西门子CPU模块6ES7522-5HH00-0AB0
SINAMICS S120 驱动系统概述
值编码器一种位置编码器，在接通其电源之后，可立即将驱动系统的位置作为实际值提供使用。如果是单圈编码器，信号采集范围为转动一圈；如果是多圈编码器，信号采集范围为转动多圈（例如，典型的有4096转）。在将值编码器用作位置编码器时，在接通之后不需要进行找零运行，因此不需要基准开关（例如 BERO）。
有回转式和直线值编码器。
值编码器示例：
供货的1FK 和 1FT 电机可以配有集成式多圈值编码器，每圈2048个正弦/余弦波形信号，超过4096转数，且有→“EnDat协议”。
调节馈电一种使用→“调节型电源模块”馈电的功能，包括所需附加部件（滤波器，开关设备，“控制器”的计算功率部分，电压检测等）
调节型接口模块该模块包括→“调节型电源模块”所需的输入侧部件，例如象预充电电路（预充电接触器和缓冲保护功能）。
有源整流单元一个受控、自整流换向的馈入/反馈装置（在馈入/反馈方向带有IGBT），可为电机模块提供一个稳定的直流链路电压。有源线路模块和线路电抗器协同作为一个增压变频器运行。
异步电机异步电机是一种交流电机，其转速小于同步转速。
异步电机既可以直接以星形或三角形方法连接到三相电源中，也可以通过一个变频器连接到三相电源上。
与一个变频器共同使用时，异步电机就成了“变速驱动系统”。
其它常有的术语：鼠笼式电机。
参见→“双轴电机模块”
自动重新启动“自动重启”功能可在电源出现故障并重新接通之后，自动接通变频器电源，而无需确认电源故障错误。自动重启功能可降低驱动停机次数和生产故障。
然而，在长时间电源故障后，如果没有操作员操作而自动恢复接通驱动，可能会有危险，操作人员必须意识到这一点。在这种危险情况下，应根据需要采取外部控制措施（例如，取消接通命令），以确保操作安全。
自动重启功能的典型应用：泵/风机/压缩机驱动作为单独的驱动系统工作，通常不需要提供本地控制选件。自动重启功能不能用于连续物料进给和运动控制的协同驱动器。
通过 SINAMICS 参数可对该功能进行如下设置：
若没有 24V 电子装置电源，则在电源故障后重启
在 24V 电子装置电源故障后重启
因故障而关机后重启
以下操作可通过参数进行设置：
仅确认电源故障消息（例如，对于多电机驱动，直流复励）
参数设置延时时间结束时的接通命令
快速重启时的接通命令
可以指定在可参数设置的时间范围内尝试重启的次数
除自动重启功能以外，还可激活→“快速重启”功能，以确保快速切换到仍处于旋转状态的电。
基本输入滤波器结合一个线路电抗器，线路滤波器可以根据 EMC 相关规定限制传导电磁干涉发射。
基本电源模块非调整式馈电单元（二级管桥或晶闸管桥，无电源反馈），用于整流直流链路的线路电压。
基本操作员面板用于插装在一个 SINAMICS 上的简便、小型制作员面板→带数字显示器和一些键的控制装置
BOP20 是 SINAMICS 产品范围内的一部分。
块型容量优化、立体构造一个驱动装置主要用于操作一个电机。
参见 → 书本型 → 装置型。
书本尺寸书本型结构型式的驱动部件，便于后置安装。主要设计用于操作数个电机。
制动控制用于在循环负荷范围内短暂停止运转时，或者在故障情况下，用来规定机械式抱闸或者运行制动器何时动作的软件功能。
制动继电器由一个用于制动控制的 24 V继电器组成。可用此继电器开关制动器，额定值为24 V DC/12 A 或 440 V AC/12 A。
制动柜利用某个脉冲间隔将一个→“制动电阻”连接到直流链路电压上的电子式开关或者断路器（制动断路器），以便将发电运行状态下产生的（制动）能量转换成热能，并且终将直流链路电压限制到允许的值。对于SINAMICS，未在制动模块中集成任何制动电阻器。必须将其安装在制动模块外部。
