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SIMATIC S7-1500 是一個(gè)模塊化控制系統(tǒng)，適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的各種自動(dòng)化應(yīng)用。

模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

? 特殊機(jī)械

? 紡織機(jī)械

? 包裝機(jī)械

? 通用機(jī)械工程

? 控制器制造

? 機(jī)床制造

? 安裝系統(tǒng)

? 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

? 汽車

? 水/污水

? 食品與飲料

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個(gè)包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應(yīng)用中使用。由于具有模塊化的設(shè)計(jì)，用戶可以僅采用其應(yīng)用所需的模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業(yè)強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)通用。

概述

S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含多 32 個(gè)模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè) DIN 導(dǎo)軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級(jí)，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號(hào)的 CPU：
  • 標(biāo)準(zhǔn) CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計(jì)數(shù)器輸入和高速輸出，將技術(shù)功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序和安全相關(guān)的程序。
  • 配備諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）和凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)控制功能的技術(shù) CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊。
• 工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測或測量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。另外，60W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 性存儲(chǔ)整個(gè)工作存儲(chǔ)器的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）。
• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。
• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設(shè)計(jì)

簡單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護(hù)。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面?？梢怨?jié)省安裝時(shí)間。
• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號(hào)。由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
• 性能可靠，接線方便：
  • I/O 信號(hào)是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對(duì)電路造成破壞。
  • For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring b".在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運(yùn)行過程中進(jìn)行改動(dòng)。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接。
  • 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。兩個(gè)型號(hào)都可以連接線芯截面積為 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。
  • 另外，數(shù)字量信號(hào)模塊可通過 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡便接線。
  • 對(duì)于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供了一個(gè)屏蔽連接套件，無需工具即可進(jìn)行安裝。
• 設(shè)備特定標(biāo)簽：
  標(biāo)簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號(hào)模塊。可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽。可以從 TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而無需重新輸入符號(hào)或地址。通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留。
• 可變和可擴(kuò)展的站配置：
  • 信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
  • 大配置包括帶有 31 個(gè)模塊（30 個(gè)模塊 + 1 個(gè)電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
• 移動(dòng)敷設(shè)：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以佳方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸入模塊
• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸出模塊
• 數(shù)字量輸入/輸出模塊
• 模擬量輸入模塊
• 模擬 I/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
• 用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)佳擴(kuò)展。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(shù)
• ST（標(biāo)準(zhǔn)型）：具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%
• HF（高性能型）：具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊；對(duì)于模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• HS（高速型）：Modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels.

I/O 模塊的附件：

• 標(biāo)簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打??；可用顏色：Al 灰）
• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽夾和一個(gè)通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。由于對(duì) 24 V DC 電源和測量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。
• 統(tǒng)一的 40 針前連接器
• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

通信

S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交換機(jī)），集成在 CPU 中；
  用于獲得確定的響應(yīng)時(shí)間和高設(shè)備精度。
• 通信處理機(jī)，用于連接到 PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET 總線系統(tǒng)。
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊模塊。

CPU 1515 PN 具有一個(gè)附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨(dú)的 IP 地址，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離或連接其他 PROFINET IO 設(shè)備。對(duì)于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)。通過一個(gè) PROFIBUS CM，可方便地對(duì)不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展。

通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)具有確定響應(yīng)時(shí)間和高精度設(shè)備性能的分布式自動(dòng)化配置。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作為智能設(shè)備或設(shè)備連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• 作為直接按鍵模塊運(yùn)行的人機(jī)界面設(shè)備
• 現(xiàn)場設(shè)備

通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設(shè)備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶 IM 308
• SIMATIC 505

以下設(shè)備可作為普通從站或智能從站來連接：

• 分布式 I/O 設(shè)備，例如 ET 200
• 現(xiàn)場設(shè)備
• SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通過 CP/CM 1542-5）

不過，安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。

通過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信

S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)?？蛇B接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設(shè)備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機(jī)械手控制裝置
• 驅(qū)動(dòng)控制裝置
• 其它廠商的設(shè)備

支持的協(xié)議：

•  TCP/IP
• ISO-on-TCP (RFC1006)
• UDP
• SNMP
• DCP
• LLDP
• HTTP
• HTTPS
• MODBUS TCP
• OPC UA

工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通過硬件識(shí)別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、VPN 隧道進(jìn)行訪問保護(hù)
• 通過 ISO 協(xié)議與 S5 系統(tǒng)通信
• FTP（客戶端/器），電子郵件，SNMPv1 / v3

