S120变频器培训（工程师培训）

SINAMICSS120

技术交流S120和6SE70比较S120应用实例分析Starter调试介绍交流目录西门子传动产品概述AC/ACS120AC/AC变频器:由功率单元PM340、控制单元CU310及CF卡组成S120单机应用配置例小于250KW变频器1.外部选件:依据要求选则输入电抗器,输出电抗器输入侧开关,接触器SMC30编码器板2.变频器最少要包括三部分(单独定货):控制单元CU310DP,PN,S,E型.内置各种输入输出接口功率单元PM340(附带相应的DRIVE_CLIQ电缆)BOP20基本操作面板TM31,TM15输入输出端子板CF卡6SE70400V单机应用配置例小于400KW变频器1.外部选件:依据要求选则输入电抗器,输出电抗器输入侧开关,接触器CBP,LBA,ADB网络板2.变频器(一个定货号包括):CUVC控制板,带部分输入输出信号接口PMU操作面板功率单元

EB1/EB2端子扩展板SBP编码器扩展板S120单机应用配置大于250KW功率变频器3.外部选件:依据要求选则整流单元的输入电抗器,马达的输出电抗器整流单元的开关,接触器TM31端子板,SMC30编码器板操作面板AOP30、BOP201.标准元件:功率单元,2个定货号由整流单元(BLM,SLM,ALM)和逆变器MM两部分组成2.标准元件:控制单元和CF卡,2个定货号):CU320,CF卡,DP为标配接口附带功率单元配套的DRIVE_CLIQ电缆6SE70400V单机应用配置大于400KW变频器2.外部选件:依据要求选则整流单元的输入电抗器,马达的输出电抗器整流单元的开关,接触器

CBP,LDA,ADB选件板1.标准元件:整流和逆变单元(单独定货)带CUVC,CUR控制板,基本输入输出信号接口逆变器的编码器支持单端HTL信号PMU操作面板变频器由整流单元和逆变器两部分组成EB1/EB2选件板适合直流共母线方案的应用AC/DC

电源模块

BLMSLMALMAC/DC

整流单元

RURRUAFEAC/DC

400V：15/50/100(增)15-800KW500V：22-1100KW690V：160-1500KW

400V：7.5-800KW

500V：

11-1100KW690V：110-1500KW400V：6.8-250KW500V：

51-192KW690V：

70-245KW400V：

5/10/16/36250-800KW500-690V：450-1400KW400V：16/36/55/80/120KW132-900KW500-690V：560-1400KW400V：

20/40/100200-710KW500-690V：250-1100KWVDClink

1.35*VlinesupplyAC/DC-BLMS120基本型电源模块:可控硅整流,不能回馈双绕阻变压器,6脉动运行AC/DC-BLM

2%进线电抗器,最多四个完全相同的BLM并联,无主从之分BLM由外部控制器CU320控制输入侧电缆尽量对称并联的电流降容系数为7.5%三绕阻变压器,12脉动运行AC/DC-BLM

2%进线电抗器最多四个完全相同的BLM并联,无主从之分BLM由外部控制器CU320控制输入侧电缆尽量对称并联的电流降容系数为7.5%S120智能型电源模块:二极管整流,IGBT回馈VDClink

1.35*VlinesupplyLAC/DC-SLM双绕阻变压器,6脉动运行AC/DC-SLM

4%进线电抗器最多四个完全相同的SLM并联,无主从之分SLM由外部控制器CU320控制输入侧电缆尽量对称并联的电流降容系数为7.5%三绕阻变压器,12脉动运行AC/DC-SLM

4%进线电抗器,用于解耦最多四个完全相同的SLM并联,无主从之分SLM没有控制单元,由2个外部控制器CU320控制输入侧电缆尽量对称并联的电流降容系数为7.5%S120主动型电源模块:二极管整流,IGBT回馈VDClink

1.5*Vlinesupply

由AIM和ALM组成自换向整流AC/DC-ALM

AIM含进线电抗器,滤波器最多四个完全相同的ALM并联,无主从之分ALM没有控制单元,由外部控制器CU320控制输入侧电缆尽量对称并联的电流降容系数为5%AC/DC-ALM双绕阻变压器,6脉动运行DC/ACUV=0–Vlinesupplyf=0–300HzDC/AC-MMS120电机模块:最多四个并联适合直流共母线方案的应用DC/AC

