6SN1162-1AA00-0AA0西门子伺服系统福州代理

Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集 V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的

三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。内部集
成的 DCC(驱动控制图表)功能，用 PLC 的 CFC 编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
Sinamics S120 产品包括：用于共直流母线的 DC/AC 逆变器和用于单轴的 AC/AC 变频器。
•  共直流母线的 DC/AC 逆变器通常又称为 Sinamics S120 多轴驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块分开，
一个电源模块将 3 相交流电整流成 540V 或 600V 的直流电，将电机模块(一个或多个)都连接到该直流母线上，
特别适用于多轴控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的能量共享，接线

方便、简单。

•  单轴控制的 AC/AC 变频器，通常又称为 Sinamics S120 单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集
在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制。
本书部分包括章到第四章，主要介绍 Sinamics S120 DC/AC 多轴交流驱动器。第二部分包括第五章到第八
章，主要介绍 Sinamics S120 AC/AC 单轴交流驱动器。第三部分包括第九章，主要介绍电机电缆和信号电缆。第四部分
包括第十章，介绍同步和异步伺服电机的订货数据。第五部分包括第十一章则简单介绍 Simotion 运动控制系统的相关订
货数据。
电源模块就是我们常说的整流或整流/回馈单元，它是将三相交流电整流成直流电，供给各电机模块(又常称逆变器)，
有回馈功能的模块还能够将直流电回馈给电网。根据是否有回馈功能及回馈的方式，将电源模块分成下列三种：
?  基本型电源模块(BLM: Basic Line Modules)：整流单元，但无回馈功能。靠接制动单元和制动电阻才能实现快速
制动。
?  智能型电源模块(SLM: Smart Line Modules，又称非调节型电源模块)：整流/回馈单元，但直流母线电压不可调。
?  主动型电源模块(ALM: Active Line Modules，又称调节型电源模块)：整流/回馈单元，且直流母线电压可调。

基本型电源模块－BLM (Basic Line Module)
基本特征
BLM 是将三相交流电整流成直流电，只能靠接制动单元和制动电阻来实现制动。BLM 分为书本型(20kW、40kW、
100Kw)和装机装柜型(200kW、250Kw)，机柜型请查阅其它的相关资料。对于书本型的 BLM 有内部风冷和冷板两种类
型，对于装机装柜型 BLM 有两种供电电压: 380-480VAC 和 660-690VAC。实际应用中，在电网和 BLM 之间必须安装与其
功率相对应的电抗器。

智能型电源模块－SLM (Smart Line Module)
基本特征
SLM 是将三相交流电整流成直流电，并能将直流电回馈到电网，但直流母线电压不能调节，所以又称非调节型电源模
块。对于 5Kw 和 10Kw 的 SLM，可以通过端子 X22: 2 来选择是否需要能量回馈；而对于 16Kw 和 36Kw 的 SLM，可以通
过参数来选择是否需要能量回馈。对于不允许回馈的供电电网，也可以接制动单元和制动电阻来实现制动。5Kw 和 10Kw
的 SLM 是通过端子进行控制，而 16Kw 和 36Kw 的 SLM 是通过 Drive-CLiQ 接口来控制，通过该接口和主控单元进行数据
交换。SLM 的供电电压为 380－480V，功率范围为 5-36Kw。在实际应用中，在电网和 BLM 之间必须安装与其功率相对应
的电抗器。对于 36Kw 的 SLM，我们使用滤波器

主动型电源模块－ALM
ALM 是将三相交流电整流成直流电，并能将直流电回馈到电网，且对直流母线电压进行闭环控制，所以又称调节型电
源模块。与 BLM 和 SLM 相比，由于 ALM 能够对直流母线电压进行调节，所以即使电网电压波动而 ALM 也能保持整流母线
电压的稳定。对于不允许回馈的供电电网，也可以接制动单元和制动电阻来实现制动。主控单元通过集成在 ALM 上的
Drive-CLiQ 接口来对其进行控制。
书本型的 ALM，供电电压为 380-480V，功率范围为 16-120Kw。装机装柜型的的 ALM，当供电电压为 380-480V
时，功率范围为 132-900Kw；当供电电压为 660-690V 时，功率范围为 560-1400Kw。在实际应用中，在电网和 ALM 之
间必须安装与其功率相对应的电抗器。对于大于或等于 36Kw 的 ALM，必须使用与其相配的滤波器。
主动接口模块 AIM(Active Interface Modules)，AIM 安装在电网和 ALM 之间，它集成了滤波器、预充电回路及电
源电压监控电路。

