S120变频器培训(技术讲解)
S120变频器培训(技术讲解)
一、 SINAMICS S120主要硬件概述
• SINAMICS S120主要硬件包括以下组成部分： • 1、电源模块 • 2、电机模块 • 3、CU320 • 4、SMC • 5、SITOP PS • 6、其它组件
1、电源模块
• 电源模块分为BLM/SLM/ALM • BLM：basic line module基本整流单元。只能整流。 • SLM：Smart line module。可能量回馈，但不可控。 • ALM ：Active line module。能进行能量回馈，且可控。
2、电机模块 •
3、CU320控制单元 •
4、SMC30编码器模块 •
5、CF卡
• CF卡:ROM卡，用于存储固件和参数设置。
S120启动时，自动将组态信息和参数读入系 统。
• 注：一个CU320最多可带4个矢量轴或6个伺服轴，不能混 用，但是可以和V/F控制混用。
二、STARTER的使用
• STARTER 是用于调试SINAMICS 系列驱动器的工具软件，可以独
立安装，无需授权。另外，STARTER 还可以集成在Drive ES 中。 • STARTER 主要能实现以下功能： • • 硬件组态和识别（电子铭牌） • • 参数的设置 • • 动态特性的调试 • • 故障诊断 • • 程序的下装和上载
配置
•
参数配置
激活调节 器控制
控制方式
电源模块
•
无电抗
带输出电抗
•
•
输入电压
•
电机类型
额定电压 额定电流 额定功率 功率因数 额定频率
额定转速 冷却方式
激活此处；完整计算电子电路数据
激活编码器数据
点击 此处
S120配置及应用介绍(技术讲解)
工程设计
驱动系统的设计与调试
工程设计
SINAMICS家族的所有成员都使用同样的工程工具
– SIZER 用于驱动系统的设计和选型 – STARTER用于驱动系统的调试
统一的外观与使用感觉 引导菜单 在线帮助和知识库给用户提供了强大的支持
数据的兼容性
使用SINAMICS的工程工具，驱动系统的设计和调试变得 更加轻松
DC/AC单元
(带有电源模块)
用于多轴驱动
1.6 – 107 kW 书本式设计
75 – 1200 kW 机架式设计
SINAMICS S120 的设计可以同时满足单轴和多轴应用的需要
核心特性
控制类型
伺服控制
– 用于高动态响应的运动控制
矢量控制
– 用于在大转速范围内的精确转速和扭矩控制应用
V/f 比控制
SIMOTION D
内部
内部计算
功能曲线发生器
内部
SINAMICS S120 提供了多种设定源
*) in preparation
S120 – Starting Functions
核心特性
• 自动重启
– 可以在断电后自动重新启动
• 捕捉再启动
– 与运动中的感应电机或同步电机相连接的驱动器可以 捕捉再启动
- 块设定 - 监控
位置控制 n ist
速度控制
扭矩控制
M
每一个位控任务最多有64个进程数据块*)
*) 在准备之中
电机范围
核心特性
扭矩电机*)
和…
直线电机*)
创新的机械概念
同步与感应电机
电动应用
感应电机、同步电机和磁阻电机
标准应用
1FW..
S120变频器培训(技术讲解)
1
动态响应快，可快速响应负载变化。
2
具有多种保护功能，如过流、过压、欠压、过热 等保护。
3
可与其他自动化设备实现通讯和联网控制。
02
S120变频器产品介绍
S120变频器主要参数
额定输入电压
单相/三相 200240V，±10%
Hale Waihona Puke 控制方式V/F控制、矢量控制
额定功率范围
0.12kW至7.5kW
额定输出频率
S120变频器解决方案
采用S120变频器，通过矢量控制技术实现高精度速度控制，提高电梯运行平稳性和乘客舒适 度。同时，S120变频器具有快速响应特性，能够迅速响应电梯控制系统的指令，确保电梯安 全、高效运行。
实施效果
采用S120变频器后，电梯控制系统运行更加稳定、可靠，乘客体验得到显著提升。
案例二：S120在空调系统中的节能改造
系统联调
将变频器与控制系统进行联合 调试，确保系统整体运行稳定 可靠
通电前检查
确认变频器接线正确、无短路 或接地现象
功能测试
按照实际需求，对变频器的各 项功能进行测试，如加速、减 速、正反转等
调试记录
详细记录调试过程中的各项参 数和结果，以便后续分析和优 化
04
S120变频器操作与使用
操作界面及功能说明
快速响应故障
一旦出现故障，立即启动应急响应机制，尽 快恢复变频器正常运行。
定期维护保养
按照保养计划进行维护保养，预防故障发生。
备用设备保障
准备备用变频器设备，确保在主设备故障时 能及时替换，保障生产连续进行。
06
S120变频器应用案例分享
案例一：S120在电梯控制系统中的应用
西门子S120变频器操作讲义(内部工程师培训)
西门子S120变频器操作讲义目录1硬件简介 (10)1.1单轴控制单元（AC/AC） (13)1.1.1单轴控制单元CU310DP和CU310PN (13)1.1.2CU310DP和CU310PN结构图 (14)1.1.3单轴控制适配器CUA31功能 (14)1.1.4CUA31结构图 (15)1.1.5单轴驱动器(AC/AC)模块及连接方式 (16)1.2多轴控制单元CU320 (17)1.2.1CU320功能 (17)1.2.2CU320结构图 (18)1.2.3CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (19)1.2.4常用接口模块 (20)1.3多轴控制单元D435 (22)1.3.1D435功能 (22)1.3.2D435结构图 (23)1.3.3D435系统拓扑 (24)1.4单轴驱动单元（电机模块）PM340 (25)1.4.1书本型 (25)1.4.2装机装柜型 (25)1.4.3柜机型 (25)1.5馈电单元（电源模块） (26)1.5.1BLM基本型电源模块 (26)1.5.2SLM智能型电源模块 (27)1.5.3ALM主动型电源模块 (27)1.6多轴驱动单元（电机模块） (28)1.6.1书本型 (28)1.6.2装机装柜型 (29)1.6.3柜机型 (29)1.7CF卡 (30)1.7.1CF卡功能 (30)1.7.2CF卡订货号与版本的关系 (30)1.7.3CF卡使用注意事项 (31)2软件简介 (32)2.1选型配置软件SIZER (32)2.2调试软件STARTER (32)2.3编程、调试软件SCOUT (33)3调试先决条件 (34)3.1.1CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (34)3.1.2DC24V连接方式 (36)3.1.3参数的序号范围 (37)4在线连接调试 (39)4.1运行“STARTER”软件 (39)4.2建立项目 (39)4.3PC ÅÆS120在线(Online)连接 (40)4.3.1RS232串行连接 (40)4.3.2PROFIBUS DP连接 (42)4.3.3PCÅÆPLCÅÆS120连接 (43)4.4在线(Online)连接操作 (45)4.5恢复工厂设置 (46)4.6自动配置(Automatic Conf igration) (47)4.7自动配置上传后检查 (48)4.8在线(OnLine)同步比较（PC/PGÅÆS120） (49)4.9复制RAM to ROM (50)4.10RAM、CF卡（ROM）及Star ter的关系 (51)4.11系统拓扑状态图 (52)5馈电(Infeeds)单元调试 (53)5.1馈电单元（S_INF_02）接线图 (53)5.2打开馈电单元（S_INF_02）参数表 (54)5.3馈电单元（S_INF_02）上电准备 (55)5.4DC母排电阻制动设定 (56)5.4.1单轴驱动单元（电机模块）PM340 (56)5.4.2多轴驱动单元（电机模块） (56)5.5馈电单元上电（ON）操作 (57)6驱动(Drives)单元调试 (58)6.1打开驱动单元（VECTOR_04）参数表 (58)。
西门子S120调试手册(培训)
西门子S120调试培训一、确定机械输出轴旋转一圈的精度单位二、确定使用伺服的最大转速、加速度、减速度三、调整伺服电机的速度环四、调整伺服电机的位置环五、伺服驱动器与PLC的PROFIBUS通讯报文的匹配六、伺服电机的使能七、伺服电机的寻找参考点（Homing/Reference）八、伺服电机的点动（Jog）九、伺服电机的单步运行（MDI）十、伺服驱动器通过“控制面板”控制电机的试运行一、确定机械输出轴旋转一圈的精度单位调试步骤：A：伺服电机旋转一圈所产生的最大编码器数值（LU）。
B：电机输出端与机械连接轴的减速比。
通过设置减速比可以保证您不需要计算伺服电机和实际位移的比例关系，设置了减速比后可以使用机械实际的移动单位，控制伺服运行的参数。
例如：1：10，表示机械轴旋转1圈，伺服电机旋转10圈。
C：机械旋转一圈时设置的单位（LU），比如：您的机械旋转一圈移动10mm，机械单位设置10000。
每个单位所表示的精度＝10mm÷10000＝0.001mm。
此（LU）单位是西门子伺服驱动器参数基本设置单位。
D：伺服电机旋转一圈，编码器能够产生的脉冲数（LU）。
例如：脉冲×倍频＝2048×2048＝4194304。
二、确定使用伺服的最大转速、加速度、减速度。
调试步骤：A：伺服电机每分钟能够旋转的数值。
例如：10000×1000LU/min。
如果机械轴旋转1圈需要10000LU，则此参数表示：伺服每分钟旋转10000 000LU，即1000转/分钟。
B：伺服电机每S2最大加速度。
例如：5000 000LU/ S2，表示每秒可以移动5000 000LU 距离。
如果机械单位10000LU，表示每秒可以加速0.5圈。
C：伺服电机每S2最大减速度。
2024版S120学习教程第一部分产品介绍
01S120是一款高性能变频器，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度和转矩。
02S120具有多种控制模式，包括速度控制、转矩控制、位置控制等，可满足不同应用场景的需求。
03S120还具备丰富的保护功能，如过流、过压、欠压、过热等，确保电机及变频器本身的安全运行。
S120定义及功能高性能S120采用先进的矢量控制技术，实现高精度、高动态响应的速度和转矩控制。
易用性S120提供简洁直观的操作界面和丰富的调试工具，方便用户进行参数设置和故障诊断。
可靠性S120采用高品质元器件和严格的生产工艺，确保产品的高可靠性和长寿命。
灵活性S120支持多种通讯协议和扩展模块，可与其他自动化设备实现无缝集成。
产品特点及优势01适用范围02应用场景S120适用于各种需要三相交流异步电机驱动的应用场合，如机床、风机、泵、压缩机、传送带等。
S120可广泛应用于工业自动化、能源、交通、建筑等领域，如自动化生产线、风力发电、电动汽车、电梯等。
适用范围和应用场景电机控制模块对电机进行精确控制，实现电机的启动、停止、调速等功能。
模块负责接收和发送数字量或模拟量信号，实现与外部设备的交互。
通信模块实现S120与其他设备或系统之间的数据传输和通信。
CPU 模块负责控制逻辑运算、数据处理等功能，是S120的核心部件。
电源模块为S120提供稳定可靠的电源，保证系统正常运行。
主要硬件部件介绍01连接方法通过电缆将各硬件部件连接起来，形成完整的S120系统。