电机模块

紧凑型书本型装机装柜型DC/AC

逆变单元

增强书本型书本型装机装柜型DC/AC

400V：0.75-18.5KW

400V：2.2-37KW500V:2.2-30KW400V：45-710KW500V：37-900KW690V：

55-1200KW400V：

110-800KW

500-690V：75-1200KW400V：0.9-2.7KW(双轴）1.6-9.7KW(单轴）400V：

1.6-9.7KW(双轴）1.6-107KW(单轴）S120电机模块:驱动单绕阻电机最多四个完全相同的MM并联,无主从之分MM由外部控制器CU320控制依据电缆长度决定输出电抗器并联的电流降容系数为5%DC/AC-MMS120电机模块:驱动多绕阻电机DC/AC-MM最多四个完全相同的MM并联,无主从之分MM由外部控制器CU320控制并联的电流降容系数为5%MasterDrive6SE70过载能力DC/AC-MMS120过载能力:按过载要求有二种定义(500A)(700A)1060300010603000T,sec.IL*110%IL*150%IHIN_effIH*150%IH*160%IL轻过载要求在基本电流IL150%10秒,110%60秒300s300s重过载要求在基本电流IH160%10秒,150%60秒DC/AC-MMAC/AC控制单元CU310

诊断灯

-RDY:准备Communication:通讯-Out>5V:输出大于5VX22-RS232

X21

Profibus插口

或Profinet:2xRJ45存储卡:存储系统和用户数据T0,T1,T2

3个测试口X23HTL/TTL接口基本操作模板BOP(选件)X124

24V供电电源

X120

-KTY/PTC-1个输入“安全停车“X121-4个开关量输入-4个可编程输入/输出X100DRIVE-CLIQ插口控制单元具有所有用于连接外围设备和高层控制组件的必要接口数字量输入/输出8个数字量输入通道8个数字量输入输出双向通道，其中6路为快速输入通道基本操作面板BOPDC24V供电快速闪存卡插槽和卡(基本和扩展)4个DRIVE-CLiQ端口电源模块电机模块端子模块直接测量系统1个选件插槽

可用来插接一个端子模板或通讯模板(例如TB30、CEB20或CBC10)RS232/485端口4个针端发光二极管4个直接测量触点AC/DC-DC/AC

控制单元CU320CF卡能力:≤55% 无扩展性能的CF卡>55%to≤100% 有扩展性能的CF卡>100% 必须有附加的CU320和CF卡CF卡控制方式-集多种控制模式于一体V/f控制矢量控制伺服控制用于高动态响应的运动控制每个CU可控制多达6个伺服轴用于在大调速范围内的精确转速和扭矩控制每个CU可控制多达4个矢量轴用于成组的驱动轴每个CU可控制多达8个V/f轴1.SINAMICSS120的控制模式由参数来设置。2.控制的轴的精确数量由Sizer配置系统时来确定3.伺服和矢量模式不能在同一CU中混配，但都可以和V/f混配控制方式CUMC运动控制模式CUVC矢量控制模式+控制单元CU320(CU310)+CF-Card控制模式VC(V/f),MC功率单元S120SINAMICSSS120CabinetModulesCBC10CUVC&CUMC标准:选件:SST1SST2CBCCBP2SCB2SLBPeer-to-PeerPROFIBUSSimolinkUSS-ProtocolDC-ACCU320AC-ACCU310DPCU320CANBusCU310PNCBE20PROFINET通讯编码器VUVC&CUMCDTI

板(HTL和TTL)编码器选件板

SBP(-Z1x)SMC30(HTL

和TTL)CU310内置编码器选件板旋转SBR1/2编码器选件板SBM/SBM2CU320SMC10(2-极或多极resolver)SMC20(绝对编码器)操作面板6SE70操作面板选件:OP1S高级操作面板（中文）选件:

AOP30DC连接整流元件MotorModuleMotorModule逆变器MotorMotor电机RURRUAFE输入电抗器输入滤波器制动单元制动电阻输出电抗器dv/dt

滤波器正旋波滤波器380-480V660-690V异步电机标准输入元件输出侧元件

整流单元和逆变器自带控制板每个逆变器带I/O,编码器板6SE70系统配置(设计软件PATHPLUS)6SE70系统配置DC连接电源模块MotorModuleMotorModule电机模块MotorMotor电机BLMSLMALM输入电抗器输入滤波器制动单元制动电阻输出电抗器dv/dt

