西門子伺服S120驅動系統 

西門子助力中國制造業智能升級！

西門子變頻器SINAMICS S120是西門子變頻器SINAMICS的一種產品，它主要由一個控制單元和一個功率模塊組成。如果系統作為多軸系統的擴展時，

用戶可以配置適配器來完成驅動任務。控制單元是西門子變頻器S120的核心模塊，在驅動控制系統的控制過程中起到了重要的作用。

西門子變頻器S120的控制單元分為單軸驅動控制單元，控制單元適配器等多種類型，用戶在使用西門子變頻器S120時，需要注意它的安全功能。

 SINAMICS S120 的產品包括：用于單軸控制的AC/AC 驅動器和用于多軸控制的共母線的DC/AC驅動器。SINAMICS S120其功率范圍為0.12Kw -4500Kw，幾乎適用于所有的生產機械。 

•多功能性：集多種控制模式于一體，適合于單軸或多軸驅動。一個多軸控制單元CU320能控制多個驅動軸，其軸數與控制模式有關。 ?伺服控制：6個驅動軸。 

?矢量控制：4個驅動軸。 

?V/F控制：8個驅動軸。 

•進線電壓：單向200－240VAC、三相380－480VAC和三相660－690VAC 

•控制電機類型：既能控制感應電機，又能控制同步、力矩及直線電機。 

•控制功能：既有高精度的速度控制功能，又具有簡單定位功能，實現軸的相對和定位。如果和上位的SIMOTION控制系統結合在一起還能實現同步、凸輪等復雜的運動控制功能。 

•硬件的自動識別：各驅動組件之間是通過高速通訊接口DRIVE-CLiQ來連接，因此主控單元CU320能自動識別各組件。 

•數據的快速交換：各組件借助DRIVE-CLiQ的通訊連接，能夠實現組件間的快速數據交換，任一組件都可以很方便獲取其它組件的數據，即：一臺驅動器能夠獲取另一臺驅動器的數據（如：速度和位置的實際值等）。 

•靈活性：模塊化設計，升級性強。可以根據實際需要來增加或減少相應的模塊，或者來選擇單軸或雙軸功率模塊。 

•友好的參數界面：圖形化的參數界面易懂易學，可根據功能圖的實時顯示，來實現參數的動態調試和監控。 

•選型和配置：SIZER工具軟件通過向導方便快捷地來實現SINAMICS S120的硬件配置，并可以導出配置和訂貨清單。 

•TIA設計理念：集成的PROFIBUS－DP接口，易于和其它控制系統連接。

產品版區： S120  dingolee

現需要選一套S120的伺服驅動器及電機，之前都是用V80系列的，S120的沒用過，上面什么控制模塊、驅動模塊怎么選啊？

還有V80里面的1FL4033那種伺服電機能和S120的伺服驅動器配嗎？我具體需要一個轉矩在1.5NM左右的電機，轉速沒要求，然后就是做以下幾個動作：

手動慢速旋轉（按下按鈕就轉，放開按鈕就停）、自動定角度旋轉（設定好兩種角度，通過旋鈕來選擇，然后按一下按鈕就轉動一個預先設定好的角度），

這個簡單的動作是不是直接用S120上面的輸入輸出口來完成，不需要再配PLC了吧。

SINAMICS是西門子一代的變頻器產品，分為G（普通型）和S（高性能型）兩個家族。Micromaster，Masterdrive 等變頻器最終將統一到SINAMICS系列產品中。

SINAMICS 系列 是新一代變頻器，分S系列和G系列，其中：

S系列相當是 MasterDriver 工程型變頻器6se7系列的升級。實際上已經涵蓋了各種驅動范圍（包括伺服定位）。

G 系列相當是 MICROMASTER 標準（通用MM系列）變頻器系列的升級。

SINAMICS G120系列：

該系列采用的是控制單元和功率模塊分離的設計，功率到250KW，以后取代MM4系列。

SINAMICS G130系列：

功率到800KW，也采用控制單元和功率模塊分離的設計，控制單元采用的是和S120系列一樣的CU320-2。主要用在大型單機驅動設備上。

G150是以柜體的形式供貨的，是采用G130變頻器做成的變頻柜。

SINAMICS S120：

是替換6SE70的高性能變頻器，支持單軸和多軸應用，控制單元CU320-2既可以做伺服控制也可以做速度控制。

類

速度控制、轉矩控制、轉矩限幅—使用VECTOR模式。這是傳統變頻器的功能，可以用在張力控制、線速度控制、

主傳動控制、負荷分配、主從控制、恒壓供水……等場合。

第二類

位置控制、高動態響應、快速定位—SERVO模式。

這是伺服控制應用場合，需要定位，需要提高生產節拍，高動態響應意味著更快的加減速特性和更好的跟隨性，

一般還會配合上游運動控制器實現位置同步、凸輪同步、路徑插補等功能，廣泛引用在各類生產機械上，比如包裝、印刷、紡織、機床、機器人……等場合。

為西門子S120變頻器選擇匹配電機

①對于VECTOR模式，一般使用三相異步鼠籠電機，即感應電機。

②對于SERVO模式，一般使用三相永磁同步無刷伺服電機。

總結

對于速度/轉矩控制場合，使用VECTOR+感應電機；對于位置控制場合，使用SERVO+同步電機。通過以上內容介紹，相信您對S120控制模式如何選擇，

是用伺服還是矢量控制會有一定的了解

SINAMICS S120 的產品包括：用于單軸控制的AC/AC 驅動器和用于多軸控制的共母線的DC/AC驅動器。SINAMICS S120其功率范圍為0.12Kw -4500Kw，幾乎適用于所有的生產機械。 