02配置步骤首先进行系统初始化设置，然后根据实际需求配置各硬件部件的参数和功能。
03注意事项在连接和配置过程中，需确保电源稳定、接线正确、参数设置合理等，以避免出现故障或损坏设备。
硬件连接与配置方法03S120可能出现的故障包括电源故障、通信故障、I/O 故障等，其原因可能是硬件损坏、接线错误、参数设置不当等。
故障现象与原因针对不同类型的故障，可采用观察指示灯、检查接线、查看故障代码等方法进行排查。
西门子S120变频器培训(高端培训)
• 标题：西门子S120变频器培训（高端培训） • 培训人：xx
目录
• 一、S120组件的名称及含义； • 二、STARTER的使用方法； • 三、常见的故障及解决措施；
SINAMICS概述
• SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品，它 将逐步取代现有的MASTERDRIVES SIMODRIVE 系列 的驱动系统。SINAMICS 系列中SINAMICS S120 是集 V/F 控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动 系统，具有模块化的设计。各模块间（包括控制 单元模块、整流/回馈模块、电机模块、传感器模 块和电机编码器等）通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ 相互连接。
一、 SINAMICS S120主要硬件概述
• SINAMICS S120主要硬件包括以下组成部分： • 1、电源模块 • 2、电机模块 • 3、CU320 • 4、SMC • 5、SITOP PS • 6、其它组件
1、电源模块
• 电源模块分为BLM/SLM/ALM • BLM：basic line module基本整流单元。只能整流。 • SLM：Smart line module。可能量回馈，但不可控。 • ALM ：Active line module。能进行能量回馈，且可控。
• STARTER 是用于调试SINAMICS 系列驱动器的工具软件，可以独
立安装，无需授权。另外，STARTER 还可以集成在Drive ES 中。 • STARTER 主要能实现以下功能： • • 硬件组态和识别（电子铭牌） • • 参数的设置 • • 动态特性的调试 • • 故障诊断 • • 程序的下装和上载
配置
•
参数配置
激活调节 器控制
控制方式
S120变频器的调试方法及故障处理(工程师培训)
S120变频器的调试方法及故障处理(工程师培训)结合STARTER软件进行S120的参数设置(调试过程和调试步骤)(一) 变频器的安装就位 (1)(二) 变频器的上电检查工作 (1)(三)变频器的上电 (2)(四)变频器的调试 (2)(一) 变频器的安装就位1、变频器柜体出厂前测试好，所有的说明书合格证以及需要到现场安装的设备或备件都装好，并出具详细的装箱清单。
2、运输过程中，注意防雨，防碰，防倾倒3、运到现场，先查验装箱清单，验货。
从车上把柜体运输到配电室注意防雨，防碰，防震动。
4、变频器就位，穿母排，注意把变频器上部用塑料布或其他封住，防止掉落进铜丝、电线、螺栓、垫片等（因为上部一般都用来散热，敞口）(二) 变频器的上电检查工作第1步:我们先看变频器有没有损坏或碰坏的痕迹，看电气元器件型号和设计原理图上是否一致，确保要一样。
要么是供货不对，要么是原理图不对。
总之“确保实物和设计原理图型号一致”。
第2步：把变频器柜内的干燥剂、塑料（减震防碰的材料）通通拿走；第3步：检查变频器的主回路连接包括变频器的进线，变频器的出线，制动单元，制动电阻，电机的接线。
做到：使用万用表欧姆档验证接线正确；使用螺丝刀验证接线端子紧固；确保变频器进线“相与相无短路”、“相与地无接地”情况发生。
“制动单元的进线极性正确”、“制动单元的出线没有接地，并且阻值和制动电阻一样。
使用万用表测量电机三相绕组无断路，正常值U2-V2、V2-W2、U2-W2在零点几欧姆。
第4步: 检查变频器的控制回路，做到接线紧固，正确，确保没有短路，接地发生。
第5步：检查电机接线，测量电机绝缘，保证电机能够转动。
确保无接地、断路、短路情况发生。
第6步：检查变频器的接地情况，电机的接地情况。
第7步：考虑到电机要做优化，提前通知甲方脱开负载，并现场亲自确认。
以上工作都要做到位，并填写上电前的工作内容和测量表。
(三)变频器的上电1 先测量变频器的进线断路器的进线电压相序正确,三相电压值正确（符合变频器的输入范围），三相电压平衡。
西门子S120变频器硬件配置讲解(内部工程师培训)
• 名称：西门子S120变频器使用方法交流 • 所属班组：XX • 汇报人：XXX
•新建SIMATIC 300项目，在profibus-DP硬件组态里找到相应的S120型号，设置 DP站地址，选择相应的版本号（如果不知道设备的版本号，可以直接用starter 软件扫描），报文选择默认
2018年8月于xx班
此时通过starter控制面板可以直接控制电机 具体操作步骤如下： 1. 获取控制权限 2. 使能整流单元( 小功率的SLM整流模块不需要 控制) 3. 使能轴 4. 设定速度 5. 启动电机 6. 停止电机
通过控制面板，可以检验组态数据是否正确，电机与编码 器的方向是否正确，电机是否能平稳带动负载。
设定扭矩限定值，当电机运转扭矩超过限定值后会报警停机
Speed controller界面可以调整电机比例参数，对 于转速控制没有严格要求的场合，调低数值可减缓 电机调节速度偏差的时间，降低电机由于调整转速 而造成的系统不稳定。 如下图
以上参数都是在在线的情况下进行 的配置，配置好后一定要执行copy RAM TO ROM这步操作，否则断电后数 据会丢失
