6SL3120-2TE21-8AA3維修

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SINAMICS S120
概述
SINAMICS S120 是一種高性能、高精度的驅動器。硬件上具有
模塊化的結構設計，安裝、維護簡單易行；強大的軟件功能，
使其適用于各種復雜應用的場合。既能做伺服控制，也能做
矢量控制，能實現速度控制，轉矩控制，位置控制多種控制方
式，同時能滿足運動控制的要求；可以拖動 Siemens 的所有低
壓電機，如異步（感應）電機還有同步電機。多種冷卻方式，
更使其能適應于各種場合和應用。
SINAMICS S120 覆蓋功率范圍從 0.12 kW 到 4500 kW，且可配
用多種控制單元，可以用于所有復雜的傳動應用。
SINAMICS S120 具有 AC/AC 單軸驅動和 DC/AC 多軸傳動兩種形式。
AC/AC 單軸驅動由控制單元 CU310 和功率模塊 PM340 組成，DC/
AC 多軸驅動由控制單元 CU320-2 和電源模塊，電機模塊組成。
• SINAMICS 控制單元自身能夠處理一般的工藝任務。
• 對于單機傳動，使用 CU310 DP 或 CU310 PN 控制單元。
• 對于多機傳動，采用 CU320-2 控制單元。一個 CU320-2 能控制
6 個伺服軸或者 6 個矢量軸或者 12 個 V/F 軸。
• 對于復雜運動控制，可采用 SIMOTION D 控制單元 D410、
D425、D435 和 D445。有關 SIMOTION 的信息，請參考目錄
PM 21。
每一種控制單元都是基于目標導向的 SINAMICS 標準固件，包括所
有的通用的控制模式并能夠調整以滿足zui高的性能要求。
• “矢量控制”
- 具有高精度和轉矩穩定性的速度控制
- 特別適合于異步（感應）電機
• “伺服控制”
- 具有高動態響應運動控制
- 具有等時 PROFIBUS 的角鎖定同步
- 多用于高精度生產機床
• “V/f 控制”
- 響應和精度要求不高的控制
- 適用于相對簡單的應用，如：電機成組傳動
SINAMICS S120 AC/AC 單軸驅動
單軸驅動由控制單元 CU310 和功率模塊 PM340 組成：
PM340 有兩種結構形式：“模塊型功率模塊”和“裝置型功率
模塊”
• 模塊型功率模塊已集成制動模塊，可直接連接制動電阻進行能耗
制動；裝置型功率模塊可嵌入安裝制動模塊（選件）。
• 模塊型功率模塊可以通過控制單元適配器 CUA31/CUA32 連接到
CU320-2 和 SIMOTION D4×5 上，實現多軸擴展；裝置型功率
模塊已經集成了 CUA31，可以直接連接到多軸控制單元 CU320-
2 和 SIMOTION D 上。
SINAMICS S120 DC/AC 多軸驅動
基于公共直流母線系統的 SINAMICS S120 DC/AC 多機傳動，其模塊
化的結構和特殊的性能專為完成復雜的傳動任務而開發。
根據要控制的軸和需要的性能水平來選擇控制單元，同時根據再生
能量回饋的要求來選擇電源模塊。控制單元和功率單元之間使用全
新的通訊鏈接 DRIVE-CLiQ。
多軸驅動系統由控制單元 CU320-2，電源模塊，電機模塊等組成。
DC/AC 多軸傳動的功率單元為：
• 基本型電源模塊
• 回饋型電源模塊
• 有源型電源模塊
• 有源濾波模塊
• 電機模塊
電源模塊
電源模塊用于集中整流，并為中間回路提供直流電源，針對不
同的應用，提供各種性能的電源模塊。
• 基本電源模塊
• 回饋電源模塊
• 有源電源模塊
基本電源模塊（BLM）
基本電源模塊只為單純整流運行設計，不能夠將能量回饋給電
網。如果制動的時候產生過高再生的能量，則必須通過制動模
塊和制動電阻轉換為熱量耗散掉。要為了符合 EN 61800-3、等
級 C2 的限制，還需選用進線濾波器。
回饋電源模塊（SLM）
回饋電源模塊可以整流供電并能將能量回饋給電網。當選用回饋
電源模塊時，必須使用一個與該電源模塊匹配的進線電抗器。
有源電源模塊（ALM）
有源電源模塊 ALM 可以整流供電并能將能量回饋給電網。和