通過 PROFIBUS 的數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)?？蛇B接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設(shè)備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機(jī)械手控制裝置
• 驅(qū)動(dòng)控制裝置
• 其它廠商的設(shè)備

通過點(diǎn)到點(diǎn)通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過點(diǎn)到點(diǎn)通信模塊，可實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。例如，可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 掃描儀、條形碼閱讀器、識(shí)別系統(tǒng)
• 機(jī)械手控制裝置
• 打印機(jī)

支持的協(xié)議：

• Freeport：適用于通用通信的用戶可設(shè)置報(bào)文格式
• 3964(R) 可提高傳輸可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 從站
• USS，通過指令實(shí)現(xiàn)

接口性質(zhì)：

• RS 232 帶輔助信號(hào)
• RS 422 用于全雙工連接
• RS 485 用于半雙工和多點(diǎn)連接
• 傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
• 通過 Sub D 連接器進(jìn)行連接

1FW6 內(nèi)置扭矩電機(jī)水套冷卻，右側(cè)：集成冷卻

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

每個(gè)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(jī)床安裝的螺紋孔。

應(yīng)注意，如果 1FW6 直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)（扭矩電機(jī)）用于機(jī)床或機(jī)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(jī)是一種磁鐵勵(lì)磁同步電機(jī)，具有一個(gè)用于異步自起動(dòng)的鼠籠式繞組。這些電機(jī)可通過電網(wǎng)供電作為恒轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，或通過變頻器供電作為可調(diào)速單電機(jī)或多電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行。

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

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

這些電機(jī)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(dòng)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(jī)和多電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中的電機(jī)是同步運(yùn)轉(zhuǎn)的，沒有額外的電路開銷。
• 這一原理使轉(zhuǎn)子和勵(lì)磁損耗較低，具有可與其他電機(jī)相比的高效率，并且可節(jié)約運(yùn)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(gè)頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速與負(fù)載無關(guān)
• 電磁制動(dòng)，可在停轉(zhuǎn)時(shí)通過直流保持轉(zhuǎn)矩
• 防退磁的電機(jī)設(shè)計(jì)
• 高防護(hù)等級(jí)

SIEMOSYN 1FU8 電機(jī)一般可在對(duì)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性要求較高并且需要同步運(yùn)行幾臺(tái)互連電機(jī)的場合使用。

不管是用作單電機(jī)驅(qū)動(dòng)器還是多電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)，例如：

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

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

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

電動(dòng)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(jī)主軸和 SINAMICS S120 的性能水平配合的十分完美。

2SP1 電機(jī)電軸的整個(gè)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(dòng)解決方案相比，2SP1 電機(jī)主軸具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

• 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(dòng)解決方案相比，屬于一種經(jīng)濟(jì)可行的標(biāo)準(zhǔn)解決方案
• 傳動(dòng)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(shí)間顯著減少
• 與常規(guī)皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)相比，轉(zhuǎn)速提高，調(diào)試時(shí)間縮短
• 經(jīng)濟(jì)的氣動(dòng)刀具釋放機(jī)構(gòu)或任選快速動(dòng)態(tài)刀具釋放機(jī)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(jī)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(shí)間極短

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

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

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

I/O 模塊是 SIMATIC S7-1500 與過程之間的接口：

• 數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工藝模塊
  • 具有高速計(jì)數(shù)和位置檢測集成功能
  • 具有用于完成過程級(jí)別的任務(wù)且響應(yīng)時(shí)間較短的集成輸入和輸出
• 用于 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的通信模塊
  • 用于采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的數(shù)據(jù)交換
  • 用于連接至 PROFIBUS
  • 用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
• 用于方便、輕松地對(duì) S7-1500 和 ET 200MP 模塊進(jìn)行接線的連接系統(tǒng)

數(shù)字量輸入模塊可記錄設(shè)備中的 24 V DC 或 230 V AC 信號(hào)，并將它們傳送到控制器?？梢赃B接開關(guān)以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開關(guān)。

35 mm 寬的輸入模塊具有可設(shè)定的參數(shù)和診斷功能，因此可根據(jù)相應(yīng)過程要求進(jìn)行靈活調(diào)整。

25 mm 寬的低成本模塊沒有可設(shè)定的參數(shù)或診斷功能，可極為方便地集成到工程系統(tǒng)中。建議將它們在只需要很少輸入通道的位置使用，或在必須在十分有限的空間內(nèi)部署大量通道的情況下使用。

