈功能，以提供恒定的直流回路电压和高度的供电兼容性。电机模块从直流回路为电机供能。

在交流/交流装置中，整流和电机电源功能组合在一个设备中，即电源模块 – 具有块型和装机装柜型。对于单轴应用，驱动控制功能由安装电源模块上的一个特殊控制单元 (CU310) 来执行；对于多轴应用，驱动控制功能由通过 DRIVE-CliQ 回路连接的一个控制单元（如 CU320）执行。在这种情况下，控制单元适配器安装在代替控制单元的电源模块上。
SINAMICS S120 块型、紧凑书本型、书本型和装机装柜型

所有类型均可以根据需要组合
由于 SINAMICS S120 配备 DRIVE-CLiQ 接口，所以不同类型的 SINAMICS S120 可以自由组合，例如，装机装柜型电源模块可以与书本型电机模块自由组合以满足总输出较高的多轴应用要求。
带有书本型和装机装柜型模块的 SINAMICS S120 控制单元
SINAMICS S120 和 SIMOTION – 完美组合
现代机器必须可以处理更为复杂的运动控制任务，并以不断增加的精度和速度执行这些任务。为了满足这个要求，SIMOTION 运动控制系统和高性能 SINAMICS S120 驱动系统形成了完美的组合。SIMOTION D 型物理集成在 SINAMICS S120 驱动器中，是带有大量轴、精度要求严格的机器的理想解决方案。这种分布式自动化结构允许将机器分为多个轴组，通过单独的 SIMOTION 运动控制系统控制各个组。SIMOTION 系统通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 通信。另一个重要的方面：凭借分布式自动化结构和直接位于驱动器中的控制单元，机器设计紧凑。
可升级的运动控制功能

典型的集成自动化 – 独特的自动化平台
凭借全集成自动化 (TIA)，西门子成为唯一的一源式供应商，可为所有行业提供完整范围的产品。行业特定自动化解决方案为满足客户的个性化要求而量身定制，可基于 TIA 有效地执行。设备运行寿命周期成本低、显著缩短上市时间可明显提高生产率和投资安全性。

简单 – 配备 SINAMICS S120 的全集成自动化
除了 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 之外，SINAMICS 也是 TIA 的核心组件之一。因此，STARTER 调试工具是 TIA 平台的集成元件。从而可以使用标准化工程平台参数化、编程和调试自动化系统中的所有组件，不会有所遗漏。全系统数据管理功能确保数据一致性，简化整个设备项目的归档。

PROFIBUS
PROFIBUS DP 是 TIA 系统的标准现场总线，所有 SINAMICS S120 型均支持该现场总线。它提供高性能、全系统通信网络，可连接所有自动化组件：HMI、控制器、驱动器和 I/O 设备。

PROFINET – 增强的性能和开放式 IT 通信
SINAMICS S120 还配备 PROFINET 接口。这种基于以太网的总线可以通过带有 IRT 或 RT 的 PROFINET IO 高速交换控制数据，使SINAMICS S120 成为*高性能多轴应用集成的合适选择。

同时，PROFINET 还使用标准的 IT 机制 (TCP/IP) 将信息（例如，操作和诊断数据）传输至更高级别的系统。因此，带这种接口的 SINAMICS S120 可以轻松地集成到工厂 IT 网络中。

SINAMICS S120 驱动系统的组件
适用于任何应用的 SIMOTICS 电机
运动控制驱动的用户越来越需要功率额定值和型号范围非常广的紧凑型动态电机以及机械集成解决方案。为了满足这些需求，西门子提供了广泛的伺服电机、主电机、直线电机和扭矩电机。

SIMOTICS 异步或同步电机可用于各种运动控制任务 – 额定功率范围为 0.05 kW 至 1340 kW。

统一的集成系统解决方案
所有 SIMOTICS 运动控制电机均经过*佳设计，能够与 SINAMICS S120 变频调速柜一起运行。

SIMOTICS 电机配有 DRIVE-CLiQ 接口，以确保快速调试、平稳运行和简单的诊断。通过 DRIVE-CLiQ 接口，可将电机的电子铭牌数据（例如，它们的唯一识别号和如电压、电流和转矩等额定数据）传输到控制单元。

预先装配好的 MOTION-CONNECT 信号和电源电缆可提供轻松、可靠的组件连接方法。通过组合全球可用的标准组件和控制系统，可以实现量身定制的运动控制解决方案 – 在所有额定等级中处于领先地位。

强大的工具和组件支持
西门子提供*建议和有效的工具，帮助用户选择正确的电机解决方案。经验丰富的专家们始终准备在设计机械集成电机解决方案方面助一臂之力。
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