电机模块就是我们常说的逆变单元，它是将 540V 或 600V 的直流电逆变成三相交流电。目前的电机模块有两种类
型：书本型和装机装柜型。书本型又分为单轴电机模块和双轴电机模块，单轴为 3-200A；双轴为 3-18A。装机装柜型为
210-1405A(380-480V 电网)；85-1270A(500-690V 电网)。电机模块和主控单元之间通过 DRIVE-CLIQ 接口，进行快速数据
交换。

控制单元及外围设备

基本特征
控制单元即 CU320，它是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个驱动系统中的所有模块，完成各轴的电流环、速度环
甚至位置环的控制，并且同一块 CU320 控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能够读取控制单元上其它轴的数
据，这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。
根据连接外围 I/O 模块的数量、轴控制模式、所需的功能以及 CF 卡的不同，1 块 CU320 能够控制轴的数量也不同。
?  用作速度控制
•  大控制的轴数(指用带性能扩展 1 的 CF 卡)：通常为 6 个伺服轴或 4 个矢量轴或 8 个 V/F 轴。实际控制的轴
数与 CU320 的负荷(即所选的功能)有关，应以 SIZER 配置软件为准。
•  伺服轴和矢量轴不能用一块 CU320 来控制，即伺服轴和矢量轴不能混配在一块 CU320 上，但伺服或矢量都能
与 V/F 混配。
•  大输出频率及弱磁：伺服为 650Hz，矢量和 V/F 控制为 300Hz。大为 5 倍的弱磁。
?  用作位置控制
大控制的轴数(指用带性能扩展 1 的 CF 卡)：用作伺服控制时，大为 4 个轴；用作矢量控制时，大为 2 个
轴，控制轴的数量不是一定的，与 CU320 的负荷有关，具体控制轴数应由实际应用决定。使用 SIZER 配置软
件来决定所能控制的大轴数。

控制异步和同步伺服电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。
Sinamics S120 产品包括：用于共直流母线的 DC/AC 逆变器和用于单轴的 AC/AC 变频器。
•  共直流母线的 DC/AC 逆变器通常又称为 Sinamics S120 多轴驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块分开，
一个电源模块将 3 相交流电整流成 540V 或 600V 的直流电，将电机模块(一个或多个)都连接到该直流母线上，
特别适用于多轴控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的能量共享，接线

方便、简单。

•  单轴控制的 AC/AC 变频器，通常又称为 Sinamics S120 单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集
在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制。
本部分只介绍 Sinamics S120 单轴交流驱动器，而 Sinamics S120 多轴驱动器，已在本书的部分作详细描述。
Sinamics S120 AC/AC 单轴驱动器由两部分组成：控制单元和功率模块
控制单元有三种形式：CU310DP、CU310 PN 和 CUA31
• CU310DP 是驱动器通过 Profibus-DP 与上位的控制器相连
• CU310PN 是驱动器通过 Profinet 与上位的控制器相连
• CUA31 是控制单元的适配器，通过 Drive-CLiQ 与 CU320 或 Simotion D 相连
需要注意的是：
CUA31 只是控制单元的适配器，必须借助于主控单元 CU320 或 Simotion D 才能控制电机的运动。而
CU310DP 和 CU310PN 本身就是主控单元，能直接控制电机的运动。
2. 功率模块有模块型和装机装柜型两种形式
• 模块型
?  功率范围：从 0.12kw 到 90kw。
?  进线电压：1 相 200V-240V 及 3 相 380V-480V 两种规格。
?  有内置滤波器和不含滤波器两种形式。
• 装机装柜型
?  功率范围：从 110kw 到 250kw。

?  进线电压：3 相 380V-480