根據(jù)需要，可在一個(gè)站中并排使用兩種模塊。由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件，處理十分方便。

提供了以下寬度為 35 mm 的數(shù)字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC HF；
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；一個(gè)電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設(shè)置診斷和硬件中斷
• DI 32x24VDC HF;
  32 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；兩個(gè)電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設(shè)置診斷和硬件中斷
• DI 16x24VDC SRC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；低電平有效；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 16x230VAC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 230 V DC 信號(hào)；低電平有效；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 20 ms；輸入類型 1 (IEC 61131)

提供了以下寬度為 25 mm 的數(shù)字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC BA;
  16 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；漏型輸入；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 32x24VDC BA;
  32 通道數(shù)字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號(hào)；漏型輸入；一個(gè)電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)

• 用一個(gè)螺絲安裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上
• 35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
• 25 mm 模塊 采用推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
• 標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)調(diào)型前連接器針腳分配，更便于接線
• 可連接芯線截面積0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
• 集成式電壓橋接件，用于靈活形成電壓組(僅 35 mm 模塊)
• 前連接器的預(yù)接線位置
• 前蓋帶有可擴(kuò)充的電纜室，即使完全接線時(shí)也如此
• 模塊正面的清晰標(biāo)簽
  • 模塊類型
  • 訂貨號(hào)
  • 硬件和固件型號(hào)
  • 通道編號(hào)標(biāo)簽
  • 電纜連接圖

含在供貨范圍之內(nèi)：

• 用于手工貼標(biāo)簽的一個(gè)標(biāo)簽條
• 一個(gè) U 型連接器
• 印制有文字的前門
• 前連接器（(僅 25 mm 模塊）

模擬量輸入模塊可以記錄壓力或溫度等過程信號(hào)，并以數(shù)字形式（16 位形式）將它們傳送給控制器。這些模塊適用于測量電流（2 線制和 4 線制傳感器）、電壓和電阻，并適合連接電阻溫度計(jì)和熱電偶（測量類型取決于模塊）。

提供有以下模擬量輸入模塊：

• AI 4xU/I/RTD/TC ST
  帶有 4 個(gè)通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%；一個(gè)電位組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn)。
  模塊寬度 25 mm
• AI 8xU/I/RTD/TC ST
  帶有 8 個(gè)通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%；一個(gè)電位組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn)。 
  模塊寬度 35 mm
• AI 8xU/I HS 
  模擬量輸入模塊，帶 8 個(gè)通道；分辨率 16 位；準(zhǔn)確度 +/-0.3%; 一個(gè)電壓組；共模電壓 10 V；可設(shè)置診斷參數(shù)；硬件中斷（兩個(gè)上限和下限）；8 通道高速模塊，125 μs；等時(shí)同步模式；在執(zhí)行期間進(jìn)行校準(zhǔn) 
  模塊寬度 35 mm

• 用一個(gè)螺絲安裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上
• 35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
• 25 mm 模塊 采用推入式端子的標(biāo)準(zhǔn)化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
• 可連接芯線截面積 0.25 mm² - 1.5 mm²（AWG24 至 16），無論使用何種前連接器
• 前連接器的預(yù)接線位置
• 前蓋帶有可擴(kuò)充的電纜室，即使完全接線時(shí)也如此
• 集成式屏蔽
• 模塊正面的清晰標(biāo)簽
  • 模塊類型
  • 訂貨號(hào)
  • 硬件和固件型號(hào)
  • 通道編號(hào)標(biāo)簽
  • 電纜連接圖

含在供貨范圍之內(nèi)：

• 電源元件、屏蔽支架和屏蔽端子
• 用于手工貼標(biāo)簽的一個(gè)標(biāo)簽條
• 一個(gè) U 型連接器
• 印制有文字的前門

增量式編碼器 (sin/cos 1 V_pp/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(zhuǎn)一圈可以發(fā)送規(guī)定數(shù)目的電脈沖，脈沖數(shù)反映了所經(jīng)過的行程或者角度。

增量式編碼器的工作原理是對(duì)按照透射光原理工作的分度盤實(shí)施光電掃描。光源為一個(gè)發(fā)光二極管 (LED)。編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的明暗交替變化的調(diào)制信號(hào)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(huì)發(fā)送出兩個(gè)相互呈 90 度的軌跡信號(hào) A 和 B 以及基準(zhǔn)信號(hào) R。編碼器電子部件將這些信號(hào)放大，并且轉(zhuǎn)換成不同的輸出電平。

