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上海騰樺電氣設備有限公司
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SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：
依托強大的創(chuàng)新能力、行業(yè)內的專有技術以及客戶借助自動化解決方案獲得的顯著收益，西門子成為全球范圍內的運動控制系統(tǒng)供應商之一。因此，我們能夠提供不同領域的成功案例供您參考。
Siemens 運動控制系統(tǒng)能夠達到非常高的要求：所有產品通過使用新的技術，具有強大的功能和極高的質量。此外，各個系統(tǒng)和產品以佳方式相互搭配，因此始終可以輕松自如地組合到經濟型機器解決方案中。
下文將以運動控制系統(tǒng) SIMOTION 和驅動系統(tǒng) SINAMICS 為例。這些產品構成了一個創(chuàng)新型系統(tǒng)平臺，利用該平臺，可對機器設備進行佳調整以滿足特定要求。因此，對于各種不同的行業(yè)，例如包裝、塑料和玻璃、木材和金屬、紡織和印刷等，均可找到佳的可滿足未來需要的經濟型運動控制解決方案，這些解決方案可根據不斷出現(xiàn)的新要求而輕松進行擴展，并且可以與我們的高性能伺服電機、直線電機、轉矩電機和標準電機配合使用。
此外，在機器的整個生命周期內 Siemens 都為客戶提供支持，例如在全球 130 個/地區(qū)的超過 295 個點提供售前和售后，或者針對運動控制解決方案提供諸如應用咨詢和機電支持等專項。
設在中國、法國、德國、意大利、土耳其和美國的多個應用中心都提供現(xiàn)場專家和應用顧問，他們會為客戶的項目提供全程指導，從規(guī)劃到啟動，從初的構想到機器真正運轉。
應用咨詢包括：
在此合作期間，Siemens 不但為客戶提供支持，而且將其作為系統(tǒng)和組件開發(fā)過程中的技術合作伙伴，終獲得實用的并能滿足未來需要的自動化解決方案。
Siemens 通過這種方式幫助客戶提高生產率，競爭力和長期盈利能力。
SIMOTION 可用于執(zhí)行運動控制任務的所有機器而不管是從簡單的運動控制還是高性能應用。重點是要獲得一個可用于完成廣泛的運動控制任務的簡易而靈活的解決方案。
SIMOTION 的運行基礎是將運動控制與在大多數機器上所常見的兩個其他控制功能融合在一起：PLC 和工藝功能。
這種方法意味著可以在同一個系統(tǒng)內實現(xiàn)軸的運動控制和全面機器控制。對于技術功能來說也是如此，如對一個液壓軸實施的壓力控制。可以實現(xiàn)從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩(wěn)切換。
將運動控制、PLC 和技術功能三種開環(huán)控制功能組合在一起具有以下優(yōu)點：
SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：
SCOUT 可將運動控制、PLC 和技術功能集中到一個全面的集成系統(tǒng)中，并提供了所有必要工具：編程與參數化、測試與調試、診斷。
運行軟件為循環(huán)任務和順序任務提供了高性能的執(zhí)行系統(tǒng)。運行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運動控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊，系統(tǒng)的總體功能可與機器靈活適應。
硬件平臺是 SIMOTION 運動控制系統(tǒng)的基礎。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關運行版軟件模塊創(chuàng)建的應用程序可在不同硬件平臺上運行。
西門子提供了廣泛的特定領域解決方案，可用來降低組態(tài)成本，加快項目完成，并更快速地成功實現(xiàn)自動化系統(tǒng)。
使用 SIMOTION easyProject 項目生成器，用戶可顯著加快機器應用中標準化項目框架的創(chuàng)建。
遠程控制和遠程維護
SINAUT 遠程控制系統(tǒng)（西門子網絡自動化）基于 SIMATIC。它通過相應硬件和軟件對 SIMATIC 系統(tǒng)加以補充，并可通過 WAN（廣域網）對各個部件進行聯(lián)網。SINAUT 主要用于遠程過程站被連接到一個或一個以上控制中心的場合。