在homing界面，对于绝对值型编码器，执行perform absolute value calibration，可以把当前位置设为零位。
Jog画面，可以设置点动速度Limit界面，可以设看到电机行程的软限位和硬限位，软限位就是 设定的行程，硬限位即限位开关，还可以设置电机最大转速和加减 速率
切换到Assignment，勾选所用电脑网卡，点击Assign，激活电脑网 卡端口，点击OK,编译保存，再打开项目硬件组态，编译保存之后 下载至CPU
激活以太网口
S120变频器在线调试培训(高端培训)
CU320报文修改
查看编码器曲线
2019年x月
点左侧Automatic configuration 自动配置组态→First configuration→configuration start
→选择Vector 矢量→create创造
创建完成后点击离线GO OFFLINE离线修改参数
配置控制单元 1、选去控制单元CONTROL UNIT变灰，出现控制 单元装置配置窗口，点WIZARD进行配置
报文排序 选取MESSAGE FRAM CONFIGUATION
用下箭头将CONTROL/S INT报文 下移到WITHOUT PZDS下
P1200=1 转速跟踪 P1110=1 禁止反转 显示基准频 率P2000=1000(6级电机)750(8级电机 点击励磁时间P346=3 电机大时减至1 提高从0速 启动时间
默认 计算数据
电机不带抱闸
选编码器 无编码器
有编码器
点der配置编码器 OK后变成自定义
标准矢量控制 及电机识别先不做以防报警 后作
逆变器报文
修改加减速时间和最高速度 NEXT＞FINISH完成
屏蔽通讯中断报警信息选取EXPERT LIST将P2118.0=1910 P2119.0=3
选取逆变单元DRIVES/VECTOR 03变灰，出现控 装置配置窗口，点CONGIGURE DDS进行配置
选择有编码器矢量控制模式21 无编码器矢量20 V/F模式0
选择逆变器型号
•选择无滤波器 选择无滤波器
选择高负载矢量驱动
选择电机类型为感应电动机
输入电机铭牌数据，冷却方式为强制风冷（可用默认
Sinamics-S120-培训(共20张)
• 硬件组态和识别（电子铭牌）
• 参数的设置 • 动态特性(tèxìng)的调试 • 故障诊断
• 程序的下装和上载
第13页，共20页。
下面用STARTER软件创建(chuàngjiàn)一个新的项目（离线） 1、项目创建前的准备工作 在创建Sinamics S120 项目之前，必须做以下的准备工作：
第14页，共20页。
2、用STARTER 离线创建项目，步骤如下： (1). 打开STARTER 或SCOUT，建一个新项目
(2). 设定PROFIBUS DP 接口
(3).插入驱动(qū dònɡ)单元, 对其连接的硬件(电源模块、电机模块、编码器、电机等)进 行逐个配置)
(4).存储项目，在线连接，将项目下载到SINAMICS S120 中
• 准备好装有STARTER 软件及DP 通讯卡(CP5511/CP5512/CP5613 等)的PC 机； • 参照上述的Sinamics S120 的系统简图连接好各硬件，检查所有的连接线和地线；
• Sinamics S120 DP 地址设置(打开CU320 前端正下方的绿色小盖将会发现地址 开关)。
（3）、编写通讯及控制程序（为S7 300 PLC） （4）、在硬件配置中选择SINAMICS S120，将其连接在ProfiBus 网络上并作 相应的参数设置
第19页，共20页。
（5）、在SIMATIC Manager 窗体下进入STARTER 对S120 做相关配置：插 入驱动单元, 对其连接的硬件(电源模块、电机模块、编码器、电机等)进行逐个 配置)； （6）、在SIMATIC Manager 窗体下插入相应的HMI 装置（TP170
SINAMICS S120 介绍(jièshào)
西门子S120变频器使用方法交流(内部工程师培训)
并在下一选项中选择哪一编码器做定位控制用。
之后是对机械结构做的一些设定，如无特殊应用可保持不变。 之后定义通讯报文长度，此选项内容受选择功能方式的选项影响
此次应用为111报文，具体报文定义可参看111报文说明文档。 完成配置后会出现一个显示总览信息的窗口，直接点击完成即可。
配置完成后会看到在驱动器选项下有一个配置完成的Drive_1项 目，本例为CU320控制器能实现对多个驱动器的控制，因此再添 加几个驱动器，方法基本如上述过程，但有一些注意事项。
然后进行电机配置，由于是伺服控制，并选用西门子自己的电机， 故选择带DRIVE-CLiQ接口的电机。
如是其它电机则选择相应的电机型号，然后对报闸控制 进行设定。
下一步对编码 器进行设定。
1为西门子伺服电机自带编码器，带drive-CliQ通讯口，上面配置电 机时已设定，故系统自认定，选项灰色不可改变。2为自定义编码 器，如有需要可勾选，并在3处定义编码器具体型号。
之后如配置其他传动装置一样添加S120到dp网络中
在通讯报文配置中添加111报文和352报文，此顺 序应与图2所示装置排序一致，既drive_1对应地址 256，drive_2对应地址280，因控制器在starter中为 自由连接报文，故step7中可不做定义。配置完成 后通讯读写按以前其他传动读写程序即可。
有时插入CF卡后RDY等会黄色闪烁，可先在线，然后选择控制器 ，再点击恢复工厂设定，可清除CF卡中原有文件并恢复到出厂设 定值。
此时黄色闪烁如还不能变绿色，可断 一次控制电源，再送电问题即可解决。
在下载过程中有时会报无法下载，或 无法将参数存入rom，或装置无法切换 到准备好状态等问题，以上问题多数 由于项目配置时一些参数设定的不合 理所引起，请重新检查项目中的设定 值，改正完成后再次下载。
