制造业作为重要的经济支柱，正在面临着前所未有的挑战，例如：如何缩短产品上市时间、提高生产效率、以及大规模的生产如何能够兼顾价格和个性化的产品等。西门子凭借创新技术，硬件软件无缝集成，并可基于数据分析进行服务，确保生产过程更加灵活、高效，且缩短产品上市时间。同时，与教育部合作，培养新一代创*工程人才，推动制造业转型升级。
工业控制现在趋向于使用可编程控制器。PLC的高可靠性、高抗干扰性、很强的自我纠错和自我诊断能力已受到人们的普遍欢迎。而事实上PLC在实际应用中的引入对整个系统而言确实是大有裨益，但是在实际应用中也不是处处都适宜使用PLC。一方面其价格相对较高(配置也达千元以上)，盲目使用会使系统造价偏高；另一方面在某些控制系统中使用PLC中未必适合，比如下列情况就没必要使用PLC：被控制系统很简单，I/O点数很少。I/O点数虽多，但控制并不复杂，各部分的联系很少，此种情况使用用继电器控制即可。而在下列情况时，则需要采用PLC系统进行控制：①系统的I/O点数很多，控制复杂，若用继电器控制，要用大量的中间继电器、时间继电器和接触器等器件；②可靠性要求较高，继电器控制无法达到；③工艺流程/产品品种常变，需要经常改变控制电路的结构或修改多项控制参数；④多台设备的系统需要用同一个控制器控制；⑤用继电器控制的费用低于PLC，但两者的费用已是同一数量级时。
西门子可为用户提供自动化、传动和低压开关产品以及工业软件，从丰富的标准产品到整体的解决方案，无所不包。工业软件可以优化用户的整个价值链，并贯穿产品的设计开发、生产销售以及售后服务的整个过程。我们的电气和机械部件能够为整个传动系统提供综合解决方案，从联轴器到齿轮箱、从电机到传动系统，全面覆盖所有工业领域。我们的全集成能源管理（TIP）技术平台可对能源的输送提供强有力的解决方案。
西门子*的产品质量树立了业界。对环保的*要求是我们环境管理的目标，也是我们始终贯彻执行的标准。从产品设计初期，西门子便考虑了产品可能对环境造成的影响，因而产品符合 RoHS（有害物质限令）的要求。同样地，我们的生产环境通过了 DIN EN ISO 14001 。但对于西门子而言，环
境保护不只这些，它还体现在对有价资源的充分利用上。我们的节能型传动产品便是有力证明，它本身就可以节约高达 60 % 的损耗。
楼宇中的配电系统需要的是一种通用解决方案。我们的方案是：采用全集成能源管理 (TIP)。其中包括规划与组态工具与支持以及一系列*相互协同的全线产品与系统，可用于实现从中压开关设备直至电源插座的通用配电。
通过这些具有通讯功能的开关与模块，可将这些配电产品和系统与楼宇自动化（作为全面楼宇解决方案的一部分）或工业自动化 （全集成自动化）系统连接在一起。这样就可在从规划到安装直至运行的整个项目周期中，充分发挥通用解决方案的全部优化潜力。
通过全面的能源管理，可使能量流变得透明，并确定与分配各个负载的能源消耗。这样，楼宇的运营者就可以确定能耗较高的负载，并采取有效的优化措施。此外，通过其产品和系统，全集成能源管理还为获得较高运行安全性提供了基础，从而用于在工业应用、基础设施和楼宇运行中实现较高经济性。
SINAMICS S120系列
SINAMICS S120 是一种带有矢量控制和伺服控制功能的模块化传动系统，可用于实现复杂传动应用的单机和多机变频调速装置 /柜。
与单轴传动解决方案一样，带有上位运动控制功能的多轴传动解决方案也可通过 SINAMICS S120 传动装置来实现。
覆盖 0.12 kW 至 4500 kW 的功率范围，具有各种按功能分级的控制部件，因此，使用 SINAMICS S120 传动装置，可实现几乎所有控制要求苛刻的驱动应用，是易于快速方便地实现控制定制的驱动配置。
SINAMICS S120 智能化驱动功能体现于控制单元中的闭环控制功能。
不仅可用于矢量和伺服控制，而且还可进行 U/f 控制。 SINAMICS S120 还可对所有传动轴进行转速和转矩控制，并执行其它智能驱动功能。
应用闭环控制控制同步和异步电机，是可以用于驱动西门子的整个低压电机系列的传动产品。
