西门子S7-1200控制器6ES7241-1CH30-1XB0 采用大功率继电器

采用一台控制器的全新系统结构
每个电子协同型驱动装置都可协同进行工作，以便完成用户的驱动任务。上位控制器可使驱动装置产生所需的协调运动。这就要求控制器与所有驱动装置之间应实现循环数据交换。迄今为止，这种数据交换必须通过一个现场总线实现，安装和设计费用相应较高。而 SINAMICS S120 变频调速柜则采取了一条不同的途径：一个控制器对所有连接的轴进行驱动控制，并且还可在驱动装置之间或者在轴之间实现技术性的逻辑互连。由于全部所需数据均存储在控制器中，这些数据*进行传输。在一个控制器内即可交叉轴连接，利用一个鼠标，使用 STARTER 调试工具即可进行便捷的组态。
SINAMICS S120 变频调速柜控制器可自动执行简单的技术功能任务
CU310‑2 DP 或 CU310‑2 PN 控制单元可用于单机驱动
CU320‑2 DP 或 CU320‑2 PN 控制单元适合多轴应用。
借助于 SIMOTION D 的功能更强大的控制单元 D410‑2, D425‑2, D435‑2, D445‑2 和 D455‑2（按照性能进行分级），可完成复杂运动控制任务。
这些控制单元均基于面向对象的
SINAMICS S120 标准固件，该固件包含所有常用的控制模式，可升级以满足先进的性能要求。
驱动控制以组态方便的驱动对象形式来提供：
进线整流控制
用于广泛的异步（感应）电机应用 - 可靠的“矢量控制”和
用于具有苛刻动态要求的永磁同步电机 -“伺服控制”
而 V/f 控制模式可用于简单应用，如含有 SIEMOSYN 电机的成组驱动
CompactFlash 卡
SINAMICS S120 驱动器的功能存储在 CF 卡上。此存储卡中包含用于所有驱动装置的固件与参数设置（以项目的形式）。CF 卡还可保存附加项目，这意味着在调试不同类型的系列机床时，可立即访问正确的项目。在控制单元启动之后，CompactFlash 存储卡上的数据被读取并装到 RAM 中。
固件以对象的形式进行组织。驱动对象用于针对输入模块、电机模块、电源模块以及通过 DRIVE-CLiQ 连接的其他系统组件执行开环和闭环控制功能。
驱动对象
一个驱动对象就是一个独立软件功能，它带有自己的参数，如有必要，还带有自己的故障消息和报警。

它们越灵活，快速和精确，它们提供的竞争优势就越大：储存和取回机器是输送机，物流和库存移动系统的核心组成部分。它们具有节省时间和金钱的巨大潜力。此外，它们在降低能耗方面也发挥着重要作用。操作员保护是另一个核心问题– C标准EN 528中明确定义了有关存储和检索机器的相关要求。作为组件和系统的完整提供者，西门子可以为所有这些挑战提供解决方案。
吞吐量提高了15％
西门子已经开发出正确的解决方案，以提高存储和检索机器的性能。它们旨在大程度地提高加速潜力，同时将磨损降至低。他们还使用摇摆控制来减少桅杆振动，从而帮助节省材料。
智能全轮驱动提高性能
在底盘上有两个动力轮时，可以大程度地加速并防止驱动轮旋转，从而分配驱动扭矩。西门子可以提供专门开发的应用程序，使驱动扭矩在两个驱动轮之间静态和动态地分配。
驱动器中的集成摆控制可提高吞吐量
快速的加速度不可避免地导致桅杆振动。借助SINAMICS技术扩展VIBX（减振），可以在不限制机器动态性能的情况下防止这种振动。使用VIBX，行进轴的加/减速无法激发存储和检索机的固有频率。机器运行时，频率可以根据货物负载和负载处理设备的位置进行调整。*安装传感器来检测桅杆振动。事实证明，摇摆控制功能可以缩短门架到达足够静止的位置所需的时间，以使装卸设备能够移动到机架中，提货并再次搬出，以便存储和取回机器可以移动到仓库。移交站。这样可以将吞吐量提高多达10％，还可以增加仓库容量。由于减少了机器的磨损，因此可以在机器结构中使用较便宜的材料。较低的质量可以降低能耗
通过将摇摆控制（VIBX）与智能全轮驱动相结合，可以将性能提高多达15％。
100％符合DIN / EN 528 –符合标准的安全概念
为了保护操作员和机器并优化整个工厂，需要一个全面而灵活的安全概念。使用西门子免费提供的安全模块，可以根据存储和检索机器标准DIN EN 528实施安全概念。这些模块已通过TÜV（德国技术检查局）认证，因此是“即插即用”解决方案。它们基于集成驱动系统。 SIMATIC S7-F控制器的Safety Integrated功能与SINAMICS S120驱动器之间的佳交互作用使客户可以开发自己的安全概念。西门子正在为减少或没有缓冲区的仓库提供概念，针对适用于典型存储和检索机器应用（例如，松弛绳索或过载检测）的滑移和监控设备的系统提供安全策略。
通过使用自发电，可将电网输入功率减少多达80％