數據通過傳統(tǒng)廣域網傳輸，如專用銅纜、電話網、無線網，也可通過先進的、基于IP 的網絡傳輸，如寬帶系統(tǒng)或因特網。
SINAUT 遠程控制包括兩個獨立的系統(tǒng)：
SINAUT MICRO
SINAUT MICRO 是一種經濟的補充系統(tǒng)，用于監(jiān)視和控制簡單的遠程任務。包括一個 GSM-GPRS 調制解調器，的 GPRS OPC 和連接管理軟件，及一個 S7-200 程序塊軟件包。借助該軟件包，通過 GPRS 移動無線網絡，每個 OPC 器（級聯(lián)）的多達 256 SIMATIC S7-200 站可簡單、安全地相互通訊，也可與控制中心通訊。它們始終保持在線狀態(tài)。
SINAUT MICRO 適用于任何需通過無線網絡傳輸少量數據的場合?？墒褂?STEP 7 Micro/WIN 組態(tài)該系統(tǒng)。
維護人員甚至可里通過因特網瀏覽器訪問安全中心,還可查詢或設置所連接的 S7-200 站的當前值。從而，例如，從 S7-200 遠程站直接發(fā)送過來并通過移動電話接收的文本和傳真故障報文可通過控制中心進行分析。進而實現(xiàn)對過程中斷的快速響應。
OPC 器 SINAUT MICRO SC 的路由功能還可實現(xiàn) S7-200 站之間的雙向通訊，這些 S7-200 站通過 SINAUT MD720-3 調制解調器連接。在 WinCC 環(huán)境下，OPC 器 SINAUT MICRO SC 可與 SINAUT ST7cc 連接以形成一個低成本的中央故障報文和遠程控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可滿足日益增長的需求。
SINAUT ST7
傳輸網絡
SINAUT ST7 在傳輸網絡的選擇上表現(xiàn)出極高的多樣性。在傳統(tǒng) WAN 領域，這些網絡包括：
SINAUT ST7 針對所有傳統(tǒng) WAN（無線網絡除外）提供有相應的調制解調器。除使用這些傳統(tǒng)網絡外，也可通過基于以太網的 WAN 進行 SINAUT 通訊，即：
所有網絡都可在一個 SINAUT 項目中以任意方式進行混合。既可采用星形、總線形和節(jié)點拓撲結構，也可采用這些結構的混合配置。并可將一個站鏈接到兩個傳輸路徑，以實現(xiàn)冗余數據傳輸。這兩個路徑可以是相同類型，也可是不同類型，例如，專用線路與電話網絡相結合，或 ISDN 與 DSL 相結合。
SINAUT ST7cc/sc 控制中心系統(tǒng)
SINAUT ST7cc 是基于 WinCC 的標準 SINAUT 控制中心系統(tǒng)。使用帶有 Data Access OPC 界面的 SINAUT ST7sc 軟件包，還可以將 SINAUT ST7 站鏈接到來自其他供應商的控制系統(tǒng)。它可為歸檔提供帶有時間戳記的過程數據，并且還可以鏈接典型的行業(yè)記錄系統(tǒng)，如 ACRON。為了提高可用性，還可使用 WinCC 冗余軟件包，將控制中心設計為一個冗余系統(tǒng)。
遠程編程與遠程診斷
程序改動或遠程診斷可在 SINAUT 遠程站中方便進行，這些工作可在調試階段和運行過程中完成，甚至無需中斷當前的過程數據通訊。這樣就節(jié)省了花費在路途中的時間以及維護訪問次數。
面向未來，經濟實用
SINAUT ST7 是一種基于 SIMATIC S7 自動化系統(tǒng)生產的遠程控制系統(tǒng)，在不斷的發(fā)展中，其具有基于 SIMATIC S5 的上一代 SINAUT ST1 系統(tǒng)的成功性能。SIMATIC 平臺的一致使用，了工廠的長使用壽命和經濟性，并了與以前和將來系統(tǒng)的兼容性。
SINAUT ST7cc 和 ST7sc 控制中心系統(tǒng)
通訊環(huán)境中的工業(yè)以太網
不管要帶動什么樣的負載，西門子始終是各種驅動應用的正確之選！
不管您的驅動問題或大或小，我們總會竭盡全力地與您一起制定出一個佳解決方案。
西門子電機的優(yōu)點：
常用的基本型電機系列 1LA7、1LA9、1LG6、1LE1001 和 1LE1501 被稱為“電機”。
大多數“電機”的交貨時間較短，也稱為“快捷電機”。
該電機符合相應標準和條例，請參閱下表。