可使用以下輸出電平：

• 帶 1 V_pp 電平的模擬信號(hào) sin/cos 
  如果是正弦信號(hào) (sin) 的編碼器，為了獲得更好的精度，可將這些信號(hào)通過上位控制器進(jìn)行插補(bǔ)。
• RS422 差分信號(hào) (TTL)
  如果是 RS 422 增量式編碼器 (TTL)，可以通過邊沿檢測，使精度提高四倍。
• HTL（高壓晶閘管邏輯）
  具有 HTL 接口的編碼器設(shè)計(jì)用于采用 24V 電平數(shù)字式輸入端的應(yīng)用。

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(shù)目。以 13 個(gè)軌跡為例，如果是單圈編碼器，就會(huì)有 2¹³ = 8192 個(gè)步距被編碼。所用的代碼是一步代碼（格雷碼），以防掃描錯(cuò)誤出現(xiàn)。

電機(jī)加電后，位置值立即傳輸至控制器。無需自引導(dǎo)。

在時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)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(shè)備，PROFIBUS DP可減少布線費(fèi)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(diǎn)間通訊支持等時(shí)同步模式。帶 PROFINET IO 的編碼器也可參數(shù)化，另外具有兩個(gè)端口，并支持 RT 和 IRT 操作模式。

單圈編碼器

單圈編碼器可將一圈（360 度機(jī)械式）分解成一定的步距數(shù)目，例如 8192。每個(gè)位置均分配有一個(gè)的代碼字。在旋轉(zhuǎn)360度之后，位置值會(huì)重復(fù)。

多圈編碼器

多圈編碼器除了記錄一轉(zhuǎn)內(nèi)位置之外，也記錄轉(zhuǎn)數(shù)。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(shí)，意味著可以有 2 ¹² = 4096 轉(zhuǎn)數(shù)被編碼。

SIMOGEAR 同軸式減速電機(jī)

特點(diǎn)

• 大范圍傳動(dòng)比（插裝式小齒輪）
• 極為經(jīng)濟(jì)
• 高效節(jié)能（每級(jí)的效率為 98 %）
• 大功率范圍

機(jī)械構(gòu)造

• 級(jí)數(shù)：2 或 3
• 安裝類型： 支腳安裝和法蘭安裝，外殼上帶有法蘭
• 軸的設(shè)計(jì)： 實(shí)心軸

典型應(yīng)用

• 傳送帶
• 包裝產(chǎn)品的輸送
• 立式輸送機(jī)

確定動(dòng)態(tài)過載能力

功能概述

允許在運(yùn)行時(shí)超過裝置額定銘牌上指定的額定直流（大允許連續(xù)直流電流）。但是超過的程度和持續(xù)時(shí)間要受到特定的限制，這在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。

過載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過載持續(xù)時(shí)間取決于過載電流的時(shí)間特性，以及該裝置的過載歷史，還取決于具體的設(shè)備情況。

每次過載都必定跟隨有欠載（過載相的負(fù)載電流小于額定直流電流）。一旦達(dá)到高允許過載持續(xù)時(shí)間，負(fù)載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。

通過對(duì)電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動(dòng)態(tài)過載持續(xù)時(shí)間（I²t 監(jiān)視）。I²t 監(jiān)視使用實(shí)際負(fù)載電流的時(shí)間特性計(jì)算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時(shí)間特性。在這種情況下，要把具體的設(shè)備特性（例如熱阻和時(shí)間常數(shù)）加入到計(jì)算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開時(shí)，計(jì)算過程從初始值開始，該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時(shí)必須把環(huán)境條件（環(huán)境溫度和安裝高度）考慮進(jìn)來。

計(jì)算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時(shí)，I²t監(jiān)視會(huì)發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng)，有兩種選擇可以被參數(shù)化：

• 電樞電流設(shè)置值下降到額定直流電流報(bào)警，或
• 設(shè)備關(guān)機(jī)故障

可以禁用 I²t 監(jiān)視功能。在這種情況下，電樞電流高限制為額定直流電流。

動(dòng)態(tài)過載能力的組態(tài)

