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1FW6 內(nèi)置扭矩電機水套冷卻，右側(cè)：集成冷卻

1FW6 內(nèi)置轉(zhuǎn)矩電機為液體冷卻、多極永磁交流同步電機，帶空心軸轉(zhuǎn)子。1FW6 電機作為內(nèi)置部件提供，交貨時使用運輸固定裝置固定。若形成成套驅(qū)動單元，還需另加軸承和軸編碼器。

每個底座規(guī)格都有不同軸長。定子和轉(zhuǎn)子的每側(cè)中心面處都裝配有法蘭，以及用于機床安裝的螺紋孔。

應(yīng)注意，如果 1FW6 直接驅(qū)動電機（扭矩電機）用于機床或機械手中，可能需要美國專利許可（US5584621）以及相關(guān)的國際專利保護(hù)。

SIEMOSYN^® 1FU8 電機是一種磁鐵勵磁同步電機，具有一個用于異步自起動的鼠籠式繞組。這些電機可通過電網(wǎng)供電作為恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動裝置運行，或通過變頻器供電作為可調(diào)速單電機或多電機驅(qū)動裝置運行。

SIEMOSYN 1FU8 電機提供有 SIMOVERT^® MASTERDRIVES 或 SINAMICS^® 系列變頻器，或提供有 MICROMASTER^®變頻器。

電機的機械設(shè)計（尺寸、外殼、端板、軸尺寸等）與 1LA7 常規(guī)三相電機（IEC 標(biāo)準(zhǔn)）的設(shè)計完全相同。

這些電機的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍高達(dá) 15000 min^-1。能夠在很大頻率/轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)獲得恒定驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。

• 它們無需使用轉(zhuǎn)速編碼器，因此不需要轉(zhuǎn)速編碼器反饋（部件/安裝/組裝/布線成本較低）。
• 單電機和多電機驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度與變頻器電源系統(tǒng)的頻率成正比。
• 多電機驅(qū)動裝置中的電機是同步運轉(zhuǎn)的，沒有額外的電路開銷。
• 這一原理使轉(zhuǎn)子和勵磁損耗較低，具有可與其他電機相比的高效率，并且可節(jié)約運行和電能成本。
• 在確定的頻率范圍內(nèi)具有恒定轉(zhuǎn)矩
• 在整個頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速與負(fù)載無關(guān)
• 電磁制動，可在停轉(zhuǎn)時通過直流保持轉(zhuǎn)矩
• 防退磁的電機設(shè)計
• 高防護(hù)等級

SIEMOSYN 1FU8 電機一般可在對轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性要求較高并且需要同步運行幾臺互連電機的場合使用。

不管是用作單電機驅(qū)動器還是多電機驅(qū)動器，它們均適用于這樣的應(yīng)用，即在較大頻率范圍內(nèi)嚴(yán)格遵守確定的速度關(guān)系的情況下，需要獲得與負(fù)載無關(guān)的轉(zhuǎn)速或同步運轉(zhuǎn)，例如：

• 化學(xué)纖維工業(yè)（紡絲泵、導(dǎo)絲輪、主動輥）
• 紡織廠（拉伸盤）
• 軋機（輥道電機）
• 輸送系統(tǒng)（皮帶輸送機）
• 玻璃工業(yè)（帶式輸送機）

2SP1 ECS 電機主軸產(chǎn)品系列是一種結(jié)構(gòu)緊湊的標(biāo)準(zhǔn)電機主軸，可用于皮帶傳動主軸的替代品，既可用于粗加工，也可用于精加工。

2SP1 電機主軸包含有所有一根電機主軸的所有常規(guī)元素，例如刀具接口、刀具夾緊和松開機構(gòu)、主軸軸承（用于消除加工作用力）、水冷驅(qū)動電機、主軸箱以及用于分度和換刀監(jiān)控的傳感器。

電動主軸的直徑有兩種類型，分別是 200 mm (7.87 in) 和 250 mm (2SP125)，具有不同的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速梯度，以適配不同的銑床。 電機主軸和 SINAMICS S120 的性能水平配合的十分完美。

2SP1 電機電軸的整個產(chǎn)品系列為合作開發(fā)，并由 Weiss 主軸技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)。

