西門(mén)子SINAMICS家族具有豐富的產(chǎn)品線，如下圖所示，從V系列、G系列到S系列，具有多種產(chǎn)品可選。

V系列：V20和V90，一款性價(jià)比很高的變頻器和伺服電機(jī)。

G系列：G120C，G120，G120X，G120XA，G120D，G130，G150等通用變頻器和風(fēng)機(jī)泵變頻器以及柜式變頻器。

S系列：S110，S210，S120等中高端伺服電機(jī)。

2 G120變頻器

G120變頻器屬于SINAMICS家族中標(biāo)準(zhǔn)型通用變頻器，應(yīng)用機(jī)型或者環(huán)境如下圖所示。G120選型的時(shí)候在重載啟動(dòng)時(shí)，一定注意要高一個(gè)功率檔。

G120變頻器的基本組件分為3部分，如下圖所示。

G120變頻器的基本組件分為3部分，如下圖所示。

對(duì)于功率單元有兩個(gè)系列PM240-2和PM250，PM250具有電能反饋能力，PM240-2不具備。PM240-2功率范圍從0.37Kw到250Kw，共7中尺寸，電壓范圍從單相200V、三相200V、三相380V-480V、三相500V-690V，基本能夠滿足絕大部分工藝需求。

對(duì)于控制單元有多種可以選擇，大致分為CU230P-2，CU240E-2，CU240E-2F，CU250S-2，這三種從通訊總線協(xié)議上，每一種又可以三類，即Modbus/USS，Profinet，Profibus(有的驅(qū)動(dòng)器具有can總線)，比如CU240E-2，CU240E-2 PN，CU240E-2 DP，CU250S-2 CAN。

對(duì)于操作面板，總的來(lái)說(shuō)有兩款可以選擇，BOP-2和IOP-2。BOP面板只能夠顯示兩行字符，IOP面板可以顯示的比較多，支持中英文切換。兩種面板都支持柜門(mén)安裝。

3 CU250S-2

對(duì)于變頻器需要接編碼器做閉環(huán)控制，只能夠選擇CU250S-2控制單元，下圖展示了編碼器類型和接口。控制器具有3個(gè)編碼器接口，其中一個(gè)DRIVE-CLiQ是西門(mén)子通訊協(xié)議的。

1是位置控制和轉(zhuǎn)速控制都用這個(gè)編碼器;

2是位置控制用編碼器，速度控制沒(méi)有編碼器;

3是位置控制用一個(gè)編碼器，速度控制用另外一個(gè)編碼器。

4 調(diào)試軟件

G120可以在博圖(TIA)軟件上調(diào)試，也可以在Starter軟件調(diào)試，博圖上調(diào)試需要按照插件starterdrive組件，調(diào)試界面是中文，starter軟件調(diào)整參數(shù)比較方便，但界面是英文。

5 案例

本案例以堆垛機(jī)的一個(gè)水平軸為例，該異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器上接了兩個(gè)編碼器，其中一個(gè)在電機(jī)的后端，是增量編碼器，另外一個(gè)是小車(chē)上裝的激光尺編碼器。

電機(jī)后端的編碼器用作速度控制，激光尺用作位置控制編碼器。在驅(qū)動(dòng)器組態(tài)的時(shí)候，注意幾個(gè)地方。

驅(qū)動(dòng)器組態(tài)的時(shí)候，注意勾選基本定位器功能，啟用該功能需要一個(gè)授權(quán)，若沒(méi)有授權(quán)，則驅(qū)動(dòng)器上ready指示燈會(huì)一直閃紅燈，但不影響使用該功能。

后面IO配置包含電機(jī)配置按照正常配置即可，比較關(guān)鍵的一點(diǎn)是編碼器參數(shù)的配置，因?yàn)榭梢越o速度控制和位置各配置一個(gè)編碼器，注意勾選兩個(gè)編碼器，將第一個(gè)編碼器勾選為電機(jī)編碼器，同時(shí)確定這兩個(gè)編碼器分別接在哪個(gè)接口。此案例電機(jī)后側(cè)1024線的增量編碼器。

將1024編碼器器的詳細(xì)參數(shù)點(diǎn)開(kāi)將絕對(duì)值細(xì)分改為2即可。

對(duì)于位置控制的編碼器，此案例選擇的是勞易測(cè)的一款AMS 307i激光尺，原理如下圖示。

我們?cè)谄涫謨?cè)可以找到，編碼是格雷碼，24位，分辨率0.1mm，供電電壓18-30V，我們按照這個(gè)參數(shù)將其填入驅(qū)動(dòng)器編碼器2的配置中。

隨后在機(jī)械參數(shù)配置中，將齒輪比配置一下，配置參數(shù)的時(shí)候需要減速器的參數(shù)，機(jī)械輪子的參數(shù)和編碼器的參數(shù)。

驅(qū)動(dòng)器參數(shù)配置完成，可以在控制面板中進(jìn)行使能，點(diǎn)動(dòng)，速度模式運(yùn)行，定位模式運(yùn)行，必要時(shí)修改控制回路參數(shù)。

基于Profibus或Profinet通訊總線的西門(mén)子變頻和西門(mén)子PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，是通過(guò)報(bào)文方式進(jìn)行的，對(duì)于速度控制和位置控制都有相應(yīng)的報(bào)文，當(dāng)然也可以配置自由報(bào)文后自己配置報(bào)文格式。

CU250S-2控制器做位置位置控制，可以組態(tài)111報(bào)文，報(bào)文內(nèi)容如下。

實(shí)際應(yīng)用中不用個(gè)人去解析報(bào)文中的字或者位，可以利用西門(mén)子開(kāi)發(fā)的功能塊sina_pos，塊的接口提供了使能，點(diǎn)動(dòng)，定位等基本定位的功能。

通過(guò)PLC由報(bào)文給變頻器位置和速度，變頻器能夠響應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)小車(chē)快速精確定位功能。

對(duì)于堆垛機(jī)或者立庫(kù)的應(yīng)用，可以考慮利用變頻器加編碼器的方式實(shí)現(xiàn)。

審核編輯：湯梓紅