上海西門子銷售部

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西門子 （Siemens）工業設備，及備件 型號齊全  庫存充足

控制模塊

打開配置器

產品信息

概述

具有一個控制模塊的系統結構

每個電子協同型驅動裝置都可協同進行工作，以便完成用戶的驅動任務。上位控制器可使驅動裝置產生所需的協調運動。這就要求控制器與所有驅動裝置之間應實現循環數據交換。迄今為止，這種數據交換必須通過一個現場總線實現，安裝和設計費用相應較高。而 SINAMICS S120 變頻調速柜則采取了一條不同的途徑：一個控制器對所有連接的軸進行驅動控制，并且還可在驅動裝置之間或者在軸之間實現技術性的邏輯互連。由于全部所需數據均存儲在控制器中，這些數據無需進行傳輸。在一個控制器內即可交叉軸連接，利用一個鼠標，使用 STARTER 調試工具即可進行便捷的組態。

• SINAMICS S120 變頻調速柜控制器可自動執行簡單的技術功能任務

• CU310?2 DP 或 CU310?2 PN 控制單元可用于單機驅動

• CU320?2 DP 或 CU320?2 PN 控制單元適合多軸應用。

• 借助于 SIMOTION D 的功能更*的控制單元 D410?2, D425?2, D435?2, D445?2 和 D455?2（按照性能進行分級），可完成復雜運動控制任務。

有關 SIMOTION 的詳細信息，請參見西門子工業產品網上商城和產品目錄 PM 21。

這些控制單元均基于面向對象的 SINAMICS S120 標準固件，該固件包含所有控制模式，可升級以滿足性能要求。

驅動控制以組態方便的驅動對象形式來提供：

• 進線整流控制

• 矢量控制

• 通用機器和工廠結構中具有高精度和轉矩穩定性的變速傳動裝置

• 特別適合于異步（感應）電機

• 脈沖模式得到優化，可實現高效電機/變頻器系統

• 伺服控制

• 具有高動態響應運動控制

• 具有等時 PROFIBUS/PROFINET 的角同步

• 可用于機床以及生產機械

 v / f 控制模式存儲在矢量控制驅動對象中，適用于執行簡單的應用，如使用 SIEMOSYN 電機的組驅動。

CompactFlash 卡

SINAMICS S120 驅動器的功能存儲在 CF 卡上。此存儲卡中包含用于所有驅動裝置的固件與參數設置（以項目的形式）。CF 卡還可保存附加項目，這意味著在調試不同類型的系列機床時，可立即訪問正確的項目。在控制單元啟動之后，CompactFlash 存儲卡上的數據被讀取并裝到 RAM 中。

固件以對象的形式進行組織。驅動對象用于針對輸入模塊、電機模塊、電源模塊以及通過 DRIVE-CLiQ 連接的其他系統組件執行開環和閉環控制功能。

驅動對象

一個驅動對象就是一個獨立軟件功能，它帶有自己的參數，如有必要，還帶有自己的故障消息和報警。

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通過 SIMOTION 對工藝功能加以擴展

SIMOTION D 控制單元支持多驅動器的協調運動控制。除驅動對象外，還可在這些控制單元上實現工藝對象。可將這些對象進行分組以形成工藝功能包，并提供擴展的運動控制功能（如同步操作、凸輪盤、路徑插補等）或工藝功能（如凸輪控制器、溫度或壓力控制）。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131-3 的 PLC，這意味著該系統不僅能夠控制運動序列，而且還可控制包括 HMI 及 I/O 的整臺機器。

有關 SIMOTION 的詳細信息，請參見西門子工業產品網上商城和產品目錄 PM 21。

全面的開環和閉環控制功能

廣泛的標準功能（如設定點輸入、數據組切換、控制器優化、動態緩沖等）確保了運行可靠性和優異的應用靈活性。

關鍵開環和閉環控制功能概覽

BICO 技術

每個驅動對象都包含大量輸入和輸出變量，這些變量可使用 Binector-Connector 技術 (BICO) 進行任意和獨立互連。一個 Binector 就是一個邏輯信號，其值為 0 或 1。而連接器是一個數值，例如，實際轉速或當前設定值。