S120配置及应用介绍(技术讲解)
应用在:
电梯升降
纸机
包装机械
挤压机
轧钢生产线
印刷机械
搅拌机
薄膜机械
加工机械
揉搓机
化纤生产
纺织机械
港口机械
SINAMICS S120 是所有高端驱动应用的理想选择
产品系列
产品系列
AC/AC单元
用于单轴应用
0.55 – 90 kW 模块化设计
75 – 800 kW 机架式设计
– 用于记录实际值曲线
测试与微调功能，直接对驱动器进行优化
核心特性
SINAMICS S120 ——位置控制
– 位置控制的多种启动条 件
• 外部 • 运行中 • PEH
– 绝对与相对位置控制
64 个进程 数据块
1 2 ... 64
– 直线与旋转轴
– 冲击限幅
– 通过PROFIBUS 进行设定 或工厂复位
培训资料
• 名称： S120配置及应用介绍（技术讲解） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
配置
配置
SINAMICS S120
• 新一代
驱动系统
• 高端
驱动应用
• 用于机械制造 和生产线的构建
应用
应用
性能 单轴驱动器
组合驱动器
伺服驱动器
离心分离机
多轴驱动器，应用 位置与运动控制，
ห้องสมุดไป่ตู้
传送驱动
在：
– 用于驱动器组
SINAMICS S120 胜任所有的常规控制类型
SINAMICS S120 ——伺服控制
核心特性
运动控制器
SINAMICS S120
简单化的配置*)
SIMOTION
S120变频器培训(工程师培训)
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 BOP20基本操作面板 TM31, TM15输入输出端子板
2.变频器最少要包括三部分(单独定货):
控制单元CU310 DP, PN, S, E型. 内置各种输入输出接口
CF卡 功率单元PM340(附带相应的DRIVE_CLIQ电缆)
SINAMICS S120 技术交流
IA&DT RN CS
目录
西门子传动产品概述 S120和6SE70比较 S120应用实例分析 Starter调试介绍 交流
IA&DT RN CS
AC/AC
S120 AC/AC变频器: 由功率单元PM340、控制单元CU310及CF卡组成
IA&DT RN CS
S120单机应用配置例---小于250KW变频器
500-690V ： 250-1100KW
400V：SLM
400V：ALM
5/10/16/36 16/36/55/80/1
250-800KW 20KW
132-900KW
500-690V ： 500-690V ：
450-1400KW 560-1400KW
AC/DC 整流单元
400V：RU
400VR：RU
IA&DT RN CS
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 EB1/EB2选件板
AC/DC
适 合 直 流 共 母 线 方 案 的 应 用
IA&DT RN CS
AC/DC 电源模块
400V：BLM 20/40/100 200-710KW
西门子S120变频器操作讲义(内部工程师培训)
西门子S120变频器操作讲义目录1硬件简介 (10)1.1单轴控制单元（AC/AC） (13)1.1.1单轴控制单元CU310DP和CU310PN (13)1.1.2CU310DP和CU310PN结构图 (14)1.1.3单轴控制适配器CUA31功能 (14)1.1.4CUA31结构图 (15)1.1.5单轴驱动器(AC/AC)模块及连接方式 (16)1.2多轴控制单元CU320 (17)1.2.1CU320功能 (17)1.2.2CU320结构图 (18)1.2.3CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (19)1.2.4常用接口模块 (20)1.3多轴控制单元D435 (22)1.3.1D435功能 (22)1.3.2D435结构图 (23)1.3.3D435系统拓扑 (24)1.4单轴驱动单元（电机模块）PM340 (25)1.4.1书本型 (25)1.4.2装机装柜型 (25)1.4.3柜机型 (25)1.5馈电单元（电源模块） (26)1.5.1BLM基本型电源模块 (26)1.5.2SLM智能型电源模块 (27)1.5.3ALM主动型电源模块 (27)1.6多轴驱动单元（电机模块） (28)1.6.1书本型 (28)1.6.2装机装柜型 (29)1.6.3柜机型 (29)1.7CF卡 (30)1.7.1CF卡功能 (30)1.7.2CF卡订货号与版本的关系 (30)1.7.3CF卡使用注意事项 (31)2软件简介 (32)2.1选型配置软件SIZER (32)2.2调试软件STARTER (32)2.3编程、调试软件SCOUT (33)3调试先决条件 (34)3.1.1CU320_DRIVE-CLiQ连接方式 (34)3.1.2DC24V连接方式 (36)3.1.3参数的序号范围 (37)4在线连接调试 (39)4.1运行“STARTER”软件 (39)4.2建立项目 (39)4.3PC ÅÆS120在线(Online)连接 (40)4.3.1RS232串行连接 (40)4.3.2PROFIBUS DP连接 (42)4.3.3PCÅÆPLCÅÆS120连接 (43)4.4在线(Online)连接操作 (45)4.5恢复工厂设置 (46)4.6自动配置(Automatic Conf igration) (47)4.7自动配置上传后检查 (48)4.8在线(OnLine)同步比较（PC/PGÅÆS120） (49)4.9复制RAM