由于實際上在許多，規(guī)定已經與 IEC 60034-1 國際標準建議一致，所以在冷卻液溫度、溫度等級和溫升極限方面不再有任何差異。
|
旋轉電機通用規(guī)范 |
DIN IEC 60034-1 |
|
電機接線端子名稱及旋轉方向 |
DIN IEC 60034-8 |
|
旋轉電機的結構類型 |
DIN IEC 60034-7 |
|
旋轉電機冷卻方式 |
DIN IEC 60034-6 |
|
旋轉電機防護等級 |
DIN IEC 60034-5 |
|
旋轉電機振動烈度 |
DIN IEC 60034-14 |
|
旋轉電機噪聲限值 |
DIN IEC 60034-9 |
|
電機的圓柱形軸外伸部 |
DIN 748 第 3 部分/DIN IEC 60072 |
下列電機通過美國安全檢測實驗室公司的 UL 認證并且符合加拿大 cUR 標準：1FK7/1FT6/1FT7/1FW3/1PH7（不帶制動器）/1PH8（不帶制動器）/1PL6。
1FS6 EX電機通過CSA認證。
必須根據相關工作和環(huán)境條件選定一個適合防護等級，以保護機器避免以下危險：
一個代碼所規(guī)定的電機防護等級。這由 2 個字母、2 個數字組成，必要時，還有一個附加字母。
IP（International Protection 的縮寫）
代碼字母表示避免接觸和防止固體異物和水進入的防護等級
0 至 6
第1位數字表示接觸防護和防止固體異物進入的防護等級
0 至 8
第2位數字表示防止水進入（無油防護）的防護等級
W、S 和 M
用于特殊防護等級的附加標識字母
（系指裝配法蘭的定心直徑）
|
軸高 |
公差 N |
誤差 R |
|---|---|---|
|
SH |
[mm] |
[mm] |
|
28/36/48 |
0.08 (0.0031) |
0.04 (0.0016) |
|
63/71/80/100 |
0.10 (0.0039) |
0.05 (0.0020) |
|
132/160/180/225 |
0.125 (0.0049) |
0.063 (0.0025) |
|
280/355 |
0.16 (0.0063) |
0.08 (0.0031) |
振動嚴重性是振動速度（頻率范圍10到1000 Hz）的均方根（RMS）數值。振動嚴重性使用符合DIN 45666標準的電氣測量儀表進行測量。
所指示的數值僅涉及電機。由于因安裝而造成的總系統(tǒng)振動性能，這些數值可能升高。
軸高20到132的振動嚴重性限值
根據IEC 60034-14標準規(guī)定1800 rpm和3600 rpm的速度以及相關限值。4500 rpm和6000 rpm的速度和所規(guī)定的數值由電機制造商進行規(guī)定。
電機保持振動大小等級A直至額定速度。
軸高160到355的振動嚴重性限值
除了電機的平衡質量以外，主要由所裝配組件的平衡質量確定與所裝配皮帶輪和聯(lián)軸器的電機振動質量。
如果電機和所裝配組件在其裝配前單獨進行平衡，則用于平衡皮帶輪或聯(lián)軸器的工藝必須適應電機平衡類型。對 1PH8/1PH7/1PL6 型電機使用以下不同的平衡方法：
在軸伸表面上印有字母 H（半鍵）或 F（全鍵），用于標識半鍵平衡或全鍵平衡的 1PH8/1PH7/1PL6 電機。
帶有配合鍵的 1FK7/1FT6/1FT7 電機始終為半鍵平衡。
通常，配有一根普通軸的電機應按具有嚴格振動質量要求的系統(tǒng)進行建議。我們建議帶兩個相反鍵槽的皮帶輪、但在軸外伸部中僅有一個配合鍵。
全功能狀態(tài)下的下列大運行振動應力極限只應用于 1FK7/1FT6/1FT7/1FS6 永磁伺服電機和 1FW3 轉矩電機。
符合 DIN ISO 10816 標準的振動應力：
1 g，在 20 Hz 和 2 kHz 之間時
下列極限對于從外部向所有 1PH8/1PH7/1PL6 主電機施加的（注入的）振動值有效：
增量式編碼器 (sin/cos 1 Vpp/RS422/HTL) 帶電纜和控制器、夾緊法蘭或同步法蘭。
這些編碼器每轉一圈可以發(fā)送規(guī)定數目的電脈沖，脈沖數反映了所經過的行程或者角度。
增量式編碼器的工作原理是對按照透射光原理工作的分度盤實施光電掃描。光源為一個發(fā)光二極管 (LED)。編碼器軸旋轉時所產生的明暗交替變化的調制信號被光電元件所采集。分度盤與軸連接，通過合理安排分度盤和固定式光柵上的條紋，光電元件就會發(fā)送出兩個相互呈 90 度的軌跡信號 A 和 B 以及基準信號 R。編碼器電子部件將這些信號放大，并且轉換成不同的輸出電平。