與傳統(tǒng)的皮帶傳動解決方案相比，2SP1 電機主軸具有以下主要優(yōu)點：

• 主軸解決方案結(jié)構(gòu)緊湊，并可全部安裝在主軸箱中
• 部件數(shù)量極少，易于安裝
• 與目前的皮帶傳動解決方案相比，屬于一種經(jīng)濟可行的標(biāo)準(zhǔn)解決方案
• 傳動系剛性好
• 大轉(zhuǎn)矩，高轉(zhuǎn)速，高切削效率，因此生產(chǎn)率高，非生產(chǎn)時間顯著減少
• 與常規(guī)皮帶傳動或齒輪傳動相比，轉(zhuǎn)速提高，調(diào)試時間縮短
• 經(jīng)濟的氣動刀具釋放機構(gòu)或任選快速動態(tài)刀具釋放機構(gòu)
• 源自西門子的遍布全球的一站式系統(tǒng)交付，包括主軸機構(gòu)
• 由于雙通道技術(shù)和具有可選鎖定能力的夾持組，使用 2SP210 更換刀具時間極短

2SP1 電機主軸的主要應(yīng)用領(lǐng)域是作為機床刀具行業(yè)車間的銑削機床和加工中心的主軸。

2SP120 電機主軸尤其適用于小轉(zhuǎn)矩、高轉(zhuǎn)速的輕金屬加工。

2SP125 電機主軸則以大轉(zhuǎn)矩見長。主要應(yīng)用于鋼件和鑄件加工。

每個 CUD（無論是標(biāo)準(zhǔn) CUD 還是 CUD）都可以增量編碼器的信號。對于有多個編碼器需要的應(yīng)用，可以使用第二個 CUD 或者（和）機柜安裝式 SMC30 傳感器模塊。

SMC30 可以用于具有增量信號的 SSI 編碼器，例如可以用于定位功能。

具有 DRIVE-CliQ 接口的編碼器不能在 SINAMICS DC MASTER 或在 SMC30 上進(jìn)行。這些編碼器通常不能用在直流驅(qū)動器技術(shù)領(lǐng)域。

可以對下列編碼器信號進(jìn)行處理：

• 增量型編碼器 TTL/HTL，帶/不帶斷線檢測（斷線檢測只可使用雙極信號）
• SSI 編碼器，帶 TTL/HTL 增量信號
• SSI 編碼器，無增量信號

電機溫度輸入（從 SMC30 獲得）不能用于SINAMICS DC MASTER 。電機溫度傳感器可以使用 CUD 上提供的溫度測量輸入。

機柜安裝式編碼器模塊 SMC30 標(biāo)準(zhǔn)提供有下列接口：

• 1 個 DRIVE-CLiQ 接口
• 1 個編碼器接口，通過 Sub-D 連接器或端子連接
• 1 個電子裝置電源接口，通過 24 V DC 電源連接器連接
• 1 個 PE/保護(hù)導(dǎo)體連接

機柜安裝式傳感器模塊 SMC30 的狀態(tài)通過一個彩色 LED 來顯示。

安裝在機柜上的 SMC30 傳感器模塊可以卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) 標(biāo)準(zhǔn)的 TH 安裝導(dǎo)軌上。

SMC30 模塊和編碼器之間的長編碼器電纜長度為 100 m。對于 HTL 編碼器，如果的信號是 A+/A- 和 B+/B-信號，而且電源電纜的小截面大于 0.5 mm²時，可將長度增加到 300m。

信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽連接端子（例如 Phoenix Contact 型 SK8，或者 Weidmüller 型 KLBü1。）連接到機柜安裝 SMC30 傳感器模塊上。

在端子模塊 TM15 上提供有以下接口：

• 24 點雙向數(shù)字量輸入/輸出量輸出（8 通道 3 組相互隔離）
• 24 個綠色 LED，用于指示相關(guān)端子的邏輯信號狀態(tài)
• 2 個 DRIVE-CLiQ 插座
• 1 個電子裝置電源接口，通過 24 V DC 電源連接器連接
• 1 個 PE/保護(hù)導(dǎo)體連接

TM15 端子模塊可卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) TH 35 安裝導(dǎo)軌上。