to ROM (50)4.10RAM、CF卡（ROM）及Star ter的关系 (51)4.11系统拓扑状态图 (52)5馈电(Infeeds)单元调试 (53)5.1馈电单元（S_INF_02）接线图 (53)5.2打开馈电单元（S_INF_02）参数表 (54)5.3馈电单元（S_INF_02）上电准备 (55)5.4DC母排电阻制动设定 (56)5.4.1单轴驱动单元（电机模块）PM340 (56)5.4.2多轴驱动单元（电机模块） (56)5.5馈电单元上电（ON）操作 (57)6驱动(Drives)单元调试 (58)6.1打开驱动单元（VECTOR_04）参数表 (58)6.2驱动单元恢复工厂设置 (59)6.3驱动单元V/F模式试转检测 (59)6.4电机参数设定 (60)6.5关于电机温度传感器 (61)6.6选择控制模式 (62)6.7优化准备工作 (62)6.7.1优化硬件准备 (62)6.7.1.1各类连接正确 (62)6.7.1.2各类电源已送上 (62)6.7.1.3抱闸已打开 (63)6.7.1.4电机轴不带负载 (63)6.7.2运行模式确认 (63)6.8电机静态数据辨识（静态优化） (63)6.9电机动态数据辨识（动态优化） (64)6.10电机动态运行检查 (65)6.11数据复制RAM to ROM (65)6.12将S120参数上传到PC/PG (66)7状态、报警、故障监控 (67)7.1控制字、状态字监控 (67)7.2报警和故障监控 (67)7.3历史报警和故障记录查询 (67)7.4报警和故障屏蔽及反应 (68)8驱动装置硬件版本查询和升级 (69)8.1驱动装置硬件版本查询 (69)8.2驱动装置硬件版本升级 (69)9项目的压缩及解压缩 (71)9.1项目的压缩 (71)9.2项目的解压缩 (72)10控制面板（Control panel）使用 (73)10.1打开控制面板（Control panel） (74)10.2获取控制面板权利 (75)10.3整流单元启动（ON） (75)10.4运行条件允许（Enables） (75)10.5逆变器启动（ON） (75)10.6转速给定值（Setpoint） (75)10.7运行状态显示 (76)11趋势图（Trace）使用 (77)11.1记录变量选择 (78)11.2记录模式选择 (78)11.3采样周期设定 (79)11.4采样触发方式设定 (80)11.5启动趋势记录 (81)11.6趋势图的Y轴座标尺度统一 (82)11.7曲线数据存盘和打开 (84)12手动优化调试 (85)12.1速度环Kp、Tn优化 (85)12.2手动优化方法 (86)12.3速度环动态响应曲线分析 (87)13DP通讯变量连接 (90)13.1通讯方式 (90)13.2配置CU站号 (90)13.3各单元PZD通讯量设定 (91)13.4通讯变量连接 (93)13.4.1整流单元变量连接 (93)13.4.2逆变单元变量连接 (95)13.5将S120参数上传到PC/PG (97)13.6将PC/PG参数下载到S120 (97)14STEP 7软件编程 (98)14.1STEP 7 硬件状态 (98)14.2STEP 7 软件编程 (99)14.3运行记录 (102)15BOP20操作面板的使用 (103)15.1BOP20面板标识含意 (103)15.2BOP20面板按键功能 (104)15.3BOP20按键使用规则 (105)15.4参数设置 (108)15.4.1控制单元设定（01） (108)15.4.1.1恢复工厂设置 (108)15.4.1.2选择驱动模式 (108)15.4.1.3选择参数模式 (108)15.4.2驱动单元设定（02） (109)15.4.2.1选择参数模式 (109)15.4.2.2电机标准设置(检查) (109)15.4.2.3选择电机类型 (109)15.4.2.4马达参数设置（非SIEMENS电机） (110)15.4.2.5自动计算电机电磁参数 (110)15.4.2.6控制环模式选择 (110)15.4.2.7选择ON/OFF命令源 (111)15.4.2.8选择电动电位计上升/下降命令源 (111)15.4.2.96．频率设定值通道选择 (112)15.4.2.10上升/下降斜率时间 (112)15.4.2.11选择BOP显示内容 (112)15.4.2.12结束快速调试 (113)15.4.2.13数据存储 (113)15.4.3驱动单元优化（02） (113)15.4.3.1优化硬件准备 (113)15.4.3.1.1各类连接正确 (113)15.4.3.1.2各类电源已送上 (114)15.4.3.1.3抱闸已打开 (114)15.4.3.1.4电机轴不带负载 (114)15.4.3.2优化软件（参数）准备 (114)15.4.3.3电机静态数据辨识 (114)15.4.3.4电机动态数据辨识 (115)15.4.3.5返回到运行模式 (116)15.4.3.6返回到运行显示模式 (116)15.4.3.7数据存储 (116)15.4.4BOP电机试运行 (116)16数据组参数 (117)16.1功率部件组 (117)16.2电机组 (118)16.3编码器组 (123)16.4命令数据组 (124)16.5驱动数据组 (128)1硬件简介SINAMIC变频器是SIEMENS公司近年来推出的交流传动装置，将取代6SE70等老一代变频器。
S120变频器工程高端培训
2）CU320的输入/输出点的设置
DI2:SLM复位；DI3:SLM使能。
DO8：副起制动器控制点；DO9:小车制动器控制点； DO10:一号大车制动器控制点；DO11:二号大车制动器控制点。
