2.1 G120变频器配置
2.1.1 西门子变频器概述
西门子公司生产的变频器品种较多，以下仅简介西门子低压变频器的产品系列。
1．MM4系列变频器
MM4系列变频器分为4个子系列，具体如下。
1）MM410：解决简单驱动问题，功率范围小。
2）MM420：I/O点数少，不支持矢量控制，无自由功能块使用，功率范围小，性价比较高。
3）MM430：风机水泵专用，不支持矢量控制。
4）MM440：支持矢量控制，有制动单元，有自由功能块使用，功能相对强大。
MM4系列变频器目前有一定的市场占有率，将被SINAMICS G120系列逐步取代。
2．SIMOVERT MasterDrives，6SE70工程型变频器
其控制面板采用CUVC（Control Unit for Vector Control，矢量控制单元），可实现变频调速、力矩控制和四象限工作，但有被SINAMICS S120系列取代的趋势。
3．SINAMICS系列变频器
SINAMICS系列变频器分为三大系列，分别是SINAMICS V、SINAMICS G和SINAMICS S，SINAMICS V的性能最弱，而SINAMICS S最强，具体简介如下。
（1）SINAMICS V
此系列变频器只涵盖关键硬件以及功能，因而实现了高耐用性。同时投入成本很低，操作可直接在变频器上完成。
1）SINAMICS V20：这是一款具备基本功能的高性价比变频器。
2）SINAMICS V50：SINAMICS V50 MM4系列变频器的柜机。
3）SINAMICS V60和V80：它们是针对步进电动机而推出的两款产品，当然也可以驱动伺服电动机，只能接收脉冲信号，有人称其为简易型的伺服驱动器。
4）SINAMICS V90：SINAMICS V90有两大类产品，第一类是主要针对步进电动机而推出的产品，当然也可以驱动伺服电动机，能接收脉冲信号，也支持USS和Modbus总线。第二类支持PROFINET总线，不能接收脉冲信号，也不支持USS和Modbus总线。运动控制时配合西门子的S7-200 SMART PLC使用，性价比较高。
（2）SINAMICS G
SINAMICS G系列变频器有较为强大的工艺功能，维护成本低、性价比高，是通用的变频器，总体性能优于SINAMICS V系列。
1）SINAMICS G120C、G120、G120P、G120P和G120P Cabinet：此系列多数变频器含CU（控制单元）和PM（功率模块）两部分，可四象限工作，功能强大，主要用于泵、风机和输送系统等场合，G120还有基本定位功能。
2）SINAMICS G110D、G120D和G110M：这几类产品提高了SINAMICS G120系列变频器的防护等级，可以达到IP65，但功率范围有限，主要用于输送和基本定位功能的应用。
3）SINAMICS G150：V50系列变频器的升级版，功率范围大，主要用于泵、风机和混料机等场合。
4）SINAMICS G180：功率范围大。专门用于泵、风机和混料机等场合。
（3）SINAMICS S
SINAMICS S系列变频器是高性能变频器，功能强大、价格较高。
1）SINAMICS S110：SINAMICS S110主要用于机床设备中的基本定位应用。
2）SINAMICS S120：SINAMICS S120是6SE70系列变频器的升级版，控制面板是CU320（早期CU310），功能强大。可以驱动交流异步电动机、交流同步电动机和交流伺服电动机，主要用于包装机、纺织机械、印刷机械和机床设备中的定位。
3）SINAMICS S150：SINAMICS S150主要用于试验台、横切机和离心机等大功率场合。
2.1.2 G120变频器的系统构成
1．初识G120变频器
西门子G120变频器的设计目标是为交流电动机提供经济的、高精度的速度/转矩控制。其功率范围覆盖0.37～250kW，广泛应用于变频驱动的应用场合。
G120变频器采用模块化设计方案，其构成的必要部分分为控制单元和功率单元，控制单元和功率单元有各自的订货号，分开出售。BOP-2基本操作面板是可选件。G120C是一体机，其控制单元CU和功率单元PM集成于一体。
2．控制单元
G120控制单元型号的含义如图2-1所示。
图2-1 变频器控制单元型号含义
G120变频器有三大类可选控制单元，以下分别介绍。
（1）CU230控制单元
CU230控制单元专门针对风机、水泵和压缩机类负载进行控制，除此之外还可以根据需要进行相应参数化，具体参数见表2-1。
表2-1 CU230控制单元参数设置
（2）CU240控制单元
CU240控制单元为变频器提供开环和闭环功能，除此之外还可以根据需要进行相应参数化，其具体参数见表2-2。
表2-2 CU240控制单元参数设置
说明：
STO - Safe Torque Off安全转矩关闭
SS1- Safe Stop 1安全停止1
SLS- Safely Limited Speed安全限制转速
SSM - Safe Speed Monitor安全转速监控
SDI - Safe Direction安全运行方向
（3）CU250控制单元
CU250控制单元为变频器提供开环和闭环功能，除此之外还可以根据需要进行相应参数化，其具体参数见表2-3。
表2-3 CU250控制单元参数设置
3．功率模块
G120变频器有四大类可选功率模块，以下分别介绍。
（1）PM230功率模块
PM230功率模块是风机、泵类和压缩机专用模块，其功率因数高、谐波小。这类模块不能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。
（2）PM240功率模块
PM240功率模块不能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。
（3）PM240-2功率模块
PM240-2功率模块不能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗。PM240-2功率模块允许穿墙式安装。
（4）PM250功率模块
PM250功率模块能进行再生能量回馈，其制动产生的再生能量通过外接制动电阻转换成热量消耗，也可以回馈电网，达到节能的目的。
4．控制单元和功率模块兼容性
在变频器选型时，控制单元和功率模块兼容性是必须要考虑的因素，控制单元和功率模块兼容性列表见表2-4。
表2-4 控制单元和功率模块兼容性列表
注：兼容—√，不兼容—×。