可使用以下輸出電平：
值編碼器頂部帶 SSI/EnDat 和 PROFIBUS DP，且
底部帶有 DRIVE?CLiQ 和 PROFINET IO
值編碼器（式軸角編碼器）與增量式編碼器的掃描原理相同，但是具有更多的軌跡數目。以 13 個軌跡為例，如果是單圈編碼器，就會有 213 = 8192 個步距被編碼。所用的代碼是一步代碼（格雷碼），以防掃描錯誤出現(xiàn)。
電機加電后，位置值立即傳輸至控制器。無需自引導。
在時間要求嚴格的應用情況下，DRIVE-CLiQ、SSI 和 EnDat 值編碼器具有優(yōu)勢。
如果是具有大量編碼器的設備，PROFIBUS DP可減少布線費用，優(yōu)勢更為明顯。PROFIBUS DP 編碼器是可編程的，并且可使用節(jié)點間通訊支持等時同步模式。帶 PROFINET IO 的編碼器也可參數化，另外具有兩個端口，并支持 RT 和 IRT 操作模式。
單圈編碼器可將一圈（360 度機械式）分解成一定的步距數目，例如 8192。每個位置均分配有一個的代碼字。在旋轉360度之后，位置值會重復。
多圈編碼器除了記錄一轉內位置之外，也記錄轉數。為此，被掃描的還有其它通過換檔齒輪與編碼器軸耦合在一起的編碼盤。 12 條附加軌跡時，意味著可以有 2 12 = 4096 轉數被編碼。
聯(lián)軸器和夾爪
夾爪和聯(lián)軸器作為內置旋轉編碼器安裝附件供貨。夾爪用來通過同步法蘭固定編碼器。
有一個信號連接器用作連接帶有法蘭出口或帶有電纜和連接器編碼器的匹配連接器。帶有 12 個觸點的連接器適用于 EnDat 值編碼器。帶有 17 個觸點的連接器適用于 EnDat 值編碼器。
有一個信號連接器用于替換帶有電纜和連接器的編碼器。
特點
機械構造
典型應用
組態(tài)控制柜的新方法
通過 Planning Efficiency，西門子工業(yè)業(yè)務領域提供了在電氣規(guī)劃過程中經常提出的典型問題的：
Planning Efficiency 集中了西門子工業(yè)業(yè)務領域的全部電子支持方式。在項目的每個階段，在線功能可以提高規(guī)劃人員的效率，使其日常工作變得輕松方便。同時，Planning Efficiency 將重點放在控制柜配置等方面。尤其在電氣規(guī)劃中的早期階段，可在時間和成本方面節(jié)省高達 80%。
為了向規(guī)劃人員提供全部所需，并使配置控制柜時的現(xiàn)代電氣規(guī)劃工作更加容易，由 Planning Efficiency 提供的電子支持將重點放在：
在此過程的每個階段，西門子工業(yè)業(yè)務領域的全面在線功能可在全球范圍內全天候提供用戶所需的信息和產品數據。
|
例如，在機械設計中，產品組態(tài)人員將提供在控制柜結構圖中使用的具體饋電裝置的尺寸圖和三維模型。 |
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CAx Online Generator 將提供電氣設計所需的所有數據，例如，用于向 CAE 系統(tǒng)（V1.9 或更改版本）中的產品數據庫自動提供主數據的 這樣就可非常方便地集成到 CAE 系統(tǒng)中。 |
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通過西門子工業(yè)業(yè)務領域在線支持中的“我的支持”(MySupport) 中所提供的“文檔”(Documentation) 功能，只需幾次點擊，就可從已安裝的西門子產品的現(xiàn)有手冊編制出符合標準的設備文檔，從而提高工作質量，減小工作負荷。 |
|
若不使用 Planning Efficiency，就會將大量時間浪費在手動數據傳輸上面。現(xiàn)在，您可將精力再次集中于重要的方面。
所需的所有信息和產品將由西門子工業(yè)業(yè)務領域提供，可方便地獲得。這樣就會使控制柜的配置變得更加高效，使用戶的每日工作更加輕松。
AS-Interface
AS-Interface (AS-i) – 更準確地說，是執(zhí)行器-傳感器接口 – 是一種現(xiàn)場級智能總線系統(tǒng)。該總線系統(tǒng)可以比任何一種其它系統(tǒng)更簡便、更靈活、更高效地將現(xiàn)場中的全部傳感器和執(zhí)行器連接至上層控制系統(tǒng)。
