西门子S120/S150变频器

Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，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。其强大的***功能将实现进给轴的***、相对***。

Sinamics S120 产品包括：用于共直流母线的DC/AC 逆变器和用于单轴的AC/AC 变频器。
• 共直流母线的DC/AC 逆变器通常又称为Sinamics S120 多轴驱动器，其结构形式为电源模块和电
机模块分开，一个电源模块将3 相交流电整流成540V 或600V 的直流电，将电机模块(一个或多个)
都连接到该直流母线上，特别适用于多轴控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优
点是各电机轴之间的能量共享，接线方便、简单。
• 单轴控制的AC/AC 变频器，通常又称为Sinamics S120 单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块
和电机模块集在一起，特别适用于单轴的速度和***控制。
系统概述：SINAMICS S120 组件
SINAMICS S120 DC/AC模块

 
 
电源模块：

 
电机模块：
1）书本型电机模块

 
2）装机装柜型电机模块

 
SINAMICS S120 AC/AC模块（PM340）

 
• 模块型
? 功率范围：从0.12kw 到90kw。
? 进线电压：1 相200V-240V 及3 相380V-480V 两种规格。
? 有内置滤波器和不含滤波器两种形式。

 
装机装柜型
? 功率范围：从110kw 到250kw。
? 进线电压：3 相380V-480V

CU310-2 DP 和CU310-2 PN 都是S120 单轴交流驱动器的控制单元，通过PM-IF 接口和功率模块相连

接，来实现单轴的运动控制功能。CU310-2 DP 是集成了Profibus-DP 接口，而CU310-2 PN 则是集成了
ProfiNet 接口。在此只介绍CU310-2 DP 的使用，而CU310-2 PN 与其完全类似。

1) 和功率模块配合使用方法：
• 模块型功率模块：
? CU310-2 DP 通过PM-IF 接口直接插到功率模块上。
? 如果编码器是HTL 和TTL 信号，则可直接插接到X23。
? X100 Drive-CLiQ 接口，接带Drive-CLiQ 的编码器、传感器、端子模块等。
? X21 Profibus-DP 接口，与Profibus-DP 网络相连。
• 装机装柜型功率模块
? CU310-2 DP 通过X100 的Drive-CLiQ 接口与功率模块相连接。
? 传感器模块、端子模块等直接连接到功率模块的Drive-CLiQ 插槽。
? X21 Profibus-DP 接口，与Profibus-DP 网络相连。

 

 
控制单元 CUA31 简述
CUA31 是控制单元的适配器，通过集成的Drive-CLiQ 接口，将模块型的功率模块连接到CU320 或Simotion D 模块上，来完成运动控制功能。而装机装柜型的功率单元已集成了CUA31。

 
控制单元 CUA31 结构框图

控制单元－CU320-2
控制单元即CU320，它是驱动系统的大脑，负载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，并且同一块CU320 控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能
够读取控制单元上其它轴的数据，这一特征广泛被用作多轴之间的简单的速度同步。
用作速度控制
• 更大控制的轴数(指用带性能扩展1 的CF 卡)：通常为6 个伺服轴或4 个矢量轴或8 个V/F 轴 。实际
控制的轴数与CU320 的负荷(即所选的功能)有关，应以SIZER 配置软件为准。
• 伺服轴和矢量轴不能用一块CU320 来控制，即伺服轴和矢量轴不能混配在一块CU320 上，但伺服
或矢量都能与V/F 混配。
• 更大输出频率及弱磁：伺服为650kHz，矢量和V/F 控制为300kHz。更大为5 倍的弱磁。
? 用作位置控制
更大控制的轴数(指用带性能扩展1 的CF 卡)：用作伺服控制时，更大为4 个轴；用作矢量控制
时，更大为2 个轴，控制轴的数量不是***的，与CU320 的负荷有关，具体控制轴数应由实际应用决
定。推荐使用SIZER 配置软件来决定所能控制的更大轴数。

 