制动功率由一块功几块→“电机模块”输入→“直流链路”中的再生功率，例如降低载荷或电机降容运行时。
参见→“制动电阻器”。
制动电阻器制动电阻可释放→“直流链路”的多余能量。该电阻连接在一块“制动模块”上。
这样，所产生的热损耗就能散发到机柜以外。
参见→“制动功率”。
电容模块此模块用来增强和缓冲直流链路容量。
它可用于补偿一个短时电源故障或用于即时储存制动能量。
装机装柜型单元在较高的输出功率范围，调速柜主要用于集成在控制面板中。各组件安装在支撑面板或支架上。
参见 → 书本型 → 模块型
冷却板冷却板是一块扁平的铝板，可被 SINAMICS 电源模块用作一个热接口，通过冷却方法→ 冷却板冷却法。
冷却板冷却冷却板冷却法是一个用于 SINAMICS电源模块的冷却方法，目前只能用于书本型装置。冷却板代替常规的肋形散热器固定在设备的后部。
指令数据记录参数数据集包括二进制输入（例如用于控制指令）和连接器输入（例如用于设定点）。
每个数据集都以索引参数的形式表示。通过输入信号切换。
通过几个指令数据的相应参数化和数据集的转换，可根据不同预组态的信号源操作驱动系统。
通讯板用于外部通讯的模块，如 → PROFIBUS、→ PROFINET、CAN或以太网。插装在一个控制装置的选件插槽内。
通讯板以太网 20用于和 → PROFINET 一起操作的模块（用于自动化系统的PROFIBUS International开放式工业以太网标准）
支持IRT（等时实时）的PROFINET IO 和RT（实时）的PROFINET IO。插装在一个控制装置的选件插槽内。
CompactFlash 卡用来保存驱动软件及其参数的非易失存储卡。该存储卡可从外部插入→“控制器”中。
控制电源模块24 V 电源模块，用于 SINAMICS 驱动组部件的电子回路。
控制供电模块通过两个输入供电：输入电源和→直流回路。直流链路接口可确保在当掉电或电压下降时，能缓冲电子装置电源，控制紧急回位运动和动态缓冲。
控制器单元中央控制模块：在此模块中实现多个 SINAMICS→“整流装置”和/或→“逆变单元”的前馈和反馈控制功能。
控制装置适配器一个用于在模块型功率模块（PM340）与多个驱动器（如 CU320）的控制单元之间实现 DRIVE-CliQ通信的模块。
控制单元适配器通过功率模块接口（PM-IF）连接到功率模块并通过 DRIVE-CliQ 连接到控制单元。
直流链路变频器（或变频器系统）部件可连接输入电流变频器（整流器）和输出电流变频器（一个或多个变频器）。
对于象 SINAMICS 等电源直流链路转换器，在直流链路中可产生一个恒定直流电压。
直接测量系统直接连接在运动机器部件上的位置编码器以及其相关的评估电子装置。如果是直线轴，为此也可以使用光栅尺。
在很多情况下，必须要用到一个直接测量系统，因为用于位置感测和控制的电机编码器并不适合此用途，如由于传动系中弹性和间隙过大。
双电机模块可以将两个电机连接在一个双电机模块上运行。
参见→“电机模块”→“单电机模块”。
DRIVE-CLiQ“Drive Component Link with IQ”的缩写形式。
用来连接SINAMICS驱动系统不同组件的通讯系统，例如 “控制单元”， “电源模块”， “电机模块”，“电机”和转速/位置编码器。
DRIVE-CLiQ是基于具有双绞线的标准工业以太网的标准硬件。除了发送信号和接受信号之外，也可通过DRIVE-CLiQ电缆提供 +24 V电源。
驱动系统一个驱动系统包括所有所属产品系列部件（例如SINAMICS）。一个驱动系统包括以下部件：→“电源模块”，→“电机模块”，→“编码器”，→“电机”，→“终端模块”和→“编码器模块”，以及诸如电抗器、滤波器等补充部件。