信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽線接線端子連接在終端模塊 TM15 上，例如 Phoenix Contact 型號的 SK8 ，或者Weidmüller 型號的KLBü1。屏蔽接線端子在失去彈性時不能再使用。

終端模塊 TM15 的狀態(tài)通過一個多色 LED 來顯示。

端子模塊 TM15 通過 DRIVE-CliQ 與 CUD 進(jìn)行通訊。此外，TM15 還可配合 CU310 和 CU320 控制裝置和 SIMOTION D 控制裝置使用。

TM15 端子模塊連接示例

使用端子模塊 TM31，可以擴展驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)有數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出以及模擬量輸入和模擬量輸出的數(shù)量。

TM31 端子模塊還具有與轉(zhuǎn)換觸點的繼電器輸出和溫度傳感器輸入的功能。

• CPU具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應(yīng)用
• 能滿足標(biāo)準(zhǔn)機床、特殊機床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)
• 在具有集中式和分布式I/O的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
• 對二進(jìn)制和浮點數(shù)運算具有較高的處理能力
• 2 個 PROFIBUS DP 主站/從站接口
• 用于大量的 I/O 擴展
• 用于建立分布式 I/O 結(jié)構(gòu)
• 在PROFIBUS上實現(xiàn)等時同步模式
• 可以選用SIMATIC工程工具
• 在基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡 (MMC)。

CPU 317-2 DP 具有大容量程序存儲器.它可用于集中式I/O結(jié)構(gòu)，也適用于分布式自動化結(jié)構(gòu)。例如，可在生產(chǎn)線上作為一個中央控制器使用，或作為機床控制器使用。

它可以佳地使用SIMATIC工程工具，例如：

• 用SCL編程
• 用S7-GRAPH進(jìn)行順序控制編程

另外，CPU 為采用軟件來實現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個理想的平臺，例如：

• 簡單的運動控制
• 使用 STEP 7 塊或運行軟件“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制” 來實現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案

通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現(xiàn)擴展過程診斷。

CPU 317-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時間約為 25 ns，每條浮點數(shù)運行指令約為 160ns。CPU 317-2 DP 具有極高的字指令、雙字指令和 32 位定點數(shù)指令處理速度。
• 1 MB 工作存儲器（相當(dāng)于約 340 K 指令）；
  與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活的擴展能力;
  多達(dá) 32 個模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口；
  個 MPI/DP 集成接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過MPI和“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”可以對32個CPU進(jìn)行簡單組網(wǎng)。
  該接口可以從 MPI 接口重新設(shè)置為 DP 接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
• PROFIBUS DP 接口:
  CPU 317-2 DP 第2個內(nèi)置接口是一個純粹的 PROFIBUS DP 接口，可用作 DP 主站或 DP 從站?？梢越M建一個高速的、易于處理的分布式自動化結(jié)構(gòu)。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．
  全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
  限制:兩個接口不能同時作為從站來運行。

CPU 317-2 PN/DP 具有大容量程序存儲器.它可用于集中式I/O結(jié)構(gòu)，也適用于分布式自動化結(jié)構(gòu)。例如，可在生產(chǎn)線上作為一個中央控制器使用，或作為機床控制器使用。

它可以佳地使用SIMATIC工程工具，例如：

• 用SCL編程
• 用S7-GRAPH進(jìn)行順序控制編程

另外，CPU 為采用軟件來實現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個理想的平臺，例如：

• 簡單的運動控制
• 使用 STEP 7 塊或運行軟件“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制” 來實現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案

通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現(xiàn)擴展過程診斷。

無需其他組件，通過CPU的集成組合就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化解決方案。

CPU 317-2 PN/DP 裝配有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時間約為 25 ns，每條浮點數(shù)運行指令約為 160ns。CPU 317-2 PN/DP在字指令、雙字指令和32位定點數(shù)指令具有極高的處理速度。
• 1 MB RAM (相當(dāng)于約 340 K 條語句)；
  通過擴展RAM執(zhí)行用戶程序，可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活的擴展能力;
  多達(dá) 32 個模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口；
  個集成的 MPI/DP 接口多能同時建立 32 個與 S7-300/400的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
  MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
  該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
  PROFIBUS DP 接口:
  DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
• 以太網(wǎng)接口；
  CPU 317-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。
  它支持下列協(xié)議：
  • S7通訊用于在SIMATIC控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊
  • PG/OP 通訊，用于通過 STEP 7 進(jìn)行編程、調(diào)試和診斷
  • 與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
  • 在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
  • SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進(jìn)行通訊

