SINAMICS 系列变频器SINAMICS系列变频器可协助您解决低压、中压以及直流电压范围内的各类驱动任务。从变频器到电机和控制系统，所有西门子驱动组件皆可完美地相互协同作业，并能轻松地与您现有的自动化系统集成一体。SINAMICS为您开启数字化之路。借助全面覆盖产品研发及生产流程的多样化工具，尤为高效的工程设计系统将使您持续受益。集成的安全技术还为您大大节省了电柜内部空间。SINAMICS文档的一般信息SINAMICS 文档SINAMICS 文档分为以下几个类别：• 通用文档/产品样本• 用户文档•制造商/服务文档标准功能范畴本文档描述的功能范畴可能和实际提供的驱动系统的功能范畴有偏差。•在驱动系统中也可能会运行本文档中未说明的功能。但这并不表示在交付系统时必须提供这些功能以及相关的维修服务。•本文档中也可能会描述驱动系统上不存在的功能。提供的驱动系统的功能仅以订购资料为准。•机床制造商增添或者更改的功能，必须由机床制造商进行说明。同样，为使文档简明清晰，本文档并不包含所有产品类型的所有信息，也不能考虑到订货、销售和维护的每种实际情况。目标使用人群本文档供使用SINAMICS 驱动系统的机器制造商、调试人员和维修人员使用。优点本文档介绍了各个使用阶段的必要信息、步骤和/或操作。使用Siemens Industry Online Support App 您可随时随地访问超过 30万个西门子工业领域的产品文件。该应用程序也支持以下应用领域：• 解决项目实施中出现的问题• 排除出错故障•对设备进行扩展或重新规划您也可以访问技术论坛以及由我们的专家为您创建的其他文献。• 常见问题• 应用示例• 手册• 证书•产品发布及其他众多事项Siemens Industry Online Support App 提供 Apple iOS版和安卓版。铭牌上的二维码铭牌上的二维码包含了各设备的数据。使用任一智能手机通过 Industry Online SupportApp扫描该二维码，便可获取相应设备的技术信息。第三方网页本印刷品中包含第三方网页链接。西门子对此类网页的内容不承担任何责任，也不会声明或认可此类网页或其内容为西门子所有，因为西门子并不能控制此类网页上的信息，也不对上述网页的内容和信息负责。用户对使用此类网页上的信息自担风险。
适用范围与其文档/工具适用范围 文档/工具定位 SINAMICS S 销售文档设计/配置• 选型工具 SIZER• 电机选型手册决定/订购 SINAMICS S120 产品样本• SINAMICS S120 和SIMOTICS（产品样本 D 21.4）• SINAMICS 变频器，适用于基本型驱动和 SIMOTICS 电机（产品目录 D31）• SINAMICS 变频器，适用于单轴驱动 - 内置模块 (D 31.1)• SINAMICS 变频器，适用于单轴驱动 -分布式变频器 (D 31.2)• SINAMICS S210 伺服驱动系统 (D 32)• SINUMERIK 840机床设备（产品目录 NC 62）安装/装配 • SINAMICS S120 控制单元和扩展系统组件手册• SINAMICS S120书本型功率单元手册• SINAMICS S120 装机装柜型功率部件手册• SINAMICS S120 液冷式装机装柜型功率单元手册•SINAMICS S120 水冷式装机装柜型功率单元（用于共同的冷却回路）手册• SINAMICS S120风冷式装机装柜型功率单元手册• SINAMICS S120 AC 驱动手册• SINAMICS S120 Combi 设备手册•SINAMICS S120M 分布式驱动技术手册• SINAMICS HLA 液压驱动系统手册调试 • 调试工具Startdrive• SINAMICS S120 Startdrive 入门指南• SINAMICS S120 Startdrive调试手册• SINAMICS S120 功能手册“驱动功能”• SINAMICS S120 Safety Integrated功能手册• SINAMICS S120 功能手册之通讯• SINAMICS S120/S150 参数手册• SINAMICS HLA液压驱动系统手册使用/操作 • SINAMICS S120 Startdrive 调试手册• SINAMICS S120/S150参数手册• SINAMICS HLA 液压驱动系统手册引言1.3 适用范围与其文档/工具驱动功能功能手册, 06/2020,6SL3097-5AB00-0RP3 23适用范围 文档/工具维护/维修 • SINAMICS S120 Startdrive调试手册• SINAMICS S120/S150 参数手册文档目录 • SINAMICS S120/S150 参数手册引言1.3适用范围与其文档/工具驱动功能24 功能手册, 06/2020, 6SL3097-5AB00-0RP31.4 有哪些主题？