静态转速调节器可通过下垂控制（Droop）人为地变得“有柔性”，方法是将前置符号为负的转速调节器输出信号的一个可调百分比施加到转速调节器输入端上。这意味着在较高负载转矩下转速会略有降低。下垂控制功能可用来减轻对负载冲击的反应，并且可用于驱动系统负荷补偿调节功能的某些变量，这些驱动系统与连续运动的料带耦合在一起。积分部分或输出信号总和可作为转速输出信号使用。下垂控制功能可使用一个控制命令启动和关闭。
动态侍服控制动态伺服控制系统 (DSC)可直接在驱动系统中以迅速的转速调节脉冲来分析位置实际值。位置参考值在上位控制系统的位置调节脉冲中通过时钟同步的→PROFIBUS使用→PROFIdrive 信息帧来设定。
借助先进的信号过滤和预控制，DSC 通过较低的总线带宽负载即可保证位置控制回路达到佳动态性能。
使用 DSC，还可实现较高的控制增益，从而实现较高的刚度，例如快速补偿和修正负载相关踪迹/路径偏差。
边沿调制变频器控制单元的调制方法，在此调制方法下，从直流链路电压“切割”出来的脉冲不会出现在固定的时帧中。所生成的输出电压脉冲沿由几个短脉冲组成，同时在每个半波的中央生成一个宽脉冲（以零交叉为中心）。这样就可有数量级为100％电源连接电压的高输出电压，因此可较好地利用电机。
电子铭牌通过→DRIVE-CLiQ 连接的每个 SINAMICS 部件都有一个电子铭牌。
该铭牌可通过→“STARTER”调试工具读取，可提供以下信息：型号，订货号，版本，制造商，系列号和额定技术数据。
编码器编码器是一种测量系统，可用于采集转速和/或角度/位置值的实际值，并提供给电子装置进行处理。根据机械结构，编码器可集成在→“电机”（→“电机编码器”）中或安装在外部机械装置中。根据具体的运动类型，分为回转式编码器和直线编码器。根据测量值，分为→“值编码器”和→“增量式编码器”。
参见→“增量式编码器 TTL/HTL”→“增量式编码器 sin/cos 1 Vpp，→ 旋转变压器。
EnDat协议串行传输协议用于从值编码器到马铃薯动控制或位置控制器传输位置/实际角度位置。
使用 EnDat 协议，可对编码器进行参数设置和诊断。
故障缓存器故障一旦发生，驱动即可将其输入一个故障缓冲器中。故障缓存器可以通过参数进行读取。
去磁所谓去磁就是减小一个电机的磁化电流，以便在达到额定电流时，可以继续提高转速。
柔性响应使用该功能，即使在电压降至小直流链路电压为额定值（或参数设置供电电压）的50%时，变频器仍可运行。存在电压降时，变频器的大输出功率将随当前供电电压的降低而降低。
与→“动态缓冲”相比，只要剩余功率足够，就可避免明显的速度降低。
瞬时测量当硬件信号到达时，瞬间的位置实际值就会被保存并且（例如通过PROFIBUS）可供进行进一步处理。硬件信号可以从例如一个测量探头或者一个印刷标记信号采集传感器发出（机械式开关、BERO或者光电传感器）。硬件信号的脉冲沿可以设定参数（上升脉冲沿，下降脉冲沿，或者两者兼有）。
快速重启在通电后，“快速重新启动”功能可自动将变频器切换到一个可能会惰行的电机上。当切换至旋转电机时，必须首先由一个异步电机对该电机进行一次磁化操作。对于无编码器的驱动，执行当前速度的搜索操作。斜坡函数发生器中的当前速度整定值随后被设置为当前实际速度值。以该值为起点，加速到终有效的转速整定值。在通电后，当负荷还在逐渐降低时，“快速启动”功能可以缩短斜坡上升过程。
应用程序示例：
发生电源故障后，快速重启功能可以保证风扇驱动尽快地重新连接至转动的风扇叶轮。
参见→“自动重启”。
散热热损耗从变频器和/或电机传走，从而不会超过允许的温度。
集线器网络中基于星形连接技术的中央连接元件一个集线器将到达的数据包分配所连接的各个设备。