滤波器正旋波滤波器380-480V500-690V异步电机标准输入元件输出侧元件S120系统配置(设计软件SIZE)其它元件控制器CU320编码器SMC30端子模块TM31操作面板AOP电源模块和电机模块没有控制板,不能单独工作每个电机模块没有I/O,编码器板所有元件通过DRIVE_CLIQ通讯电缆连接S120系统配置直流共母线系统:用DP实现PLC对驱动的控制

S120DC系统PLC和CU320控制器通讯.配多个CU320控制器.共母线配置6SE70DC系统PLC分别和CBP选件板通讯.ET200HMIDRIVE-CLiQSIMATICS7SINAMICSS120withCU320(PROFIdrive-Profil)直流共母线系统:整流单元+2台逆变器,用DP实现PLC对驱动的控制

共母线配置DRIVE_CLIQ连接规则SMC10/SMC20SMC30带有DRIVE-CLiQ接口的电机没有DRIVE-CLiQ接口的电机带有DRIVE-CLiQ接口的编码器普通编码器(TTL/HTL)TM31HMIControlDRIVE-CLiQCU320电源模块电机模块(Profidrive-profile)电机模块电机模块电机模块每个口最多连接16个节点不能连接成环网,不能重复连接同一口上处理时间必须相同优点:尺寸小备用好安装简单维护方便备件成本低电磁兼容性谐波噪音小9/14/2023Page37优点:调试方便:整流和逆变单元的并联方便一个CU320控制多个驱动单元，各轴间可快速进行数据交换标配DP接口组态灵活图形化标准调试软件STARTER有仿真运行模式控制普通的三相异步机、同步机、扭矩电机及直线电机内置安全集成功能整流回馈单元不要自耦变压器100kW以下内置DC电压连接器和DC24V连接器模块化设计:紧凑型,书本型,装机装柜型和柜子AOP30操作面板功能强，可单独启动装置，还可监视多台装置参数S120应用实例分析单轴AC-AC应用SIMATICS7

TP170S120AC/AC书本型S120AC/AC装机装柜型G120AC/AC书本型共直流母线连接，其结构形式为电源模块和电机模块分开，特别适用于多轴控制，各电机轴之间能量共享，接线方便、简单。多轴共母线应用装机装柜型在较高的功率等级下，一样具有模块化的设计一个控制单元

书本式设计装机装柜型连接一个供电模块一个或几个电机模块用于驱动电机DRIVE-CLiQ

作为所有驱动组件之间的系统接口DRIVE-CLiQ

接口系统和统一的软件结构，使得不同设计类型的SINAMICSS120可以组合使用控制单元电机模块机架型电机模块装机装柜型供电模块装机装柜型书本型与装机装柜型的组合连接电机模块装机装柜型3AC

380to480V3轴控制实例DRIVE-CLiQ进线电抗器电源滤波器DC24VSITOP电源SMC30TTL编码器内置DRIVE-CLiQ接口的电机SMC10内置旋变电机综合应用CU320+LM+MMFSA带

CUA31FSGX

无需CUA31SIMATICS7

S120在纸机应用9/14/2023Page46S120在纸机应用9/14/2023Page47S120在钻机应用9/14/2023Page48S120现场应用转盘（RT：Rotatetable）功能：主要是旋转钻杆功能有时有反转功能（倒划眼）绞车（DW：Drawwinch）功能：主要是卷扬功能负荷平衡快速升降泥浆泵（MP：Mudpump）功能：主要是钻井液循环功能9/14/2023Page49负荷平衡：6SE70是装置之间的主从控制（2个CUVC之间）。

S120是一个CU320内数据交换，负荷平衡的控制精度更高。S120现场应用DRIVE-CLiQCIB(PSA+AIBO)DCDCDCCIB(PSA+AIBO)DCDCDCCU320DCDCDCDCDCbusMM9/14/2023Page50单线图9/14/2023Page51

CU320X102X100X101X103BLM1X401X400X402BLM2X401X400X402SMC30X500DWAX401X400X402DWBX401X400X402SMC30X500MP3X401X400X402SMC30X500BLM3X401X400X402SMC30X500RTX401X400X402MP2X401X400X402MP1X401X400X402CU320X102X100X101X103CU320X102X100X101X103

备用拓扑结构方案一9/14/2023Page52方案二CU320X102X100X101X103BLM1X401X400X402SMC30X500DWAX401X400X402DWB