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

V系列：V20和V90，一款性價比很高的變頻器和伺服電機。

G系列：G120C，G120，G120X，G120XA，G120D，G130，G150等通用變頻器和風機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。

2 G120變頻器

G120變頻器屬于SINAMICS家族中標準型通用變頻器，應用機型或者環境如下圖所示。G120選型的時候在重載啟動時，一定注意要高一個功率檔。

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。

對于功率單元有兩個系列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議上，每一種又可以三類，即Modbus/USS，Profinet，Profibus(有的驅動器具有can總線)，比如CU240E-2，CU240E-2 PN，CU240E-2 DP，CU250S-2 CAN。

對于操作面板，總的來說有兩款可以選擇，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安裝。

3 CU250S-2

對于變頻器需要接編碼器做閉環控制，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個編碼器接口，其中一個DRIVE-CLiQ是西門子通訊協議的。

1是位置控制和轉速控制都用這個編碼器;

2是位置控制用編碼器，速度控制沒有編碼器;

3是位置控制用一個編碼器，速度控制用另外一個編碼器。

4 調試軟件

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

5 案例

本案例以堆垛機的一個水平軸為例，該異步電機的驅動器上接了兩個編碼器，其中一個在電機的后端，是增量編碼器，另外一個是小車上裝的激光尺編碼器。

電機后端的編碼器用作速度控制，激光尺用作位置控制編碼器。在驅動器組態的時候，注意幾個地方。

驅動器組態的時候，注意勾選基本定位器功能，啟用該功能需要一個授權，若沒有授權，則驅動器上ready指示燈會一直閃紅燈，但不影響使用該功能。

后面IO配置包含電機配置按照正常配置即可，比較關鍵的一點是編碼器參數的配置，因為可以給速度控制和位置各配置一個編碼器，注意勾選兩個編碼器，將第一個編碼器勾選為電機編碼器，同時確定這兩個編碼器分別接在哪個接口。此案例電機后側1024線的增量編碼器。

將1024編碼器器的詳細參數點開將絕對值細分改為2即可。

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

我們在其手冊可以找到，編碼是格雷碼，24位，分辨率0.1mm，供電電壓18-30V，我們按照這個參數將其填入驅動器編碼器2的配置中。

隨后在機械參數配置中，將齒輪比配置一下，配置參數的時候需要減速器的參數，機械輪子的參數和編碼器的參數。

驅動器參數配置完成，可以在控制面板中進行使能，點動，速度模式運行，定位模式運行，必要時修改控制回路參數。

基于Profibus或Profinet通訊總線的西門子變頻和西門子PLC進行數據交互，是通過報文方式進行的，對于速度控制和位置控制都有相應的報文，當然也可以配置自由報文后自己配置報文格式。

CU250S-2控制器做位置位置控制，可以組態111報文，報文內容如下。

實際應用中不用個人去解析報文中的字或者位，可以利用西門子開發的功能塊sina_pos，塊的接口提供了使能，點動，定位等基本定位的功能。

通過PLC由報文給變頻器位置和速度，變頻器能夠響應動作，實現小車快速精確定位功能。

對于堆垛機或者立庫的應用，可以考慮利用變頻器加編碼器的方式實現。

審核編輯：湯梓紅