基本定位器（EPos）

EPos 基本定位器具有*而精確的定位功能。由于其靈活性和自適應性，EPos 基本定位器可用于一系列定位任務中。這些功能無論是在調試還是操作期間都易于處理，并且綜合監控功能十分*。很多應用無需外部位置控制系統即可實現。

章節“工藝功能"中提供了有關基本定位器（EPos）的附加信息。

技術功能控制器 (PID)

工藝控制器是一種 PID 控制器，適合執行變量調節控制，例如，調節液位、溫度、張力、壓力、流速和調節輥位置。

章節“固件功能"中提供了有關工藝控制器 (PID) 的附加信息。

SINAMICS 驅動控制圖 (SINAMICS DCC)

SINAMICS DCC 通過可自由配備的閉環控制、算術和邏輯塊來擴展設備的功能范圍，并提供可以在 SINAMICS 驅動系統中以圖形方式組態工藝功能的方法。另外，驅動器支持本地數據處理，因此支持模塊化機器概念的實現并能夠整體機器性能提高。

章節“工程組態工具"中提供了與有關驅動控制圖 (DCC) 的附加信息。

SINAMICS 擴展工藝功能 (SINAMICS TEC)

SINAMICS TEC 是可組態的功能或西門子工藝，可為了擴展固件功能而添加。這些擴展功能可用來執行個領域中十分復雜的專門任務，如堆垛機械。

章節“工藝功能"中提供有關擴展工藝功能 (TEC) 的附加信息。

集成的安全功能 (Safety Integrated)

控制單元支持全面的安全功能。

集成安全功能是 Safety Integrated 基本功能

• STO = 安全扭矩斷

• SBC = 可靠制動控制

• SS1 = 安全停機1

和需要Safety Integrated 擴展功能

• 帶有 SBR/SAM 的 SS1 = 帶有安全制動斜坡/安全加速監控器的安全停止 1

• SS2 = 安全停機 2

• SOS = 安全運行停車

• SBT = 安全制動試驗

• SLS = 安全限制轉速

• SSM = 安全轉速監視器

• SDI = 安全方向

• SLP = 安全限制位置

• SP = 安全位置

（符合 IEC 61800-5-2 的縮寫）

如果使用擴展安全功能，則需要、補充系統組件（如 TM54F 終端模塊）或適宜的安全控制裝置。

有關故障安全集成功能的其它信息，請參見章節“故障安全集成"。

診斷通過軌跡功能得到支持

與驅動對象相關的輸入和輸出變量的時間特性可通過集成的軌跡功能進行測量，并通過 STARTER 調試工具進行顯示。軌跡可同時記錄最多 4 個信號。一個記錄可通過自由選擇邊界條件來觸發，例如，通過一個輸入或輸出變量的值來觸發。

控制單元 CU320-2 PN

CU310?2 DP 和 CU310?2 PN 控制單元

CU310 2 控制單元用于控制單機傳動裝置。標配有一個 PROFIBUS 接口 (CU310 2 DP) 或一個 PROFINET 接口 (CU310 2 PN) 以及一個 TTL/HTL 編碼器分析電路。

控制單元 CU320?2

CU320?2 控制單元用于多個傳動裝置。此時，以下設備可通過控制單元 CU320?2 運行。

• V/f 模式下最多 12 個轉動裝置，或

• 伺服或矢量控制模式下組多 6 個傳動裝置。

CU320-2 控制單元可用于在多個傳動裝置間建立連接，并實現簡單工藝功能。

電源模板

SINAMICS S120 傳動系統由一個 CU310 2 控制單元和一個變頻裝置組成。變頻裝置中集成有一個進線整流器、一個直流回路和一個用于為電機供電的逆變器。