软件手册报警 按照升序编号进行说明 SINAMICS S120/S150 参数手册参数 按照升序编号进行说明 SINAMICSS120/S150 参数手册功能图 按照主题范围排序 SINAMICS S120/S150 参数手册按照升序编号进行说明驱动功能SINAMICS S120 功能手册“驱动功能”通讯主题 SINAMICS S120 功能手册之通讯2)SafetyIntegratedBasic 和 Extended Functions SINAMICS S120 SafetyIntegrated 功能手册Basic Functions SINAMICS S120 功能手册“驱动功能”调试 使用STARTER 调试基本的SINAMICS S120 驱动入门指南 1)调试 使用 STARTER SINAMICS S120调试手册 1)调试 使用 Startdrive 调试基本的SINAMICS S120 驱动Startdrive 入门指南 2)调试Startdrive SINAMICS S120 Startdrive 调试手册 2)网络服务器 SINAMICS S120功能手册“驱动功能”硬件 手册控制单元与扩展组件• 控制单元• 选件板• 端子模块• DRIVE‑CLiQ 集线器模块• VSM10•编码器系统连接SINAMICS S120 控制单元和扩展系统组件手册书本型功率单元• 电源进线• 电源模块• 电机模块•直流母线组件• 制动电阻• 控制柜设计SINAMICS S120 书本型功率单元手册装机装柜型功率部件 SINAMICS S120装机装柜型功率单元手册，风冷型或液冷型/水冷型AC 驱动组件 SINAMICS S120 AC 驱动手册S120 Combi 组件SINAMICS S120 Combi 设备手册通过 LED 进行诊断STARTER SINAMICS S120 调试手册1)Startdrive SINAMICS S120 Startdrive 调试手册 2)引言1.4 有哪些主题？驱动功能功能手册,06/2020, 6SL3097-5AB00-0RP3 25硬件 手册LED 的含义 设备手册高频驱动组件 SINAMICS S120高频驱动系统手册1) 固件版本 5.1 SP1 及以下2) 固件版本 5.2 及以上OpenSSL 的使用多种 SINAMICS产品均包含 OpenSSL。此类产品适用：• 本产品包含了一些由 OpenSSL 项目开发、用于应用在 OpenSSL Toolkit中的软件基本数据保护准则遵守基本数据保护准则西门子遵守数据保护准则，特别是数据Zui小化原则（privacy bydesign）。对于该产品的具体含义是：产品不会处理或存储个人相关数据，技术功能数据除外（例如时间戳）。用户如果将此类数据与其他数据（例如排班表）关联或者将个人相关数据存储在同一介质（例如硬盘）上而产生个人相关性，则应由用户自行确保遵循数据安全法规。未遵循安全说明和遗留风险可引发生命危险忽视随附硬件文档中的安全说明和遗留风险会导致重伤或死亡。•遵守硬件文档中的安全说明。•进行风险评估时应考虑到遗留风险。警告因参数设置错误或修改参数设置引起机器故障参数设置错误可导致机器出现故障，从而导致人员重伤或死亡。•采取保护措施，防止未经授权的参数设置。•采取适当措施（如驻停或急停）处理可能出现的故障。应用示例的质保规定应用示例在组态和配置以及各种突发事件方面对设备没有强制约束力，无需一一遵循。应用示例不会提供客户专用的解决方案，仅在典型任务设置中提供保护。用户自行负责上述产品的规范运行事宜。应用示例并没有解除您在应用、安装、运行和维护时确保安全环境的责任。安全性信息Siemens为其产品及解决方案提供了工业信息安全功能，以支持工厂、系统、机器和网络的安全运行。为了防止工厂、系统、机器和网络受到网络攻击，需要实施并持续维护先进且全面的工业信息安全保护机制。Siemens的产品和解决方案构成此类概念的其中一个要素。客户负责防止其工厂、系统、机器和网络受到未经授权的访问。只有在有必要连接时并仅在采取适当安全措施（例如，防火墙和/或网络分段）的情况下，才能将该等系统、机器和组件连接到企业网络或Internet。Siemens 不断对产品和解决方案进行开发和完善以提高安全性。Siemens强烈建议您及时更新产品并始终使用Zui新产品版本。