增量式编码器增量式位置和转速编码器。增量式位置和转速编码器相对于→“值编码器”而言，不好根据位置实际值输出行程信号，而是增量式“差分位置或者角度信号”。
有以下三种增量式编码可供使用→增量编码器 TTL/HTL、→增量编码器sin/cos1 Vpp 或 →旋转变压器。
增量式编码器，sin/cos 1 Vpp增量编码器 sin/cos 1 Vpp 是一种高分辨率光学正弦-余弦编码器，例如可作为 “电机编码器”安装于1FK 电机中。
一般可输出以下信号：
每转的每个信号具有 2048 正弦波形信号周期的两个呈 90 度相位差的信号，作为差分信号，振幅为 1 Vpp（A/B正弦编码器轨迹）。
每转一个基准信号（零脉冲）作为差分信号，振幅为 0.5 Vpp。
对于某些型号而言，额外有两个呈 90 度相位差的正弦信号周期，作为差分信号，振幅为 1Vpp（C/D 轨迹）。
为了获得位置以及角度实际值，首先对正弦编码器轨迹的零交叉进行分析（粗略分析，例如每转总计有4x 2048 =8192零交叉）。除此之外，还可通过振幅模拟信号来进行精密分析。通过粗略分析和精密分析的结合，编码器每转一圈就可获得超过一百万个增量的分辨率。
典型的 sin/cos 编码器例如有：ERN1387，ERN1381。
增量式编码器 TTL/HTL增量式位置和转速测量编码器（→“增量式编码器”）。大多数输出具有方波输出信号的两个呈90度相位差的脉冲序列（轨迹），并且通常每转会额外输出一个重置脉冲。输出信号具有TTL 电平（通常为+5V RS422差分信号；TTL = 晶体管- 晶体管逻辑）或者 HTL 信号（+15或+24V逻辑电平；HTL=高电平晶体管逻辑）。
电源滤波器电源滤波器是变频器输入端中的滤波器，可以用来隔离变频器中所产生的谐波负荷和/或者干扰电压。
电源滤波器可以是主动式，也可以是被动式滤波器，一种可用于（以输入湝波为特征的）比电源频率大出5、7、11、13倍以及更多倍的低频谐波，另一种则可用于大于 10 kHz 的高频电压扰动（即无线电抗干扰滤波器）。
对于配有电源滤波器的SINAMICS而言，仅指被动式无线电抗干扰滤波器。
电源模块电源模块是一种功率元件，可从三相电源电压生成一个或者多个→“电机模块”所需的直流链路电压。
以下三种电源模块可用于SINAMICS：
→ “基本电源模块”→“非调节型电源模块”和→“调节型电源模块”。
电源电抗器电源电抗器的作用是减少电流峰值或电流谐波。与→“调节型电源模块”配套使用，电源电抗器也可用于储存能量。
输入侧功率部件指在电源和变频器之间安装的功率部件，如输入电抗器，输入滤波器，输入接触器等。
液体冷却液体冷却法是一个用于 SINAMICS电源模块的冷却方法，并且目前只能用于调速柜。对于这种冷却方法，需要固定集成一个带有进出口喷嘴的液体冷却器。Siemens AG所引用的规格适用于液体质量、容积流量（每个时间单位内的液体量）和液体压力。在冷却板冷却法的情况下，液体冷却也可以由客户改进。
电机SINAMICS可控制的电机根据回转和直线运动方向以及电磁工作原理，大致可分为同步和异步电机。使用 SINAMICS时，电机连接在一个→“电机模块”上。
参见→“同步电机”→“异步电机”→“电机编码器”
带 DRIVE-CliQ 的电机带 DRIVE-CliQ 的电机包括一个电机、编码器和一个集成的编码器评估系统。为了操作这些电机，需将一根电力电缆和一根→ DRIVE-CliQ 电缆连接到→ 电机模块。
电机编码器一个集成在电机中或固装在电机上的编码器，如 →分解器、→增量式编码器 TTL/HTL 或→ 增量式编码器 sin/cos 1Vpp。
该编码器用来采集电机转速信号。如果是同步电机，同时也采集转子角度信号（电机电流的换向重叠角）。