在提升应用中，驱动器通常需要制动重物。具有能量回收功能的变频器有助于显着降低能量需求。通过使用可再生反馈的电源模块，可以回收能量并将其用于提供其他负载。*制动电阻，这意味着可以使用更小的控制柜和更简单的冷却系统。通过SINAMICS S120的公共直流母线可以平衡能量消耗，从而大程度地减少系统的总损耗。此外，西门子已使用**级电容器来实施在直流母线中存储能量的策略。除了减少高达80％的功率输入1），即使在停电期间，仍可以进行电制动。制动器和车轮的磨损也被小化，并且存储和取回机器的可用性得到了提高。
1）适用于总效率为90％的机电系统。效率为80％，功率输入减少了64％。
设计
基于标准组件的灵活性
存储和检索机器解决方案包括以下标准组件：
SINAMICS S120转换器
SIMOTICS S‑1FG1伺服齿轮电动机
SINAMICS驱动控制图（SINAMICS DCC）
SINAMICS技术扩展VIBX
这些组件使用户可以实现自己的存储和检索机器需求，直至
模块化和可扩展的站点设置，配备 SIMATIC S7-1500 的 I/O 模块
高的性能
系统特性诊断
高端应用通道
紧凑型设计，模块尺寸仅 25 mm
下部零件变化
简化的订购、物流和仓储流程
在 PN 循环内对数字量和模拟量信号进行 n 次采集或输出
调整测量范围：
通过将测量范围调整为模拟量输入模块支持的测量范围的受限部分来增加分辨率
缩放测量值：
允许传输归一化至所需物理值的模拟量作为 REAL 值（32 位浮点）
同步 PROFINET
以高 100 Mbit/s 的速度进行内部数据传输
记录模拟量和输出持续 50 µs
记录数字量和输出持续 1 µs
按位模块化设计，采用单导线或多导线连接。
结构紧凑。
插入式端子适合单手接线，*使用工具。
性能高。
部件种类有限。
具有广泛的诊断功能

液压系统的驱动组件–液压机的节能解决方案
始终出色的效率
在优化液压机械​​和设备中，效率正变得越来越重要。这基本上适用于所有类型的液压驱动轴，尤其是例如压力机，注塑机和吹塑机的轴。除了倾向于设计为部分或完全电气化的液压机的趋势之外，优化液压单元本身也是有益的。
节能变得容易
节能高达70％，您未来的投资将在很短的时间内得到回报。包括一个液压泵，一个SIMOTICS电机和一个SINAMICS变频器的合适组合（这是在能源效率方面的新发展），将确保您实现大程度的节能。
优势
优势一览
高能源效率：节省多达70％
基于驱动控制图（DCC）的SINAMICS S120中的主动控制
大大减少噪音排放
高效率
简单的驱动系统，功能广泛
降低复杂度
易于系统集成
简单的预防性维护
减少阀门数量
压力和速度对压制过程的佳适应
速度，力和循环速率的精确再现性
小油箱
高度发达的诊断能力
模块化设计
应用
流程优化的能源使用
节能，现代化的系统通常只消耗液压机在相关阶段所需的能量。在“空转”期间，节能效果大：与传统解决方案中需要继续以降低的输出功率运行（15至20）的传统解决方案相比，泵实际上处于停机状态，并且仅消耗较少量的能量。 ％）。
BICO 技术
每个驱动对象都包含大量输入和输出变量，这些变量可使用 Binector-Connector 技术 (BICO) 进行任意和独立互连。一个 Binector 就是一个逻辑信号，其值为 0 或 1。而连接器是一个数值，例如，实际转速或当前设定值。
驱动个控制图 (DCC)
用于 SINAMICS S120 的 DCC 驱动控制图可对驱动级的闭环过程控制、逻辑和算术功能进行简便的图形化组态。
它可以方便地组态 SIMOTION 运动控制系统以及 SINAMICS S120 驱动系统的技术功能。
用户友好的 DCC 编辑器支持控制回路结构的方便图形组态和清晰显示。
相关的块库包含大量闭环控制、运算和逻辑块以及更复杂的开环和闭环控制功能。
SINAMICS S120 的驱动控制图同时还为直接在转换器中解决驱动级开环和闭环控制任务奠定了基础。
工艺控制器
工艺控制器是一种 PID 控制器，适合执行变量调节控制，例如，调节液位、温度、张力、压力、流速和调节辊位置。
集成的安全功能 (Safety Integrated)
控制单元支持全面的安全功能。
集成安全功能是 Safety Integrated 基本功能
STO = 安全扭矩断
SBC = 可靠制动控制
SS1 = 安全停机1
和需要授权的 Safety Integrated 扩展功能
SS2 = 安全停机 2
SOS = 安全运行停车
SLS = 安全限制转速
SSM = 安全转速监视器
SDI = 安全方向
SLP = 安全限制位置
（符合 IEC 61800-5-2 的缩写）
如果使用扩展安全功能，则需要授权、补充系统组件（如 TM54F 终端模块）或适宜的安全控制装置。