• 塊保護(hù)：
  通過密碼保護(hù)用戶程序，未經(jīng)授權(quán)無法訪問。
• 集成 HMI : 
  對于 HMI 設(shè)備，用戶只需指定數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動循環(huán)傳輸。
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)通信
  • S7 基本通信
  • S7 通信
• 通過網(wǎng)絡(luò)更新固件
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進(jìn)行開放式通信
• 在基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過集成的 web 器獲得附加診斷功能

可參數(shù)化的特性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”對 S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

• MPI 多點接口：
  • 定義站地址。
  • 啟動/循環(huán)行為。
  • 定義大循環(huán)時間和通信負(fù)荷。
• 地址分配： 
  I/O 模塊的編址。
• 保持區(qū)域：
  定義具有保持特性的位存儲器、計數(shù)器、定時器、數(shù)據(jù)塊和時鐘存儲器的數(shù)量。
• 過程映像，局部數(shù)據(jù)的大小。
• 診斷緩存區(qū)的長度。
• 保護(hù)等級： 
  定義程序和數(shù)據(jù)訪問授權(quán)。
• 系統(tǒng)診斷： 
  定義診斷報文的處理及范圍。
• 循環(huán)中斷： 
  設(shè)定周期。
• PROFINET 接口
• 通過 NTP 協(xié)議對時間同步進(jìn)行參數(shù)化

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運行狀態(tài)，如 RUN（運行）、STOP（停止）、調(diào)試和測試功能等。
• 測試功能： 
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲器的內(nèi)容，運行各個程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能： 
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲器容量和運行模式以及 RAM 和裝載存儲器的當(dāng)前利用率方面的信息。

通信

中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通過特別開發(fā)的 PROFIBUS profile PROFIsafe，可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸帶有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件（例如專用安全總線）。必要的軟件已經(jīng)或者作為擴展集成在硬件組件之中，或者作為認(rèn)證軟件塊重載至CPU內(nèi)。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。

信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。

借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法，CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請求，還可以對I/O進(jìn)行檢測。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

CPU 414F-3 PN/DP 的運行不需要 F 運行版授權(quán)。

編程

CPU 414F-3 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同． 使用現(xiàn)場實證過的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶程序。

選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進(jìn)行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行連接，或利用 F 功能庫中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進(jìn)行連接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系統(tǒng)的統(tǒng)一表示，因而簡化系統(tǒng)的組態(tài)和編程以及驗收測試。無需借助額外的功具，程序員就可以完全專注于編制安全相關(guān)的應(yīng)用程序。

CPU 412-5H 擁有：

• 功能強大的處理器：
  CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時間小于 31.25 ns。
• 1 MB RAM（512 KB 用于程序，512 KB 用于數(shù)據(jù)）；
  裝載存儲器用于存儲 S7-400H F/FH 自動化系統(tǒng)的用戶程序和參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)；高速 RAM 用于用戶程序的順控相關(guān)部分
• 存儲卡：
  用于擴展內(nèi)置裝載存儲器。除程序本身之外，裝載存儲器中所含的信息還包括 S7-400H F/FH 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。
    提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時保存數(shù)據(jù)）。
• 靈活的擴展選件：
  多達(dá) 131,072 點數(shù)字量和 81,932 點模擬量輸入/輸出。
• 組合 MPI/PROFIBUS DP 接口：
  MPI 可用來建立一個 32 個節(jié)點的簡單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節(jié)點和 MPI 上的節(jié)點建立多 64 個連接。 
  PROFIBUS-DP主站接口能夠被用來建立一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFIBUS DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 接口，可以實現(xiàn)冗余、分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
• 模式選擇開關(guān)：
  撥動開關(guān)設(shè)計。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的 120 個報警和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷。
• 實時時鐘：
  CPU 提供帶日期和時間的診斷報告。