組態(tài)單包含以下信息：

• 長負(fù)載持續(xù)時(shí)間t_an從低溫電源部分和指定恒定負(fù)載時(shí)算起，
• 長零電流間隔t_ab（長冷卻時(shí)間）直到電源部分達(dá)到“低溫”熱狀態(tài)，以及
• 極限特性的磁場，用于確定熱穩(wěn)定、過載間歇運(yùn)行期間的過載能力（周期性工作循環(huán)）

備注：如果計(jì)算獲得的替代損耗層溫度上升不超過高允許值的 5%，則認(rèn)為電源部分處于“低溫”狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。

帶過載間歇運(yùn)行時(shí)具有極限特性的磁場結(jié)構(gòu)

具有極限特性的磁場是指具有總持續(xù)時(shí)間 300s 的間歇過載運(yùn)行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個(gè)時(shí)間部分——基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≤ 額定直流電流）和過載持續(xù)時(shí)間（電樞電流實(shí)際值 ≥ 額定直流電流）。

每個(gè)極限特性會(huì)把一個(gè)特定裝置的大基本負(fù)載電流表示成針對(duì)小負(fù)載持續(xù)時(shí)間（極限基本負(fù)載電流）的過載系數(shù)（極限基本負(fù)載電流，按額定直流電流的 a% 計(jì)算）。對(duì)于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時(shí)間，大允許過載電流通過過載系數(shù)確定。如果對(duì)于所需的過載系數(shù)沒有指定極限特性，則要遵守針對(duì)下一個(gè)高過載系數(shù)的極限特性。

極限特性的勵(lì)磁對(duì)于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計(jì)算算法，負(fù)載循環(huán)可以長于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時(shí)間組態(tài)?，F(xiàn)在使用兩個(gè)基本任務(wù)顯示。

基本任務(wù)1 和 2 的特性舉例

基本任務(wù) 1

• 已知：
  裝置、循環(huán)持續(xù)時(shí)間、過載系數(shù)、過載持續(xù)時(shí)間
• 求：
  （小）基本負(fù)載持續(xù)時(shí)間和大基本負(fù)載電流

SINAMICS DC MASTER 裝置的并聯(lián)

SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過并聯(lián)來增加額定功率。必須滿足一下輔助條件：

在 CUD 上配備傳輸觸發(fā)脈沖以及建立更高等級(jí)通訊所需的硬件和插頭。

多可以并聯(lián) 6 部設(shè)備。多部裝置并聯(lián)時(shí)，主裝置應(yīng)該放置在中間，以便信號(hào)連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長并聯(lián)接口線長度：15 m。

同樣，每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨(dú)立的換相電抗器（u_K 小 2 %），以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對(duì)于無降級(jí)（電流下降）運(yùn)行，推薦公差 5% 或更好。

只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯(lián)。
裝置并聯(lián)時(shí)，允許的輸出電流為（維持輔助條件時(shí)）：

I_max = n × I_{N(SINAMICS DC MASTER)}

n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數(shù)量

冗余運(yùn)行（“（n+m）運(yùn)行”模式）

SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中，作為特殊的并聯(lián)運(yùn)行模式。在此運(yùn)行模式下，如果一臺(tái)裝置故障（例如電源部分的保險(xiǎn)燒斷），其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運(yùn)行。正確組態(tài)好和互聯(lián)好之后，電樞電路和勵(lì)磁電路都可以冗余運(yùn)行。

當(dāng)一個(gè)裝置故障時(shí)，其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運(yùn)行、持續(xù)工作不會(huì)中斷。在組態(tài)系統(tǒng)時(shí)，需要特別注意在冗余應(yīng)用中，只須滿足 n 個(gè)裝置的額定功率（而不是 n+m 個(gè)裝置）。

在發(fā)生故障時(shí)，主裝置的功能會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移。這樣一來，無論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障，系統(tǒng)都會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。（可以根據(jù)要求提供冗余運(yùn)行時(shí)的 MTBF 數(shù)據(jù)。）

SINAMICS DC MASTER 裝置并聯(lián)時(shí)的電樞電路連接示意圖

(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。

(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。

(3) 裝置使用（8 針）屏蔽跳線（UTP CAT5 型，符合ANSI/EIA/TIA 568 標(biāo)準(zhǔn)）連接，與 PC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的網(wǎng)線相同。可以直接從西門子購買標(biāo)準(zhǔn)的 5m 長線電纜（訂貨號(hào)：6RY1707-0AA08）。n 個(gè)裝置并聯(lián)需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設(shè)備上的總線終端。

(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設(shè)備上。

(5) 只適用于 850A 及以下四象限運(yùn)行的裝置。