如果使用的产品版本不再受支持，或者未能应用Zui新的更新程序，客户遭受网络攻击的风险会增加。要及时了解有关产品更新的信息，请订阅Siemens 工业信息安全 RSS源，篡改软件会引起不安全的驱动状态篡改软件（如：病毒、木马、蠕虫等）可使设备处于不安全的运行状态，从而可能导致死亡、重伤和财产损失。•总是使用Zui新版本的软件。• 将自动化和驱动组件集成到设备或机器上的整套先进工业信息安全方案中。•全面考虑整套工业信息安全方案中使用的所有产品。• 采取相应的保护措施（如：使用杀毒软件）防止移动存储设备中的文件受到恶意软件的破坏。•在调试结束后，检查所有和安全相关的设置。电源模块，即 Line Modules包含用于直流母线的中央电源。针对不同的协议有不同的电源模块可供选择：•调节型电源模块（ALM）调节型电源模块可以提供电能，还可以向电网反馈再生电能。只有在需要对驱动进行针对性制动时，才需要制动模块和制动电阻，即使是在无回馈能力的掉电中也是如此。使用ALM供电时需要一个进线电抗器及一个调节型接口模块。•基本型电源模块（BLM）基本型电源模块仅适用于馈电运行，即不能向电网反馈再生电能。如果积存了再生电能，比如在驱动制动时，就必须使用附加的制动模块和一个制动电阻将其转化为热能。•非调节型电源模块（SLM）非调节型电源模块可以提供电能，还可以向电网反馈再生电能。只有在需要对驱动进行针对性制动时，才需要制动模块和制动电阻，即使是在无回馈能力的掉电中也是如此。如果将SLM 用作电源，必须安装配套的进线电抗器。参数设置在工程设计工具 Startdrive中通过驱动对象“电源”对电源模块进行参数设置。说明非调节型电源模块 5 kW 和 10 kW功率等级为 5 kW 和 10 kW的非调节型电源模块不具有 DRIVE-CLiQ 接口，故不可在工程设计工具 Startdrive 和调试软件 STARTER中配置。针对功率等级为 5 kW 和 10 kW 的 SLM 的调试，必须将以下信息考虑在内：• 为了与控制单元进行通讯，SLM必须通过端子与控制单元的数字量输入连接。• 必须遵循针对 SLM的控制建议的接通和关断顺序。有关非调节型电源模块与控制单元的连接，以及有关建议的接通和关断顺序的更多信息参见SINAMICS S120书本型功率单元设备手册。驱动功能功能手册, 06/2020, 6SL3097-5AB00-0RP3 353.1调节型电源功能说明调节型电源的闭环控制和进线电抗器或 Active Interface Module，以及 Active LineModule（升压器）一起工作。直流母线电压值可以由参数设定，处于控制中，不受电源电压波动的影响。调节型电源模块开环和闭环控制的固件位于对应的控制单元中。调节型电源模块和控制单元通过DRIVE-CLiQ 进行通讯。“并联”和“主从运行”这两种功率单元运行方式请参见本手册中的功能模块 (页 479)章节。特点•直流母线电压受控，可自行调节，不受电源电压波动的影响。• 具有回馈能力• 特定的无功电流设置•轻微的电源谐波，电源电流呈正弦波形（cos φ = 1）• 多个调节型电源模块并联• 多个调节型电源模块的主从运行•用于装机装柜型调节型电源模块的可设置带阻滤波器电源3.1 调节型电源驱动功能36 功能手册, 06/2020,6SL3097-5AB00-0RP33.1.1 书本型调节型电源的闭环控制概述下图为 Active Infeed闭环控制的结构概览。䇗㡖䞣ᅲ䰙ؐⳈ⌕↡㒓䖯㒓⬉ᡫ఼❨ᮁ఼⬉⑤㾺఼⬉⑤Ⓒ⊶఼⬉㔥Џᓔ݇ᅲ䰙ؐ⏽ᑺࠊᔎৃ䗝$FWLYH,QIHHG$FWLYH/LQH0RGXOH'5,9(&/L4)LUPZDUH&RQWURO8QLW$FWLYH,QWHUIDFH0RGXOH9ROWDJH6HQVLQJ0RGXOH$FWLYH,QWHUIDFH0RGXOHV图3-1 书本型调节型电源的结构框图采用 Booksize 型调节型电源模块时的调节型电源闭环控制。根据设置的电源电压(p0210)，书本型的调节型电源模块在以下运行方式下工作：•“active”模式在“active”模式中，直流母线电压被控制在一个可调节的设定值(p3510)上，电源电流呈正弦波形(cos φ= 1)。无功电流也受控，可以根据需要设定。• “Smart”模式在“smart”模式中，电源仍具有回馈能力，但和“active”模式不同的是，直流母线电压有所降低。直流母线电压由当前的电源电压决定。