•多功能性：集多種控制模式于一體，適合于單軸或多軸驅動。一個多軸控制單元CU320能控制多個驅動軸，其軸數與控制模式有關。 ?伺服控制：6個驅動軸。 

?矢量控制：4個驅動軸。 

?V/F控制：8個驅動軸。 

•進線電壓：單向200－240VAC、三相380－480VAC和三相660－690VAC 

•控制電機類型：既能控制感應電機，又能控制同步、力矩及直線電機。 

•控制功能：既有高精度的速度控制功能，又具有簡單定位功能，實現軸的相對和定位。如果和上位的SIMOTION控制系統結合在一起還能實現同步、

凸輪等復雜的運動控制功能。 

•硬件的自動識別：各驅動組件之間是通過高速通訊接口DRIVE-CLiQ來連接，因此主控單元CU320能自動識別各組件。 

•數據的快速交換：各組件借助DRIVE-CLiQ的通訊連接，能夠實現組件間的快速數據交換，任一組件都可以很方便獲取其它組件的數據，即：

一臺驅動器能夠獲取另一臺驅動器的數據（如：速度和位置的實際值等）。 

•靈活：模塊化設計，升級強。可以根據實際需要來增加或減少相應的模塊，或者來選擇單軸或雙軸功率模塊。 

•友好的參數界面：圖形化的參數界面易懂易學，可根據功能圖的實時顯示，來實現參數的動態調試和監控。 

•選型和配置：SIZER工具軟件通過向導方便快捷地來實現SINAMICS S120的硬件配置，并可以導出配置和訂貨清單。 

•TIA設計理念：集成的PROFIBUS－DP接口，易于和其它控制系統連接。

隨著市場的發展和國內功率電子技術、微電子技術、計算機技術及控制原理等技術的進步，國內數控系統、交流伺服驅動器及伺服電動機這兩年有了較大的發展，在某些應用領域打破了國外的壟斷局面。

西門子S120伺服驅動參數調整

S120為用戶提供了豐富的用戶參數0——59個，報警參數1——32個，監視方式（電動機轉速，位置偏差等）22個。

用戶可以根據不同的現場情況調整參數，以達到控制效果。幾種常用的參數的含義是：

（1）“0"號為密碼參數，出廠值315，用戶改變型號必須將此密碼改為385。

（2）“1"號為型號代碼，對應同系列不同功率級別的驅動器和電動機。

（3）“4"號為控制方式選擇，改變此參數可設置驅動器的控制方式。其中，“0"為位置控制方式；

“1"為速度控制方式；“2"為試運行控制方式；“3"為JOG控制方式；“4"為編碼器調零方式；

“5"為開環控制方式（用戶測試電壓及編碼器）；“6"為轉矩控制方式。

（4）“5"號為速度比例增益，出廠值為150。此設置值越大，增益越高，剛度越高。參數設置根據具體的伺服驅動型號和負載情況設定。一般情況下，

負載慣量越大，設定值越大。在系統不產生振蕩情況下，應盡量設定較大些。

（5）“6"號為速度積分時間常數，出廠值為20。此設定值越小，積分速度越快，

太小容易產生超調，太大使響應變慢。參數設置根據具體的伺服驅動型號和負載確定。一般情況下，負載慣量越大，設定值越大。

（6）“40"、“4l"號為加減速時間常數，出廠設定為0。此設定值表示電動機以0——100r/min轉速所需的加速時間或減速時間。加減速特性呈線性。

（7）“9"號為位置比例增益，出廠沒定為40。此設置值越大，增益越高，剛度越高，相同頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。

但數值太大可能會引起振蕩或超調。參數數值根據具體的伺服驅動型號和負載情況而定。

西門子S120伺服驅動的參數優化技巧

（1） 根據上述設置好S120伺服驅動器參數后，開始優化調整伺服性能，即驅動增益參數的調整。一般S120驅動器保持缺省的增益參數，

基本可以滿足用戶的加工要求。在缺省增益運行電動機時，如果電動機發出異常聲音，則要首先考慮電動機軸的安裝是否存在問題。

經檢查問題后可考慮采用共振抑制的辦法，修改7號參數（轉矩濾波器）和8號參數（速度檢測低通濾波器）來抑制電動機產生的振動。

7、8號參數缺省參數為100，可試著每次將7、8號參數分別減少10，按確認鍵。運行電動機，如還不正常，再減少10，直到電動機無異常聲音。

一般7，8號參數的調整范圍為20——80之間，這樣基本能達到共振抑制的效果。

（2） 保持出廠參數時達不到加工效果，比如車床車出的斜面粗糙度值大，可試著再調整如下參數：①速度比例增益PA5的調整：

確認驅動器正常啟動，用數控系統手動控制電動機轉動（機床移動）。確認如果電動機不振動，加大調整此參數。設定值越大，剛性越大，

機床的定位精度越高，每次加大數值5，直到產生振動，將此值減小到穩定后，再將此值減10；②位置比例增益PA9：在穩定范圍內，

盡量設置得較大，這樣機床跟蹤特性好，滯后誤差小。同速度比例增益的調整相似，在不產生振動的情況下應盡可能調大此值；

③如以上兩參數提高后還達不到加工效果，可采用調整7、8號參數的方法進行振動的抑制參數調整。調整后，驅動器5、9 號參數可以再向上調一些，

這樣應該可以滿足用戶的加工要求。

綜上所述，西門子S120伺服驅動的正確使用除按用戶手冊正確設置參數外，還應結合使用現場和負載情況，靈活操作。實際工作中，

使用者只有具備較強的參數理解能力和實踐技能，才能摸索出調試驅動器和電動機的技巧，才能用好伺服驅動和伺服電動機。