首钢京唐30万吨横切机组
一、项目背景
首钢京唐30万吨横切机组项目系由首钢国际工程技术有限公司总包。机械设备成套属设计院自主设计、研发。横切机组位于1580热轧工程成品库内，同时通过矫直 技术，改善钢板板型和降低残余应力，主要用于将热轧成品钢卷切成满足用户要求的钢板 
二、解决方案
采用西门子SINAMICS家族新推出的高性能变频调速器-S120，SLM+MM架构，系统分为690V和380V两电压等级，690V等级选用两个1000KW的SLM整流回馈模块，10套MM电机模块。380V选用1个500KW的SLM整流回馈模块，28套MM电机模块。系统供16套CU320,。为了满足高精度的要求，每个电机模块配置了***C30。选用S120大大减少了柜体的数量，通过CU320通讯减少了DP从站数量，从而减少了故障率。

 

 

 

首钢京唐钢铁公司1580mm热轧工程钢卷托盘运输系统变频传动系统
一、项目背景
钢卷双排式托盘运输系统是由北京首钢国际工程技术有限公司与国外公司联合设计。双排式托盘运输系统双层式托盘运输基础上发展而来的新技术，具有设备基础浅、设备重量轻制造检修和维护方便、自动化控制方式灵活、***少、运行成本低等特点。此系统为世界第四条生产线。

 二、解决方案
该系统采用了SINAMICS家族新推出的S120系列产品，采用矢量控制，共选用SLM整流模块2台，控制单元CU320  60台、电机模块170台、带扩展型CF卡、扩展端子板等，在配置上由1个CU320控制3个电机模块，模块与模块之间通过DRIVE-CLiQ电缆连接。PLC通过CU单独的控制每一台电机模块。

 

  
高炉上料卷扬变频系统

 

一、系统介绍
在高炉炼铁生产中，上料系统主卷扬系统为整个高炉的核心设备，负责高炉原料的输送。其运行的稳定与否，对整个钢铁工艺流程有着直接和显著的影响，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。

二、系统运行特点 
采用S120变频多传，SLM+MM架构 
 1、能够频繁启动、制动、停车、反向，
 转速平稳，过渡时间短；
 2、能够按一定的速度运行；
 3、能够广泛地调速；
 4、系统工作可靠。
三、类似项目
天柱钢铁二期580m3高炉、唐银钢铁1080m3高炉、唐山迁西远大450m3高炉、武安龙鼎钢铁680m3高炉、唐山春兴钢铁680m3高炉、武安金鼎二期高炉上料。

转炉炼钢变频系统
一、系统介绍
在转炉炼钢生产中，转炉倾动及氧枪升降系统为整个转炉的核心设备。其运行的稳定与否，对整个钢铁工艺流程有着直接和显著的影响，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。
二、系统运行特点 
采用S120变频单传，AC/AC变频
1、能够频繁启动、制动、停车、反向，
转速平稳，过渡时间短；
2、能够按一定的速度运行；
3、能够广泛地调速；
4、系统工作可靠。

三、类似项目
永兴钢铁150T转炉变频系统；
日照钢铁120T转炉变频系统。

 

 
印度电钢2×60吨转炉及连铸工程
110/30吨铸造吊桥式起重机
一、项目背景
铸造桥式起重机是钢铁行业重要的组成部分之一，直接影响整个企业的安全、正常生产。 

 

二、解决方案
西门子SINAMICS S120系列变频器，变频器采取ALM+电机模块的方式。
ALM: 300kW*2
电机模块组成：

主起升：（2钩+1备用）160kW

副起升：（1钩+1备用）107kW
副小车：9.7kW
主小车：32kW

大车行走：（2个）46kW
 

国内客户
卫华集团、新乡矿山、纽科伦起重等

  

秦皇岛港务（集团）有限公司
第七***CD3翻车机AFE变频柜

 

 一、项目背景
翻车机卸车系统卸煤是依靠铁路来煤的火力发电厂的主要卸煤方式，由大连重型机器厂生产的三车翻车机，系统由拨车机、翻车机、迁车台机及推车机四部分组成，设计卸煤能力为1500t/h。

 二、解决方案

 新型全数字矢量型变频器从根本上克服了原翻车机调速系统的缺点，全数字量给定，高精度、高稳定性，功率部分采用目前已成熟的IGBT元件，具有开关频率高（输出PWM波形更好）、对外干扰小、控制功率小的特点，还具有智能保护功能，耐过电压及过电流能力强。