復雜自動化系統(tǒng)的結構并非總能一眼看出。帶大量具備實時性要求的設備的現(xiàn)場級，尤其必須擁有清晰的結構。
這正是 AS-I 現(xiàn)場總線可以提供的：AS?i 網絡中，采用簡單的雙芯電纜（一種黃色的 AS?i 電纜），多可將 62 個總線節(jié)點連接至 AS?i 主站，而且，還可以同時向該些主站和總線節(jié)點供電。該標準適用于實現(xiàn)惡劣環(huán)境中的可靠數據傳輸，而且，還對 AS-interface 提供了高程度的保護功能。
西門子公司的 AS-I 產品具有各種優(yōu)勢
|
編碼器類型 |
接口 |
安全集成1) |
精度（單位[角秒]） |
分辨率 |
防護等級
不帶/帶有 |
|---|---|---|---|---|---|
|
增量型編碼器 |
|||||
|
sin/cos 1 Vpp |
Yes |
± 18 mech. × 3600/ |
2500 S/R |
IP67/IP64 |
|
RS422 (TTL) |
2) |
± 18 mech. × 3600/ |
5000 S/R |
IP67/IP64 |
|
|
HTL |
2) |
± 18 mech. × 3600/ |
2500 S/R |
IP67/IP64 |
|
|
RS422 (TTL) double track |
2) |
Track 1: ± 63 |
Track 1: 1024 S/R |
IP67/IP64 |
|
|
Absolute encoders |
|||||
|
DRIVE?CLiQ |
2) |
± 36 |
Single?turn
Multi?turn |
IP67/IP64 |
|
SSI |
2) |
± 79 |
Single?turn
Multi?turn |
IP67/IP64 |
|
EnDat |
Yes |
± 60 |
Single?turn
Multi?turn |
IP67/IP64 |
|
|
PROFIBUS DP |
2) |
± 79 |
Single-turn
Multi-turn |
IP67/IP64 |
|
PROFINET IO |
2) |
± 79 |
Single-turn
Multi-turn |
IP67/IP64 |
S/R = 信號/轉數
1) 內置式轉動編碼器可用于安全集成。
2)欲了解用于安全集成的內置式轉動編碼器的使用信息，請聯(lián)系您當地的西門子辦公室。
值編碼器、增量式編碼器和安裝附件
內置光電旋轉編碼器可以測量電機路徑、旋轉角度或轉速。它們可與數控系統(tǒng)、PLC、驅動裝置以及位置顯示器一起使用。例如：
測量程序分增量式和值式：
每種編碼器均有同步法蘭版和夾緊法蘭版。采用同步法蘭連接的編碼器可以通過 3 個卡爪或者軸向螺釘安裝到設備上。該編碼器通過一個插入式聯(lián)軸器或一個彈簧圓盤聯(lián)軸器來驅動。另外，也可以使用皮帶輪。
編碼器電源電壓為 5 V DC 或者 10 V DC 至 30 V DC。10 V DC 至 30 V DC 的類型支持的電纜長度更長。大多數控制系統(tǒng)直接在測量回路連接器上施加電源電壓。使用 SINAMICS，測量系統(tǒng)的電源通過傳感器模塊來提供。
對于帶電纜的旋轉編碼器，電纜長度（包括連接器）為 1 m (3.28 ft)。
對于編碼器處的電纜，必須符合以下彎曲半徑要求：
電源
如果從具有符合 IEC 61010-13rd Ed. 第 9.4 部分的限制功率或符合 IEC 60950-12nd Ed.第 2.5 部分的限制功率的二次電路供電，或從符合 UL1310 的 Class 2 二次電路供電，那么這些測量系統(tǒng)僅滿足標準 IEC 61010-1 中規(guī)定的要求。也可以用標準 DIN EN 61010-1、EN 61010-1、UL 61010-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 的相應部分來替代標準 IEC 61010-13rd Ed.第 9.4 部分，或用標準 DIN EN 60950-1、EN 60950-1、UL 60950-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 的響應部分來替代標準 IEC 60950-12nd Ed. 第 2.5 部分。