在供货时，这些变频器集成有标准 PROFIBUS DP 或 PROFINET 接口。通过这些接口，可方便地集成到上位自动化控制系统中。
SINAMICS S120 变频调速柜组配的*的机柜组非常适合安装于各个生产环节， 其功率可达4500 kW。通过标准化的接口，可快速地将这些变频调速装置随意连接组成应对多电机复杂驱动的各种解决方案。
功能
集成安全功能
SINAMICS 变频调速装置的集成安全功能可有效保护人身和机械设备安全。集成安全功能为完全电子控制，与采用常规监控切换功能的解决方案相比，其动作响应时间极大地被缩短。随着机械生产系统越来越复杂化和模块化，传统的集中安全功能（例如通过开关控制整套机械装置）安全防护功能已日益转变
集成到了自动控制系统与传动控制系统中。这样，可缩短装配生产时间，显著提高生产率。与传统的安全控制相比，集成的安全功能更有利于升级和现代化改造。同时，还可通过集成安全功能，进一步提高机械系统的安全性。此外，集成安全控制技术的安全性措施和这些措施的快速反应方式使得机械的操作者几乎感觉不到干扰，显著降低了人为规避安全功能的可能。变频调速装置中的集成安全功能和PROFISave 的通讯功能都已经通过了。由此，简化了安全配置，特别是与那些由独立安全硬件构成的安全解决方案相比，减少了检测装置和检验点。
法律框架
机械制造商和设备的安装者必须确保其机械或设备既不会产生触电危险，受热或辐射的危害，也不能由于其功能紊乱而产生危害。例如：在欧洲，根据欧盟劳动安全框架准则规定，机械安全准则必须强制性遵守。为了确保能够遵守该准则的规定，*是采纳相关的欧洲标准。这样就可以避免所谓的假设效应，并使制造商和运营商在法律上满足相关的*法律法规以及欧共体准则的规定要求。机械制造商的 CE 标识标志着此机器符合所有适用的准则和规范的要求，可以在市场中自由交易。
基本集成安全功能和扩展集成安全功能
SINAMICS 变频器的集成安全 （Safety Integrated）功能包含基本集成安全功能和扩展集成安全功能两种 （根据标准 IEC 61800-5-2）：
-- 基本集成安全功能
- 安全扭矩断开 (STO)
- 安全停机 1 （SS1，时间控制）
- 安全制动控制 (SBC)
基本集成安全功能包含在变频调速装置的供货范围内，无需额外授权。用户可随时启用该功能。使用时，无需编码器。
基本集成安全功能的实现基于如下装置：
- 控制单元和功率装置上的端子
- 采用 PROFIsafe 通讯标准的 PROFIBUS 或 PROFINET （硬件规格 3 以上 （订货号的*一位大于/等于3) 和驱动软件 V2.6 SP2）
--扩展集成安全功能
- 安全扭矩断开 (STO)
- 安全停机 1 (SS1，时间和加速控制 )
- 安全停机 2 (SS2)
- 安全运行停止 (SOS)
- 安全限速 (SLS)
- 安全速度监控 (SSM)
- 安全方向 (SDI)
根据所需控制轴数，安全扩展功能要有一个安全授权。控制实现中，还需要 DRIVE-CLiQ 组件。
注：对于装置型柜 （变频调速装置和柜体模块），其扩展功能实现还需要一个正弦 - 余弦编码器以及一个编码器接口模块SMC20，用于分析编码器信号（对于 SINAMICS S120 变频调速装置，为选件 K48）
扩展集成安全功能基于如下装置实现：
- 端子扩展模块 TM54F
- 采用 PROFIsafe 通讯标准的 PROFIBUS 或 PROFINET
书本型和装置型 SINAMICS S120 逆变装置需要硬件规格 3 以上
（订货号的*一位大于/等于3)。
目前 SINAMICS S120 提供的集成安全功能如下 （根据标准 IEC61800-5-2）：
安全扭矩断开 (STO)
功能说明
安全转矩断开功能是根据 EN 60204-1 的 5.4 部分的要求设计的。当出现危险转矩（符合 EN 60204-1 的停机类别 0）时，安全转矩断开功能可控制封锁功率装置的输出，变频调速装置能够可靠地实现零转矩。其状态则由变频调速装置内部实施监控处理。
使用扩展集成安全功能时，安全转矩断开 (STO) 功能还可通过端子扩展模块 TM54F 或 PROFIsafe 来控制。
应用和客户获益