BLM 以及 SLM 相比，ALM 會產生一個可控制的直流電壓，這個
直流電壓會在電源電壓允許的波動范圍內保持一個穩定值。ALM
在電源側產生實際電流效果接近正弦波，并能抑制有害的諧波。
電機模塊
電機模塊由中間的直流回路得到電源并拖動電機。
電機模塊為多傳動系統設計，并且通過 CU320-2 或者 SIMOTION
D 控制單元控制。電機模塊之間通過公共直流母線相連。
一個或者幾個電機模塊通過直流母線。拖動同步電機和異步
（感應）電機運行。
因為電機模塊都共享直流母線，互相之間可以進行能量交換，
也就是說，一個運行于發電模式的電機模塊產生能量可以被運
行于電動模式的電機模塊所使用。中間回路的直流母線由電源
模塊供電。
系統組件
傳動系統的結構可以通過選擇控制單元和整流器和逆變器來搭
建。其他系統組件可以用來根據需要來選配。這些組件分為：
• 進線側組件，例如：進線電抗器和進線濾波器
• 直流回路組件，例如：制動模塊和制動電阻
• 輸出側組件，例如：輸出電抗器，dv/dt+VPL 和正弦波濾波器
• 控制系統組件，例如：端子排，操作面板和通訊板，各種編碼器
接口
DRIVE-CLiQ 系統接口
SINAMICS S120 所有的組件采用高性能的智能通訊連接 DRIVE
-CLiQ。
通訊和客戶端子模塊
CU320-2 控制單元提供一個 PROFIBUS 或者 PROFINET 接口，
還可選裝通訊板來提供 CANopen 通訊接口。
TM31 端子擴展模塊和 TB30 端子擴展板提供擴展的端子排。通
過模擬量和數字量將信號連到上位控制器。
開環和閉環控制功能
控制方式除了提供轉速和電流控制功能的高性能矢量控制外，還
提供裝置保護和電機保護功能。
BICO 技術
每一個驅動對象都包括大量的輸入和輸出變量，能夠利用開關
量連接器交換技術（BICO）任意相互連接。一個開關量連接是
一種邏輯信號，可為數值 0 或 1。連接器是一個數值，如實際
速度或電流設定。
DCC
DCC 是用于進行 SINAMICS 過程導向功能配置的一個附加的圖
形化編程工具。
功能塊庫包括大量的控制、算法和邏輯塊以及豐富的開環和閉
環控制功能。DCC 編輯器對配置和控制結構進行圖形化表述，
DCC 是 STARTER 調試工具的一個附加組件。
CF卡
驅動的功能均儲存在 CF 卡上。
這個卡上以項目形式存儲著所有傳動的固件和參數設置。CF 卡
還能夠保存附加項目，即如果調試不同系列的設備，能夠立即
對正確的項目進行訪問。如果控制單元已經啟動，CF 卡上的數
據會被讀出并裝入 RAM。
固件以對象方式構成。驅動對象為整流單元、逆變單元，通過
DRIVE-CliQ 鏈接的系統組件實現開環和閉環控制功能。
內部集成的安全功能
控制單元包括豐富的安全功能。
內部集成的安全功能包括基本安全集成功能
• STO = 安全轉矩關閉
• SBC = 安全制動器控制
• SS1 = 安全停止 1
擴展安全集成包括
• SS2 = 安全停止 2
• SOS = 安全運行停止
• SLS = 安全限制速度
• SSM = 安全速度監控
如果選用集成安全功能，可能就需要相應的認證和輔助的系統硬
件 — 如 TM54F 端子擴展模塊或相應的安全控制設備。
跟蹤功能
采用集成的跟蹤功能對傳動對象的輸入和輸出變量的時間特性進行
測量并用 STARTER 調試工具顯示。能夠同時對幾個信號進行跟蹤。
記錄通過自由選擇的邊界條件觸發，例如輸入和輸出變量的數值。

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可編程控制器：S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200、LOGO
人機界面：OP、TP、MP系列
標準傳動：6SE60420、6SE6430、6SE6440
大型傳動：6SE70、6RA70、6RA80
運動控制：6SN、6FC、1FT、1FK、6FX等
數控系統：802C、802D、802S、810D、810T、810N、810M、840C、840D、
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