SINAMICS G120变频控制系统实用手册

本书编者基于西门子驱动产品SINAMICS G120多年的应用体会，从西门子SINAMICS G120产品的实际应用特点出发，以用户的实际应用需求为背景，深入浅出地介绍了SINAMICS G120变频控制系统的应用、选型、安装、调试、应用功能及逻辑功能实现的方法、故障诊断和维护的方法。全书共分为8章，靠前章介绍了西门子SINAMICS系列产品的应用范围及西门子“全集成自动化(TIA)”的基本概念；第2章介绍了SINAMICS G120系统配置方案、系统组件及应用环境；第3章介绍了SINAMICS G120的机械安装和电气安装以及接线方法；第4章介绍了SINAMICS G120的调试过程；第5章介绍了SINAMICS G120各种功能的用途、基本原理和具体调试方法；第6章介绍了SINAMICS G120通信功能的基本原理、组态步骤和编程方法；第7章介绍了SINAMICS G120集成安全功能的基本原理、应用范围；第8章介绍了SINAMIcs G120的报警和故障。本书条理清晰，内容详实，配有大量的图例和参数设置说明，系统地介绍了SINAMICS G120变频控制系统。本书适用于广大工业产品用户、系统工程师、现场工程技术人员、大专院校相关专业师生、工程设计人员及相关从业人员阅读，具有较强的实用价值。

序
序
前言
第1章系统概述
1.1应用领域
1.2SINAMICS系列驱动产品与全集成自动化（TIA）
第2章系统配置
2.1SINAMICS G120变频器的配置方案
2.1.1概述
2.1.2SINAMICS G120变频器用户受益
2.1.3SINAMICS G120变频器系统的构成
2.1.4SINAMICS G120变频器应用领域
2.2系统组件
2.2.1SINAMICS G120变频器系统组件
2.2.2SINAMICS G120变频器系统选件
2.3应用环境
2.3.1SINAMICS G120变频器通用技术参数
2.3.2SINAMICS G120变频器适用电网类型
2.3.3SINAMICS G120变频器特性曲线
第3章安装与接线
3.1机械安装
3.1.1变频器的安装步骤
3.1.2安装电抗器、滤波器和制动电阻
3.1.3安装功率模块
3.1.4安装控制单元
3.1.5安装编码器
3.2电气安装
3.2.1电气安装概述
3.2.2在允许的电网运行系统
3.2.3电动机与电源接线
3.2.4变频器的电磁兼容（EMC）安装规定
3.2.5电磁干扰（EMI）的防护
3.3接线指导
3.3.1功率单元的接线
3.3.2控制单元接线
第4章调试
4.1调试前的准备工作
4.1.1收集电动机数据
4.1.2恢复出厂设置
4.2调试流程
4.2.1快速调试
4.2.2静态识别
4.2.3动态优化
4.3调试工具
4.3.1BOP.2操作面板
4.3.2IOP操作面板
4.3.3STARTER调试软件
第5章功能
5.1BICO功能
5.2预定义接口宏
5.3数字量和模拟量输入输出
5.3.1数字量输入
5.3.2数字量输出功能
5.3.3模拟量输入功能
5.3.4模拟量输出功能
5.4变频器2/3线控制
5.5本地/远程切换
5.6多段速功能
5.7停车方式
5.8命令源和设定值源
5.9设定值处理
5.9.1取反设定值
5.9.2禁止旋转方向
5.9.3转速限幅
5.9.4斜坡函数发生器
5.10变频器控制方式
5.10.1V/F控制
5.10.2无编码器的矢量控制
5.10.3带编码器矢量控制
5.10.4转矩控制
5.11保护功能
5.11.1变频器的温度保护
5.11.2电动机温度保护
5.11.3监控负载转矩（设备保护）以及监控负载异常
5.11.4通过数字量输入监控转速
5.11.5过电流保护
5.12单位切换
5.12.1电动机标准切换
5.12.2切换单位制
5.12.3切换工艺控制器的过程量
5.13电动机的电气制动
5.13.1直流制动
5.13.2复合制动
5.13.3电阻制动
5.13.4再生反馈制动
5.13.5电动机抱闸
5.14捕捉再启动和自动重启
5.14.1自动重启
5.14.2捕捉再启动
5.15工艺PID控制器
5.16自由功能块
5.16.1启用自由功能块
5.16.2模拟量信号的标定
5.17参数备份
5.17.1BOP.2与变频器之间的数据传输
5.17.2IOP与变频器之间的数据传输
5.17.3MMC卡与变频器之间的数据传输
5.17.4通过STARTER调试软件实现PG/PC和变频器之间的数据传输
5.18Trade
5.18.1在线Trade
5.18.2离线Trade
5.18.3Trace触发条件
5.18.4保存和导出Trace图形
5.19Startdrive调试SINAMICS G120变频器
5.19.1SINAMICS Startdrive软件简介
5.19.2发展历史
5.19.3软件下载
5.19.4系统要求
5.19.5Startdrive软件调试SINAMICSG120变频器实例
5.19.6波形记录（Trace）功能
5.20CU250S.2基本定位功能
5.20.1CU250S.2基本定位功能简介
5.20.2CU250S.2编码器连接
5.20.3Starter软件配置基本定位功能
5.20.4基本定位主要功能介绍
5.20.5基本定位功能应用实例
5.21升级
5.21.1项目升级
5.21.2固件升级
5.22直流电压控制器
5.22.1Vdc控制器
5.22.2Vdc-max
5.22.3Vdc_min
第6章通信
6.
6.1.1USS通信概述
6.1.2USS通信实例：S7.200 PLC与CU240E.2的USS通信
6.1.3S7.1200 PLC与CU240E.2的USS通信
6.2MODBUS通信
6.2.1概述
6.2.2S7.200 PLC与CU240E.2的MODBUS通信
6.2.3S7.1200 PLC与CU240E.2的MODBUS通信
6.3PROFIBUS和PR
6.3.1PROFIdrive行规
6.3.2示例1：S7.300 PLC和CU250S.2DP的PROFIBUS通信
6.3.3示例2：S7.1500与CU250S.2PN PROFINET通信
6.3.4示例3：SIMATIC触摸屏与
CU250S.2PN直接通信
6.4PROFI
6.4.1PROFIenergy协议
6.4.2SINAMICS G120变频器的PROFIenergy功能
6.4.3S7.300 PLC通过PROFIenergy访问SINAMICS G120D
第7章故障安全
7.1SINAMICS G120变频器集成安全功能概述
7.1.1安全功能一览
7.1.2安全接口一览
7.2安全功能介绍
7.2.1安全转矩关断（STO）
7.2.2安全抱闸控制（SBC）
7.2.3安全停止（SS1）
7.2.4安全限速（SLS）
7.2.5安全转速监控（SSM）
7.2.6安全方向（SDI）
7.2.7强制潜在故障检查
7.3安全功能接口
7.3.1安全通信PROFIsafe
7.3.2安全输入F-DI
7.4调试工具介绍
7.4.1BOP.2调试安全功能
7.4.2STARER调试软件调试安全功能
7.5应用示例
第8章报警和故障
8.1报警
8.1.1报警缓冲器
8.1.2常见报警
8.2故障
8.2.1故障缓冲器
8.2.2故障的高级设置
8.2.3常见故障
8.3报警及故障转换
附录
附录ABOP.2/IOP柜门安装组合件安装指导
A.1BOP.2/IOP柜门安装组合件
A.2柜门开孔尺寸
附录B技术数据