STO 确保变频调速装置不再提供能量给电机以产生任何转矩，使传动机械在足够短的时间内停车或惯性停车，出现安全风险时即可以使用 STO。
优点
SINAMICS S120 具有以下突出优点：
高性能单机和多机传动的矢量 / 伺服控制
通用性强，可自由组合生成量身定制的解决方案
功率范围较宽
控制功能强大
SINAMICS 集成安全功能
可采用各种冷却方式 （风冷 / 水冷）
支持多种整流方式
可方便地集成到上位自动化和 IT 环境中
组态简单方便
易于选型组配
安装简单
灵活简单的连接技术
应用
特别针对于连续生产线的传动解决方案 （如拉丝、薄膜和纸加工机械）提升设备、离心机和船舶传动，也建议采用 SINAMICS S120矢量控制器。
对于需要进行和高动态位置控制的过程控制系统，应采用伺服电机和带伺服控制的 SINAMICS S120。
使用 SINAMICS S120 ，能在各个工业领域的重要环节中实现更高的驱动控制性能。例如：
-包装机械
-塑料加工机械
- 纺织机械
- 压力机、冲压机
-印刷机械和纸加工机械
- 木材、玻璃、陶瓷领域中的机器
-升降机
-搬运和装配系统
- 机床
-轧机传动
-车辆和传动装置试验台
- 试验台应用
-船舶应用
结构
冷却方式
在散热方面，根据不同的结构型式，可选用多种冷却方式：
-内部空气冷却
标准解决方案中，将通过自冷却或外部通风将电路和功率单元中驱动部件散发的热量散发到周围环境中。
-外部空气冷却
外部空气冷却采用风道技术。功率元件的散热器从柜体的安装平面位置穿过，并将功率回路散发的热量带到外部的独立通风循环系统中。
柜体中仍有电子部件散热的需求。“IP54”防护等级的机械柜体可实现为对外部散热。
带有散热筋片的散热器包含在供货范围内，通风装置由单独的通风道由内向后送风，该通风道也可向外敞开。
-冷却板冷却
冷却板散热是使功率单元散发的热量通过安装在元件背面的一个散热板输送到外部靠外部散热器散热。外部散热器可以是水冷散热器。
-水冷却
在水冷方式中，功率元件的散热器中有冷却介质流过。设备产生的热量大部分被冷却介质吸收，并在释放到柜体外部挥发掉。
结构型式
变频装置有模块型和装置型。逆变单元和进线整流单元有书本型、紧凑书本型和装机装柜装置 3 种结构形式。
书本型结构型式
书本型结构型式的变频模块针对多轴应用进行了优化，可并排安装在一起。内部集成有公共直流母线回路。书本型变频调速柜有多种散热方式：内部空气冷却、外部空气冷却、冷却板冷却和水冷却。
紧凑书本型结构型式
近似于书本型结构型式，为在驱动装置的紧凑性方面具有较高要求的设备应用而开发。紧凑书本型结构型式结合了具有同等性能的书本型结构型式的全部优点，但设计高度降低，过载能力得到提高。紧凑书本型结构型式尤其适合集成到具有较高动态要求和安装空间比较有限的机器中。紧凑书本型结构型式的冷却设计与采用内部空气冷却和冷却板冷却的书本型式设计相同。
模块型
模块型模块针对单轴应用进行了优化，并且仅为 AC/AC 变频装置提供。传动的散热采用内部空气冷却方式。占地面积有限或较小 ( 与空气通风相比，占地面积减少高达 60%)或要求噪音较低 (< 56 dB) 的应用，水冷柜可提供极好的解决方案。它们更适合在条件恶劣的环境中使用。
装机装柜型变频调速装置，空冷型
功率较高的设备 （从大约 100 kW 起）都采用装机装柜型结构型式。这些设备包括：
-AC/AC 变频装置
-基本整流装置
-回馈整流装置
-有源整流装置
-有源滤波装置
-逆变装置
散热方式采取标准的内部空气冷却。
装机装柜型变频装置，空冷型
装机装柜型变频调速装置，水冷
除了空冷式变频调速装置之外，还有水冷式变频调速装置可供选用：
- AC/AC 变频装置
-基本整流装置
- 有源整流装置
-逆变装置
装机装柜型变频装置，水冷型
变频调速柜
SINAMICS S120 变频调速柜是一个适用于多电机传动的模块化机柜系统，该系统采用集中供电和公共直流母排汇流。通常应用于纸加工机械、轧机、试验台或升降机等传动控制系统中。系统的主要部件组成如下：
-进线柜
- 基本整流柜
-回馈整流柜
-有源整流柜
- 制动柜
-逆变柜
- 辅助电源柜