帶有 CU310 2 控制單元的塊型電源模塊和 BOP20 基本操作面板

電源模塊針對不能將電能回饋至電源的驅動器而設計。制動過程中產生的能量通過制動電阻器而被轉換為熱量。

變頻裝置也可通過 CU320-2 控制單元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 來運行，例如，在向一個多軸傳動組中添加了一個單機傳動裝置之后。在這種情況下，塊型功率模塊必須配備 CUA31/CUA32 控制單元適配器。該多軸傳動組通過 DRIVE CLiQ 連接到 CU320 2 控制單元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension。使用 DRIVE-CLiQ 電纜可以將裝機裝柜型功率模塊直接連接到控制單元。

電機模塊

電機模塊中集成了一個直流環節和一個用于為電機供電的逆變器。

CU320?2 控制單元、電源模塊和兩個書本型電機模塊

逆變裝置設計用于多軸傳動。多個電機模塊是通過一條共用直流母線相互連接的。由于多個電機模塊共用同一個直流環節，因此它們可相互交換能量，即如果一個以發電機模式運行的電機模塊產生了電能，該電能就可被以電機模式運行的另一個電機模塊使用。由電源模塊為電壓源直流鏈路提供電源電壓。

電源模塊

電源模塊可產生一個直流電壓，用于通過電壓源直流鏈路向電機模塊供電。

基本電源模塊

基本整流柜僅為整流供電工作而設計，即，它無法將再生能量回饋給電網。若產生再生能量，例如，驅動裝置制動時，必須通過一個制動模塊和一個制動電阻器，將制動能量轉換成熱。如果基本電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。為了確保符合 EN 61800 3 標準的類別 C2 所規定的限值，還可以安裝一個進線濾波器 EN 61800?3。

非調節型電源模塊 (Smart Line)

非調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。如果非調節型電源模塊用作饋電，必須安裝相匹配的電源電抗器。為了確保符合 EN 61800 3 標準的類別 C2 所規定的限值，還可以安裝一個進線濾波器 EN 61800?3。

調節型電源模塊 (Active Line)

調節型電源模塊可供電，并可返回再生能量到供電系統。只有在驅動系統在掉電后需要控制減速時（即能量不能儲存），才需要使用制動模塊和制動電阻器。但是，與基本電源模塊和非調節型電源模塊相比，調節型電源模塊可產生可調直流電壓，而不管電網波動如何。在這種情況下，電源電壓必須保持在容許的電壓公差范圍內。調節型輸入模塊從電源吸收波形基本上是正弦波的電流，限制了任何有害諧波成分。

為了操作有源整流裝置，必須使用具有適當額定值的有源濾波裝置。為了確保符合 EN 61800 3 標準的類別 C2 所規定的限值，還可以安裝一個進線濾波器 EN 61800?3。

有關組態采用 SINAMICS S120 的傳動系統的詳細信息，請參見“系統說明 – 規格設計"。

電源模塊、電機模塊和輸入模塊分為書本型、緊湊書本型、塊型和機架型：

• 塊型和裝機裝柜型功率模塊，

• 書本型、緊湊書本型和機架型電機模塊和輸入模塊。

冷卻方式

根據具體結構型式，有兩個冷卻方式可供采用：

內部空氣冷卻

在這種標準解決方案中，來自驅動部件的電子電路和功率部分的功率損耗通過自然冷卻或布置到控制柜內部的強迫通風冷卻系統來排除。

液體冷卻

對于液冷型變頻調速裝置，散熱器上安裝有功率半導體器件，冷卻介質從該散熱器中流過。裝置產生的大部分熱量由冷卻介質吸收，并可散到控制柜外面。

定制應用

不同形式的設備可作為一種完整系統解決方案來購買。用戶可利用傳動裝置專家的專有知識，無需花費寶貴的時間來計算具體應用的熱量設計要求。尤其是在液冷型變頻調速裝置的應用中，用戶可獲得技術上可靠的解決方案，并可降低其工程成本。該系統解決方案可擴展為具有冷卻系統和溫度/冷凝控制的成套控制柜。

我們可根據要求提供詳細信息。

能效

SINAMICS S120 變頻調速柜可對各個軸的電能進行回收并在多軸配置的直流回路中使用，并且可將能量回饋到電源系統中，從而節省了能量。即使在饋電下，控制柜中也不會產生多余熱量。由于有源整流裝置可防止產生容性和感性無功電流，因此，SINAMICS S120 還能確保電源中不會產生不必要的功率損耗，并且不會產生電流諧波。這不僅防止了對其它負載造成有害影響，同時也降低了控制柜中產生的熱量。