目前，中国政府正积极推广节能减排型社会理念，加快出台产业政策，为节能化发展指明方向。基于国家政府政策的大力支持，西门子公司作为变频器行业的领导者，SINAMICS G120通用型低压变频器，因其强大的功能和性能好的优势，市场份额正在逐渐加大，越来越多的客户在实际项目中已经使用和正在选用SINAMICS G120变频器。
  本书的内容涵盖了执行项目从头到尾的全部过程：选型、安装、调试、应用功能及逻辑功能实现、故障诊断与维护等所有过程。全书共分8章，第1章介绍了西门子SINAMICS系列产品的应用范围及西门子“全集成自动化（TIA）”的基本概念；第2章介绍了SINAMICS G120变频器系统配置方案、系统组件及应用环境；第3章介绍了SINAMICS G120变频器的机械安装和电气安装以及接线方法；第4介绍了SINAMICS G120变频器的调试过程， 包含调试前准备，具体调试步骤以及涉及的调试软件使用方法、操作面板的使用；第5章介绍了SINAMICS G120变频器各种功能用途、基本原理和具体调试方法；第6章介绍了SINAMICS G120变频器的USS、MODBUS RTU、PROFIBUS以及PROFINET的通信功能的基本原理、组态步骤和编程方法；第7章介绍了SINAMICS G120变频器集成安全功能STO、SS1、SBC、SLS、SSM和SDI的基本原理、应用范围；第8章介绍了SINAMICS G120变频器的报警和故障；第9章附录介绍了BOP-2/IOP柜门安装组合件的技术数据及安装方法。
  西门子全新的SINAMICS驱动产品在国内应用越来越广泛，特别是使用SINAMICS G120变频器产品的用户越来越多，SINAMICS G120变频器产品的控制单元已经升级到-2时代，它可以完全集成到TIA portal下，它原有的功能有了很大的改进，性能得到了较大的提升；同时SINAMICS G120-2变频器又增加了很多新的功能，例如预定义接口宏、基本定位功能、Profienergy、扩展的故障安全功能等。全新的升级产品，那么用户在选型和调试就会有很多疑问，正是基于用户的这些需求，本书都是基于V4.7版本的SINAMICS G120变频器（V4.7版本是现在用户使用的最新版本）进行介绍，并配有大量的图例和参数设置说明，同时辅之以案例进行讲解，从而确保用户快速地掌握这些功能的使用方法，保证选型正确，提高现场调试效率。
  总之，本书条理清晰、内容详实、通俗易懂，适用于广大工业产品用户、系统工程师、现场工程技术人员、大专院校相关师生、工程设计人员及相关从业人员，具有较强的实用价值。