有关集成安全功能的详细信息，请参见“故障安全集成”一章。
诊断通过轨迹功能得到佳支持
与驱动对象相关的输入和输出变量的时间特性可通过集成的轨迹功能进行测量，并通过 STARTER 调试工具进行显示。轨迹可同时记录多 4 个信号。一个记录可通过自由选择边界条件来触发，例如，通过一个输入或输出变量的值来触发。
模块化设计，具有冗余性
坚固可靠的本质安全设计
可在高 Zone 1/21 的危险区域中使用，传感器和执行期甚至可在 Zone 0/20 危险区域中使用
可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

由于带有分开的电源装置和控制单元，SINAMICS S120 变频调速柜系统可**地满足大量不同驱动任务的要求。
控制单元根据要控制的驱动器数量和所需性能级别进行选择，而电源装置的额定值必须要满足系统的电能要求。控制单元和电源装置之间的连接可非常简便地使用数字系统接口 DRIVE‑CLiQ 来完成。
控制装置
CU310‑2 PN 控制单元和 SIMOTION D4x5‑2
CU310‑2 DP 和 CU310‑2 PN 控制单元
CU310 2 控制单元用于控制单机传动装置。标配有一个 PROFIBUS 接口 (CU310 2 DP) 或一个 PROFINET 接口 (CU310 2 PN) 以及一个 TTL/HTL 编码器分析电路。
控制单元 CU320‑2
CU320‑2 控制单元用于多个传动装置。此时，以下设备可通过控制单元 CU320‑2 运行。
V/f 模式下多 12 个转动装置，或
伺服或矢量控制模式下组多 6 个传动装置。
CU320-2 控制单元可用于在多个传动装置间建立连接，并实现简单工艺功能。
SIMOTION D 控制单元
SIMOTION D 控制单元用于实现协调运动控制，如同步运行、电子齿轮、凸轮或复杂工艺功能。
SIMOTION D 控制单元具有一系列性能型号：
SIMOTION D410-2，用于控制 1 到 3 个轴
SIMOTION D425‑2，用于控制多 16 个轴
SIMOTION D435‑2，用于控制多 32 个轴
SIMOTION D445‑2，用于控制多 64 个轴
SIMOTION D455‑2，用于控制多 128 个轴
STARTER 调试工具用于对各种类型控制单元进行调试和诊断。SIMOTION D 控制单元需要使用 SCOUT 工程软件（包含 STARTER 工具）。
有关 STARTER 和 SCOUT 的详细信息，请参见“工程组态软件”和“SIMOTION 运动控制系统”。
电源模板
简单的 SINAMICS S120 传动系统由一个 CU310 2 控制单元和一个变频装置组成。变频装置中集成有一个进线整流器、一个直流回路和一个用于为电机供电的逆变器。
带有 CU310‑2 控制单元的块型电源模块
电源模块针对不能将电能回馈至电源的驱动器而设计。制动过程中产生的能量通过制动电阻器而被转换为热量。
变频装置也可通过 CU320-2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 来运行，例如，在向一个多轴传动组中添加了一个单机传动装置之后。在此情况下，书本型电源模块必须配有 CUA31/CUA32 控制单元适配器。该多轴传动组通过 DRIVE CLiQ 连接到 CU320 2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension。机架型电源模块可使用一条 DRIVE-CLiQ 电缆直接连接到多轴控制单元。
电机模块
电机模块中集成了一个直流环节和一个用于为电机供电的逆变器。
CU320‑2 控制单元、电源模块和两个书本型电机模块
逆变柜适合在多机传动装置中使用，由 CU320 2 控制单元、SIMOTION D4x5 2 或 CX32 2 Controller Extension 进行控制。多个电机模块是通过一条共用直流母线相互连接的。由于多个电机模块共用同一个直流环节，因此它们可相互交换能量，即如果一个以发电机模式运行的电机模块产生了电能，该电能就可被以电机模式运行的另一个电机模块使用。由电源模块为电压源直流链路提供电源电压。
电源模块
电源模块可产生一个直流电压，用于通过电压源直流链路向电机模块供电。
基本电源模块
基本整流柜仅能够实现整流运行，即，它们不能将再生能量回馈到供电系统。若产生再生能量，例如，驱动装置制动时，必须通过一个制动模块和一个制动电阻器，将制动能量转换成热。如果基本电源模块用作馈电，必须安装相匹配的电源电抗器。可选装电源滤波器，来限制干扰，以符合 Class C2 限制 (EN 61800‑3)。