对于无附加→“直接位置测量系统”的驱动系统，也可作为位置编码器，用于位置控制。
电机模块电机模块是一种功率元件（DC-AC 逆变器），用来给所连接的电机提供电能。
通过驱动组的→“直流链路”进行供电。
一个电机模板必须通过 DRIVE - CLiQ 接口连接到一台控制器上。电机的开环控制功能和闭环控制功能储存在控制器中。
有→“单轴电机模块”和→“双轴电机模块”两种。
电机电位计使用该功能可以模拟用来设置设定值的机电式电机电位计。通过控制指令“升高”或者“下降”来调节设定值。
电机侧功率部件指在变频器和电机之间安装的功率部件，如输出电抗器、输出滤波器等等。
经过优化处理的脉冲图形一种变频器门控单元的复杂调制方法，可对电压脉冲进行整理，使得输出电流尽可能接近于正弦波形。这对于实现较高的门控性能和平滑转矩波动非常重要。
输出电抗器变频器或逆变器中的电抗器，用于降低长电源电缆中的容性充电/放电电流。
电源模块电源模块是一个 AC-AC 变频器，其并不具有内置式→控制装置。
电源该部件可为电子和电气部件提供电能。
对于 SINAMICS，所有部件都通过 24V 端子或导轨内部连接。
电源可使用市售常规电源 (例如 SITOP power) 或通过→“控制供电模块”。
PROFIBUS现场总线符合标准 IEC 61158, section 2 to 6。
PROFIdrive此 PROFIBUS 行规由 PNO（PROFIBUS userorganisation）规定并用于速度控制型和位置控制型驱动器。
新版本为PROFIdrive V3行规。
PROFINET这是一个基于组件的开放式工业通讯系统，其使用→ 以太网用于分布式自动化系统。
旋转变压器机电性能非常牢靠且经济的→“电机编码器”，没有任何集成式电子装置，纯粹根据电磁原理进行工作：在两个呈90度的线圈中，分别感应一个正弦和一个余弦信号。旋转变压器可发送用于变频器的转速可调运转以及位置调节所必需的信号。每转所发送的正弦和余弦周期信号的数目就等于旋转变压器的极对数目。对于双极旋转变压器，电子分析装置可每转输出一个附加零脉冲。该零脉冲可保证位置信息与编码器转的唯一分配。两极旋转变压器可用作单圈编码器。
两极旋转变压器可用于任意极数的电机。如果是多极旋转变压器，电机和旋转变压器的极对数目始终一致。多级旋转变压器的分辨率要高于两极旋转变压器。
安全制动器控制与→“安全集成”相关的功能。
如果是SINAMICS→“书本型变频调速柜”，各通过一个+24V通道和接地通道中的电子开关来对电机制动器进行双通道控制。两个通道均受到监控。如果两个通道之一故障，则进行检测并发出信号。如果是书本型变频调速柜，制动导线集成在电源电缆之中。
参见→“制动控制”。
安全制动继电器经过认证的组件，用于安全控制一个 24 V 制动线圈。
见→制动继电器
安全停机→“安全集成”功能
该功能可在故障情况下，或者在与某个机器功能共同使用的情况下，用来安全隔离电机的转矩发电。该过程与驱动系统有关，并无接点。参见→“安全集成”
安全集成集成在产品中的安全功能，用于有效保护人员和机器的安全，符合欧盟机器规范EC 98/37/EG的规定。
利用集成安全功能，能以简易和经济的方式满足EN 954-1所规定的3类安全要求。
传感器模块用于分析转速/位置编码器信号的硬件模块。
单电机模块单电机模块是一个 “电机模块”，只能用来连接并且运行一个电机。
参见“双电机模块”。
正弦波滤波器正弦滤波器连接在电机侧的转换器或变频器输出上。此滤波器设计用于生成一个形状几乎为正弦的转换器输出电压。
这个方法可以保护绝缘系统可能被电压峰值损坏的电机。
另外，在多数情况下都不需要一根屏蔽电力电缆。
正弦滤波器经常用于化学工业中，如用于保证电机接线盒中的允许绝缘电压不被超出。
