应用研究
浅谈西门子S120驱动器在机床行业的应用
李忠玮
(中捷机床有限公司辽宁沈阳110142)
摘要；面门子新一代数控系统802DSL,828D以及840DSL.撑弃了上一代的611系列驱动器，更换为S120系列驱动器关键调：西门子驱动器机床
中图分类号：TM571
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)04-0076-01
回顾以前，西门子840D系统采用611D驱动器。面802D系统采用611UE驱动器。不同的西门子数控系统，采用611驱动器大家族中的各个不同的成员，但是将来无论你采用西门子什么样的数控系统，那么你都必须采用S120驱动器，单纯的在驱动器硬件上没有任何区别，S120系列驱动器并不仅仅服务于机床行业。下面我们浅读下S120驱动器。
1、S120驱动系统的通讯协议
S120驱动系统的数据传输采用DRIVE-CLIQ通讯协议，与之相对应的是西门子为下一代PLC开发的PROFINET通讯协议。这偶款协议在硬件上十分相识，接口都是RJ45，也就是我们熟悉的网线。但是无论是PROFINET或者DRIVE-CLIQ的通讯速度还是稳定性都提高很多。而且DRIVE一CLIQ总线由于抗干扰能力强，而且传输速率快，这也就为传输大量的数据提供能有力的支持。依靠 STARTER软件，我们可以了解整个驱动系统的各个细节，基至驱
动控制框图，简化了我们对于驱动故障的排查。 2、S120驱动器的硬件组成
(1)CU-controlunit(控制单元),伺服系统的控制核心，接收反馈并进行计算，给定伺服输出量，接收驱动器的状态信息等等，相当于整个伺服的大脑，它有很多名字，在西门子工业自动化领域它叫 ControlUnitCU320,在我们机床行业,往往将CU,PLC,NC集成到数控系统里成为整个数控系统的大脑，在828D中它又叫PPU，面在802DSL中它又叫PCU，而在840DSL系统中CU集成在NCU中，另外假如控制的轴数更多的话NX10以及NX15也是CU，它们也的作用也是控制轴。对于S120驱动器的使能包括EP，OFF1.OFF3其中EP为驱动器使能，连接在电源模块上，OFF1.OFF3就连接到CU 上，只有EP,OFF1，以及OFF3同事生效时，驱动器才是可用的。才可以正常驱动各个间服电机，无论什么数控系统的CU都会设置几个 DRIVE-CLIQ接口用于连接以及各个部件。比如电源模块或者是编码器信号转接装置。
(2)ALMactive line modular(调节型电源模块)或者SLM
smartlinemodular（非调节型电源模块），电源模块，在这里把三相交流电转化成直流600V，600V的直流电通过直流母线转移到各个功率模块，为其他间服模块能源提供，调节型电源模块以及非调节型电源模块的外观上基本一样。
X24电源线，电源接口X24连接24V直流母线排传输到各个模块。在模块上端打开盖板可以看见两对直流母线。下端的直流母线用于输送电源整流的600V直流电压，也就是强电部分。上端的直流母线是24V，S120系列驱动器不同，S120驱动器仅仅整流600V直流电为功率模块提供动力。弱电部分全部依靠外接，减少了电源模块的任务不必要的任务量。
X200,X201，以及X202为DRIVE-CLIQ接口用于传输数据。其中X200必须由上一个站传入，而X201传出到下一个站。X202用于扩展，连接到SMC20或者其他部件上。X21-EP端子，端子的1，2脚是
温度端子，端子的3，4脚EP使能，驱动器使能。
与皮
(3)SMMsingle motor modular(单轴模块)以及DMMdouble motormodular(双轴模块)，其实SMM和DMM本质上并没有什么区别只不过可驱动的伺服电机数量不一样黑了，顾名思义，SMM只能驱动1个伺服电机面DMM可以驱动2个服电机。同样功率模块上也有X200，X201，DRIVE一CLIQ接口用于驱动部件间传输数据， X202，如果是双轴模块还有X203，用于接收电机的信息，包括电机编码器反馈以及电机的附加信息。在S120的功率模块上，和以往的 611系列不同的是，不需要外接风扇电源。模块的风扇接口自带风扇电源。另外假如我们所控制的电机带有抱间的话，模块的动力线接口自带抱间控制接口，整个抱间控制全由伺服自已控制。从根本上解决了垂直轴抱闸不受控或者控制错误的情况。
(4)编码器转换器它的作用是把各个编码器信号转换成符合 DRIVE-CLIQ通讯协议的信息。例如，SMC20,其中C表示电器柜内安装，面20则表示转换信号为1VPP正弦波，与之相对应的还有 SME30，其中E表示柜外安装，面30表示TTL方波。现在几乎所有的信号类型，安装方式都可以找到相应的信号转换器信号。另外还有 DMC20或者DME20它的做用是将多个信号，通过它传送到一根电镜上然后继续传输反馈给CU。
(5)电机包括同步电机以及异步电动机等等。结构上和以往我们使用的西门子标准电机几乎一样，但是在我们电气上最大的不同就是每个电机都配有SM模块。SMI的功能和西门子信号转换器比较相视，假如你拆开西门子电机的话，就会发现电机的编码器信号线连接到电机外部的SMI模块，而模块的另一箱就是一个标准的 DRIVE一CLIQ接口，电机的SMI模块不仅仅只有一个信号转换的功能，另一方面电机的附加信息也假如其中电机的型号甚至包括电机的序列号也包含其中。这个大胆的设计可以说是S120驱动系统的个实破性的创新，由于驱动系统直接就可以识别电机，不仅为配置
驱动提供了方便，而其还大大提高的驱动系统的安全性。 3、驱动组态以及识别
一提到组态，可能大家会直接联想到西门子的PLC。但是现在西门子把这一理念延伸到驱动结构当中，硬件的连接，组件的属性一目了然。因为这里有了另外一个概念一组件的识别。以往我们如果想要配置驱动，往往人为的固素很大。我们要人为的核对电机的型号以及与之相对应的模块型号。现在简单了S120驱动器基于强大的DRIVE一CLIQ通讯协议，各个组件就相当于PLC的子站，而且是可以自识别属性的子站，只要用DRIVE-CLIQ电缆连接好各个组件，我们的动系统就会直接识别出各个组件的详细信息，同时电
机的动数据也自动生成。 4、结语
S120驱动器依靠全新而富有创造性的设计，使得机床领域的驱动，更加稳定，高速，同时又有着无法比拟的通用性。将来S120必定会使得西门子数控系统在机床领域乃至整个工控领域走的更远。