可选择激活扩展智能模式（参见章节“扩展智能模式(页 61)”）电源3.1 调节型电源驱动功能功能手册, 06/2020, 6SL3097-5AB00-0RP337在调试时可以按照输入电压(p0210)的大小设置缺省的直流母线电压设定值(p3510)和控制模式：表格 3-1直流母线电压和控制模式的缺省设置 - 书本型输入电压 p0210 [V] 380 至 400 401 至 415 416 至 440460 480控制模式 p3400.0 “0” = “active”模式 “1” = “smart”模式Vdc_设定值 p3510[V] 600 625 562 至 5941) 6211) 6481)1)“smart”模式中的电压值由经过整流的电源电压得出。此时直流母线电压的设定值(p3510)失效。Zui大静态直流母线电压（p0280）满足下列条件时，支持对应p0210 > 415 V 使能书本型功率单元的闭环控制运行：p0280 ≥ 1.5 x p0210 且 p0280 >660 V。在此情形下，直流母线电压设定值 p3510 不会自动调整。建议使用 p3510 = 1.5 xp0210。电压闭环控制模式通过 p3400.0 = 0 和 p3400.3 = 1 激活。Voltage SensingModule 10 (VSM10)使用了用于采集电源电压的 Voltage Sensing Module 10(VSM10)时，如果满足了特定的边界条件，驱动也可以在频率变化强度超出 IEC 61000-2-4标准规定的电网上运行。通常在隔离的厂级电网上频率会强烈变化，在大范围的公共电网上一般不会出现，例如欧洲的公共电网。但在欧洲以外的其他地区，主要是配电范围较广的国家，比如国土面积比较大的国家如澳大利亚、美国和中国等，电网电压降低的次数更频繁、幅度更大并且持续时间更长，可能达到数秒。在这种类型的电网上我们强烈推荐使用Voltage Sensing Module。调试书本型ALM在调试时应设定设备的输入电压(p0210)并选择电源滤波器(p0220)。自动调试结束后，和调节型接口模块配套的滤波器会自动设为缺省的电源滤波器。如果希望驱动组合的结构有所不同，必须通过p0220修改电源滤波器的类型。在首次接通电源或接通另一个电源时，必须通过电源/直流母线识别功能(p3410)执行自动的控制器设置。识别时不允许开/关用电设备。说明在一个不具有回馈能力的电源上（如：发电机），必须通过二进制互联输入p3533 取消回馈运行。电源3.1 调节型电源驱动功能38 功能手册, 06/2020,6SL3097-5AB00-0RP3说明连接了一个宽带电源滤波器时，必须通过 p0220 = 1...5设置该滤波器。温度传感器必须连接到调节型电源模块的端子 X21 上。可以在以下范围内设置直流母线电压(p3510)：• 上限：–Zui大直流母线电压(p0280)– 由电源电压(p0210)和Zui大升压系数(r3508)得出• 下限：输入电压(p0210)乘以1.423.1.2 装机装柜型调节型电源的闭环控制概述下图为 Active Line Module 的结构概览。此外，下图还示出Chassis 型与 Chassis-2型之间的区别。䇗㡖䞣ᅲ䰙ؐⳈ⌕↡㒓䖯㒓⬉ᡫ఼⬉㔥Џᓔ݇❨ᮁ఼⬉⑤᭄⬉ܙ乘⬉⑤Ⓒ⊶఼❨ᮁ఼Џᓔ݇⬉ܙ乘⬉㔥Ⳉ⌕↡㒓⬉⑤Ⓒ⊶఼䖯㒓⬉ᡫ఼$FWLYH,QIHHG&RQWURO$FWLYH/LQH0RGXOH'5,9(&/L4)LUPZDUH&RQWURO8QLW$FWLYH,QWHUIDFH0RGXOH9ROWDJH6HQVLQJ0RGXOH9ROWDJH6HQVLQJ0RGXOH$FWLYH,QWHUIDFH0RGXOH$FWLYH/LQH0RGXOH$FWLYH/LQH0RGXOH&KDVVLV$FWLYH/LQH0RGXOH&KDVVLV图3-2 Chassis 和 Chassis-2 型 Active Infeed 闭环控制的示意性结构在采用 Chassis 型Active Line Modules 时 Active Infeed 闭环控制的运行方式装机装柜型调节型电源模块（ALMChassis）只在“active”模式下工作。电源3.1 调节型电源驱动功能功能手册, 06/2020,6SL3097-5AB00-0RP339在“active”模式中，直流母线电压被控制在一个可调节的设定值(p3510)上，电源电流呈正弦波形(cos φ =1)。在调试时可以根据公式 p3510 = 1.5 × p0210和输入电压（p0210），设置直流母线电压设定值（p3510）。调试 Chassis 型ALM在调试时必须对设备输入电压（p0210）进行参数设置。所需的电源滤波器(p0220)是缺省设置。