3）参数表功能
每个电源模块、电机模块、CU320模块都有自己的参数表
①②
③
④
⑤⑥
⑦
1为参数号；2为参数所属数据组类别(M为电机数据组)；3为参数 解释；4为参数当前值；5为参数的单位；6表示参数的修改条件； 7表示参数设置的最大与最小值。
电机模块必须通过 DRIVECLIQ 与控制单元相连，控制单 元中储存有控制和调节功能。
电机模块连接图
X9：1：P24V 2：M
X41：1：EP M1 2：EP +24V
X41为装机装柜型, 在书本型中为X21。 X21: 3: EP +24V
4: EP M1
1.4 控制单元CU320
控制单元CU320：整个驱动系统的控制部分
但不能调节直流母线电压。 3、调节型电源模块(ALM): 整流且有回馈功能，并
能自动调节母线电压，使直流母线电压不受电网 波动而能保持稳定。
非调节型电源模块外形图
电源模块：将交流转变为直流，并实现能量回馈。
非调节型电源模块连接图
注意：L1，L2，L3画法错误，现场送电前检查。
X9：1：P24V 2：M 3，4：分路接触器控制 5，6：未占用 7，8：预充电接触器反馈 L1，L2，L3：预充电和风扇 电源的连接 （最大预充电电流）
4个DRIVE-CLIQ口: X100～X103
数字输入/输出通道: X122,X132
24V电源:X124
控制单元CU320的内部连接图
S120单传培训 第7章 西门子S120变频器调试方法及处理
第7章 S120变频器的调试方法及故障处理结合STARTER软件进行S120的参数设置(调试过程和调试步骤)(一) 变频器的安装就位1、变频器柜体出厂前测试好，所有的说明书合格证以及需要到现场安装的设备或备件都装好，并出具详细的装箱清单。
2、运输过程中，注意防雨，防碰，防倾倒3、运到现场，先查验装箱清单，验货。
从车上把柜体运输到配电室注意防雨，防碰，防震动。
4、变频器就位，穿母排，注意把变频器上部用塑料布或其他封住，防止掉落进铜丝、电线、螺栓、垫片等（因为上部一般都用来散热，敞口）(二) 变频器的上电检查工作第1步:我们先看变频器有没有损坏或碰坏的痕迹，看电气元器件型号和设计原理图上是否一致，确保要一样。
要么是供货不对，要么是原理图不对。
总之“确保实物和设计原理图型号一致”。
第2步：把变频器柜内的干燥剂、塑料（减震防碰的材料）通通拿走；第3步：检查变频器的主回路连接包括变频器的进线，变频器的出线，制动单元，制动电阻，电机的接线。
做到：使用万用表欧姆档验证接线正确；使用螺丝刀验证接线端子紧固；确保变频器进线“相与相无短路”、“相与地无接地”情况发生。
“制动单元的进线极性正确”、“制动单元的出线没有接地，并且阻值和制动电阻一样。
使用万用表测量电机三相绕组无断路，正常值U2-V2、V2-W2、U2-W2在零点几欧姆。
第4步: 检查变频器的控制回路，做到接线紧固，正确，确保没有短路，接地发生。
第5步：检查电机接线，测量电机绝缘，保证电机能够转动。
确保无接地、断路、短路情况发生。
第6步：检查变频器的接地情况，电机的接地情况。
第7步：考虑到电机要做优化，提前通知甲方脱开负载，并现场亲自确认。
以上工作都要做到位，并填写上电前的工作内容和测量表。
(三)变频器的上电1 先测量变频器的进线断路器的进线电压相序正确,三相电压值正确（符合变频器的输入范围），三相电压平衡。
2 合上进线断路器，测量变频器（L1 L2 L3 ）的三相电压值正确。
S120 基本组态(技术讲解)
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
断开连接
配置
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
功能模块设置
电机模块设置
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
P864提示
P864参数设置
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
设置为1
设置为1
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
双轴电机模块信息汇总
电机参数输入
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
电机参数输入
电机参数输入
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
电机参数输入
电机参数输入
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
电机抱闸选择
电机抱闸选择
第六步 手动配置无Drive CLiQ接口的 电机
培训资料
• 名称： S120 基本组态（技术讲解） • 所属班组：xx •
S120硬件态介绍（DC-AC V2.5）
第一步 插入驱动单元
第一步 插入驱动单元
• 选择CU320
• 版本号
第一步 插入驱动单元
通讯方式选择
通讯地址设定
第二步 在线
选择驱动单元
在线
第二步 在线
在线连不上时
要对PG/PC接口设置
第二步 在线
诊断
诊断
第三步 恢复出厂设置
第四步 自动配置
第四步 自动配置
开始自动配置
选择伺服轴
第四步 自动配置
不能自动配置组件的提示
初始化结束
第五步 查看配置后的情况
无整流单元配置
驱动器
7【全员培训】第七讲车间在用的调速装置(二)之S120