系統部件

系統部件分為以下類別：

• 直流鏈路組件
  例如，制動模塊和制動電阻器

• 負載側功率組件
  例如，電機電抗器

• 附帶系統部件
  例如，終端模塊、操作員面板和通訊板

• 編碼器系統接口
  用于將各種編碼器連接到 SINAMICS S120

書本型變頻調速柜

書本型單元于多軸應用，它們是彼此相鄰安裝的。公共直流回路連接一種集成式連接。它們是通過一個內部空氣冷卻回路進行冷卻的。

緊湊書本型

從書本型模塊，我們針對具有很高緊湊性要求的驅動裝置開發出緊湊書本型模塊。緊湊式書本型提供了書本型的幾乎全部優點，但總高度減小，過載能力更高。它們是通過一個內部空氣冷卻回路進行冷卻的。

塊型

塊型模塊單軸應用，僅具有電源模塊。

CU310-2 可直接進行卡裝。它們是通過一個內部空氣冷卻回路進行冷卻的。

通過推穿型，電源模塊散熱片延伸穿過控制柜的后面板，從而有利于冷卻。推穿型應該用于控制柜內部產生的功率損耗量必須最小化的應用中。

裝機裝柜型變頻調速柜

輸出功率更高的裝置（約 100 kW 或更高）采用變頻調速裝置結構。它們分為整流裝置、電源模塊和逆變裝置。機架型模塊是通過一個內部空氣冷卻回路進行冷卻的。可以針對特殊應用（如擠出過程或船舶工程）訂購水冷式設備。CU310?2 控制單元可被集成到電源模塊中。

產品目錄 D 21.3 中提供了液冷型變頻器的其它信息。

變頻調速柜

除產品目錄中列出的變頻器外，SINAMICS S120 變頻調速柜是一個適用于多機傳動的模塊化機柜系統，該系統采用集中整流供電和公共直流母排。通常應用于紙加工機械、軋機、試驗臺或升降機等領域。空冷型變頻調速柜的總額定功率可高達 4500 kW，而水冷型可高達 5700 kW。

系統的主要組成部分：

為了最傳動裝置進行閉環控制并執行 SINAMICS S120 基本工藝任務，可將 CU320-2 控制單元用于多軸應用，并將 CU310-2 控制單元用于具體傳動裝置。

具有擴展性能的* SIMOTION D 控制單元（D410-2、D425-2、D435-2、D445-2、D455-2）可為復雜運動控制任務的執行提供支持。

每個控制單元都采用面向對象的 SINAMICS S120 標準固件，其中包含所有常見的 V/f 控制模式，并可以擴展以滿足性能要求。

以下是組態好的驅動對象（驅動控制）：

• 進線電源控制：
  進線控制

• 可對廣泛的異步（感應）電機和轉矩電機（包括無編碼器電機）進行控制：
  矢量控制

• 動態要求嚴格的永磁同步和異步（感應）電機的伺服控制：
  伺服控制

所有這些控制形式都基于面向現場的閉環矢量控制原理，并針對磁阻電機進行了專門擴展。

 v / f 控制模式存儲在矢量控制驅動對象中，適用于執行簡單的應用，如使用 SIEMOSYN 電機的組驅動。

• 進線柜

• 基本電源模塊

• 非調節型電源模塊 (Smart Line)

• 有源整流柜，包括有源濾波柜

• 集中制動柜

• 電機模塊

• 輔助電源柜

銷售范圍

省份

安徽

北京

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河南

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浙江

重慶

香港

澳門

中國臺灣

技術規范

一般技術數據

除非另有明確規定，技術數據對于 SINAMICS S120 書本大小的變頻調速柜的所有部件均有效。

注：

在設計完整 SINAMICS S120 驅動系統時，需要考慮相關控制單元、輔助系統組件、直流回路組件和編碼器單元的系統數據。