在首次接通电源或接通另一个电源时，应该通过电源/直流母线识别功能（p3410）执行自动的控制器设置。说明识别时不允许开/关用电设备。说明在一个不具有回馈能力的电源上（如：发电机），必须通过二进制互联输入p3533 取消回馈运行。Chassis-2 型 Active Interface Modules 的特点与 Chassis 型的ALM 相比，Chassis-2 型的 Active Line Modules（ALMChassis-2）以更高且可调节的脉冲频率工作。为了将电源谐波失真进一步Zui小化，已对上游的 Chassis-2型调节型接口模块（AIM Chassis-2）进行处理。就 Chassis-2型调节型接口模块而言，必须在外部设有预充电系统和主接触器。通过Chassis-2型调节型电源模块的软件执行以及监控运行所需开关的控制和反馈。对所需的信号互联的描述参见以下手册：• SINAMICS S120风冷装机装柜型功率单元设备手册可在参数 p0255（功率单元接触器监控时间）中调整所采用的的接触器的开启时间及闭合时间。在将Chassis-2 型 ALM 并联的情况下，以下边界条件适用：• 必须将信号连接至每个 ALMChassis-2。仅这样才能实现有效的并联运行模式。电源3.1 调节型电源驱动功能40 功能手册, 06/2020,6SL3097-5AB00-0RP3设置直流母线电压注意部件过热Active Line Modules的过大的升压系数可能导致部件过热和损坏。• 参数 p3508（升压系数）中可输入的Zui大值为“2.00”。不论是对 Chassis 型ALM 还是对 Chassis-2 型 ALM 而言，均可在以下极限内设置直流母线电压（p3510）：• 上限：–Zui大直流母线电压(p0280)– 由输入电压(p0210)和升压系数(p3508，Zui大可设为 2.00)得出•下限：输入电压(p0210)乘以 1.42对于直流母线电压，下列值 (p0280) 适用于 Chassis 和 Chassis-2 型ALM：电源识别和直流母线识别功能说明通过自动的参数识别功能可以确定典型的电源参数和直流母线参数。这些参数是电源模块中控制器设置优化的基础。借助电源识别和直流母线识别功能可以实现电流控制和电压控制设置的优化。电压控制动态特性的调节可以通过p3560进行。说明重复电源识别/直流母线识别如果电源环境或直流母线上的组件发生变化，例如：在用户现场安装后或驱动组合中添加了组件，则应设置p3410 = 5 重复电源识别和直流母线识别。只有这样才能确保电源以优化的控制器设置工作。在激活识别后会输出报警A06400。电源3.1 调节型电源驱动功能功能手册, 06/2020, 6SL3097-5AB00-0RP341说明识别时不允许开/关用电设备。识别方式有下列识别方式可供使用：• p3410 = 4:通过 L适配保存识别和控制器设置下一次出现的脉冲使能信号会触发总电感和直流母线电容的识别（2个测量循环，电流大小不同）。测定的数据（r3411 和 r3412）被记录在 p3421 和 p3422中。同时重新计算控制器，并确定电流控制器适配的参数（p3620、p3622）。系统随后自动将电源的参数非易失性存储。电源不间断地以新的控制器参数工作。•p3410 = 5:复位，通过 L 适配保存 ID 和控制器设置与 p3410 = 4的不同之处在于，在首次识别开始前会将电源电感和直流母线电容的参数值复位（p3421 = p0223 且 p3422 =p0227）。说明应优先使用 p3410 = 5 的识别方式。不论是对 Chassis 型 ALM 还是对 Chassis-2 型ALM 而言，均可执行识别。• p3410 = 6：Chassis-2 型 Active Line Modules（ALMChassis-2）的鲁棒性控制器设置对于 ALM Chassis-2 而言，可通过 p0220 ≥ 110 自动选择对应的Chassis-2 型Active Interface Modules（AIM Chassis-2），并通过 p3410 = 6执行自动控制器设置。在自动控制器设置期间，以大幅缩短的测量测定直流母线的大小。所有其他控制器参数已通过设置 p3410 = 6而被预设。需要考虑到下列优点和缺点：– 在电网参数改变（例如切换至另一电网）后，无需就控制器参数以及电网识别进行调整。– 与通过p3410 = 5 进行的识别相比，自动控制器设置会导致动态特性损失。在成功完成识别后，系统会自动设置 p3410 =0。其他的识别方式请参见 SINAMICS S120/S150 参数手册。