第七讲车间在用的调速装置（二）之S120培训课程：车间在用的调速装置（二）之S120培训时间：2014年9月28日课程目标：了解西门子S120变频调速器的结构，掌握其常见故障培训讲师：顾慎张韩国清培训内容：一、S120系统交流变频调速器SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品，它将逐步取代现有的MASTERDRIVES（包括6RA70）及SIMODRIVE(包括6SE70)系列的驱动系统。
SINAMICS 系列中的SINAMICS S120 是集U/f 控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动控制系统，具有模块化的设计。
各模块间（包括控制单元模块、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等）通过高速驱动通讯接口DRIVE-CLiQ 相互连接。
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。
1. S120系统硬件组态结构1)控制单元CU（Control Unit）：CU320、CU320-2DP。
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。
一个CU320 最多可以带4 个矢量轴或6 个伺服轴，但是不能混合使用，但是它们可以和U/f 控制混合使用。
图1为S120的控制单元CU解析。
图1 S120 控制单元解析控制单元CU320 提供以下接口（包括但不仅限于）：(1).4个Drive CLIQ 插槽，可实现与其它Drive CLIQ 设备的通信，例如电机模块、调节型电源模块（Active linemodule）、传感器模块、终端模块等；(2).8 点可参数化数字量输入（浮动式）;(3).8 点可参数化双向数字量输入/输出（非浮动式），其中6 点快速数字量输入；(4).1 个Profibus 接口；(5).1 个RS232/485接口：可连接电脑，连接线不要超过5米。
一般不用，一般用以太网口连接电脑。
(6).1 个电子装置电源接口，通过24 V DC 电源连接器连接;(7).CF 卡(Compact Flash Card Slot)：ROM 卡，用于存储固件和参数设置。
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• 名称： S120变频器培训（技术讲解） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
目录
• 一、S120组件的名称及含义； • 二、STARTER的使用方法； • 三、常见的故障及解决措施；
SINAMICS概述
• SINAMICS 是西门子公司新一代的驱动产品，它 将逐步取代现有的MASTERDRIVES SIMODRIVE 系列 的驱动系统。SINAMICS 系列中SINAMICS S120 是集 V/F 控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动 系统，具有模块化的设计。各模块间（包括控制 单元模块、整流/回馈模块、电机模块、传感器模 块和电机编码器等）通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ 相互连接。
• STARTER 是用于调试SINAMICS 系列驱动器的工具软件，可以独
立安装，无需授权。另外，STARTER 还可以集成在Drive ES 中。 • STARTER 主要能实现以下功能： • • 硬件组态和识别（电子铭牌） • • 参数的设置 • • 动态特性的调试 • • 故障诊断 • • 程序的下装和上载
点击此处
•
激活测量
呈现控制优先
选择优化的对象
接受
获取使能
点击启动
电机优化（动态优化）
•
速度环优化
监控曲线
2、点击
1、选中此驱动轴
3、点击选择监控的参数
选择监控的参数
监控 开始
开环、闭环的控制
速度环
电流环
选中此轴
工艺调节器
设定
附加给定
反馈
限幅设定点击选择该调Fra bibliotek器调节器的使能
2019年x月于xx班
配置
•
参数配置
激活调节 器控制
控制方式
电源模块
•
无电抗
带输出电抗
•
•
输入电压
•
电机类型
额定电压 额定电流 额定功率 功率因数 额定频率
额定转速 冷却方式
激活此处；完整计算电子电路数据
激活编码器数据
点击 此处
编码器类型 编码器信号
选择测量系统
编码器供电电压
编码器脉冲
选1 电机识别
2、电机模块 •
3、CU320控制单元 •
4、SMC30编码器模块 •
5、CF卡
• CF卡:ROM卡，用于存储固件和参数设置。
S120启动时，自动将组态信息和参数读入系 统。
• 注：一个CU320最多可带4个矢量轴或6个伺服轴，不能混 用，但是可以和V/F控制混用。
二、STARTER的使用
一、 SINAMICS S120主要硬件概述
• SINAMICS S120主要硬件包括以下组成部分： • 1、电源模块 • 2、电机模块 • 3、CU320 • 4、SMC • 5、SITOP PS • 6、其它组件
1、电源模块
• 电源模块分为BLM/SLM/ALM • BLM：basic line module基本整流单元。只能整流。 • SLM：Smart line module。可能量回馈，但不可控。 • ALM ：Active line module。能进行能量回馈，且可控。
报文长度
•
选择报文
限制电流 最高转速
•
参数配置完毕
CU320输入/输出点连接
点击此处
输入点的连接
输出点连接
•
报文配置
选择数据交 换项目
建立地址
项目上线调试
连接驱动
保存
•
上
整体上载 恢复出厂设置
线
监控曲线
整体下载
下线
数据保存到CF卡
该选中项目的下载和上载
电机优化（静态优化）
•
静态优化