用于西门子驱动的 SIZERSIZER 是用于 SINAMICS 和 MICROMASTER 驱动系统的组态工具。使用 SIZER可以对驱动系统进行技术性设计并且将系统所需的驱动部件进行组配。
参见→“STARTER”
跳跃频带跳频带就是一个速度/频率设定点范围，驱动器必须在此范围内操作。可以给跳跃频带的上限和下限设定参数。如果从跳频带内的外部或内部设定点源输入一个信号值，则这个信号值由多个调频限值中的一个取代。此项功能可用来抑制不良的机械共振振荡，通过降低可能造成这种共振振荡的速度得以实现。
非调节型电源模块（Smart Line）具有二极管桥式电路的不可调馈电/反馈单元，用于馈电并且通过IGBT以防倾倒、电网换相方式进行反馈。
回馈整流装置可为→“逆变单元”提供直流回路电压。
STARTERSTARTER调试工具设计用于驱动装置的启动和参数化。此外，还可以使用该工具在维修情况下执行必要的诊断功能（例如PROFIBUS诊断，函数发生器，追踪等）。
参见 → 用于西门子驱动的 SIZER
同步电机同步伺服电机与频率准确同步运转。这些电机没有转差率（而→“异步电机”有转差率）。根据其构造型式需要不同的控制和调节方案，以便可以通过变频器使其运转。
同步电机具有以下特点：
永磁单独励磁
有/无阻尼鼠笼
带和不带位置编码器
同步电机的优点：
高动态响应（→“同步伺服电机”）
过载能力强。
具有指定频率的高转速精度 (SIEMOSYN 电机)
同步伺服电机 (例如 1FK, 1FT)为配有位置编码器（例如→“值编码器”）的永磁→“同步电机”。由于自惯性矩小，驱动系统的动态性能好，例如由于没有功率损失，可这实现高功率密度，并且结构紧凑。同步伺服电机只能与变频器配套使用。由于为此需要伺服控制，电机电流与转矩相关。电机电流的瞬时相位关系可根据使用位置编码器检测的转子位置推算。
终端板卡端子扩展模块，用于插入→“控制器”中。
如果是SINAMICS，例如就有终端板卡TB30，配有模拟式和数字式I/O端子。
终端模块终端扩展模块，用于卡装到控制柜中的安装导轨上。
如果是SINAMICS，例如就有终端模块 TB31，配有模拟式和数字式I/O端子。
第三方电机如果其电机数据为驱动组所未知，则该电机称为第三方电机，并且不能通过其订货号识别。
调试时需要外部电机的电机数据。必须手工输入到相应的参数中。
拓扑结构拓扑结构描述了一个驱动系统的结构，该系统带有控制装置、电机模块、电机、编码器、端子模块，包括连接系统。
主轴定位使用该功能可以让电机以规定的转矩/力向一个固定的止挡移动，而不产生故障报文。当到达止挡位置时，就会形成通过参数所定义的转矩/力并且保持不变。
矢量控制矢量控制（磁场控制）是一种用于感应电机的高性能控制。它基于准确的电机和两种电流成分的模块计算，通过软件算法控制磁通和转矩。以此，可**地遵守和限制预定的转速和转矩，并具有良好的动态响应。
有两种矢量控制类型：
频率控制（无传感器矢量控制）
速度转矩控制，带速度反馈（→“编码器”）
此组件用于在发生共振时将直流链路电压以及电机电压限制在允许值内。
如果电力电缆过长，系统共振频率在不利条件下的激励可以导致直流链路中产生过电压。在这种情况下，所连接电机的绝缘系统尤其危险，并且可能发生部分放电。
如果所有电力电缆的总长度超过 350 m（屏蔽电缆） 和 500 m（未屏蔽电缆），则必须使用此组件。
电压传感模板这个组件可用来测量实际线路电源并通过 → DRIVE-CliQ传送测得的数据。和一个有源线路模块一起用来反馈实际线路电压的数值。
其可安装在一个顶帽式导轨上，并且具有用于一个温度传感器的 2 个模拟量输入和 1 个接口。
西门子CPU模块6ES7522-5HH00-0AB0
