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傳感器和執(zhí)行器的新通訊標準

通過 IO-Link 實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)

因全集成自動化技術而實現(xiàn)的透明集成

由于具有一個革新和標準化的傳感器/執(zhí)行器接口，可通過 IO-Link 標準對現(xiàn)場設備的現(xiàn)場總線系統(tǒng)功能進行一致性擴展。通過西門子公司的 IO-Link 解決方案，可在現(xiàn)場級下面以佳方式將帶有全部自身性能的傳感器和執(zhí)行器集成在全集成自動化 (TIA) 環(huán)境中。

除過程數(shù)據(jù)外，在整個工廠范圍內(nèi)還可獲得診斷中斷和傳感器參數(shù)。這樣就加速了調試過程，提高了工廠可用性，并降低了通常因工廠中的大量傳感器和執(zhí)行器而產(chǎn)生的維護成本。由于采用集中數(shù)據(jù)管理，因此可根據(jù)需要經(jīng)常對反復進行的傳感器或執(zhí)行器參數(shù)化進行調整，無需對各個設備進行單獨設置。更換一臺設備后，參數(shù)將被自動重新加載，這樣就縮短了停產(chǎn)時間。由于常規(guī)現(xiàn)場設備也可在 IO-Link 接口上運行，因此與常規(guī)傳感器和執(zhí)行器的兼容性不會受到影響。

連接是通過帶有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模塊、以成熟的靈活布局完成的。除了傳感器和執(zhí)行器，IO-Link現(xiàn)場設備還提供4點和8點標準輸入IO-Link設備(IP67)，用于經(jīng)濟地集成到標準傳感器中。

通過將設備組態(tài)集成到 STEP 7 環(huán)境中，可以發(fā)現(xiàn)故障，并快速、輕松地將故障清除。這樣，機器運轉循環(huán)的所有階段內(nèi)（組態(tài)、調試和運行）的效率都得到提高。

工程組態(tài)軟件

降低工程組態(tài)成本

• 采用集中數(shù)據(jù)管理，并可重復傳感器和執(zhí)行器參數(shù)，組態(tài)更加快速
• 在 STEP 7 中進行集中組態(tài)和數(shù)據(jù)管理，大大削減了參數(shù)化工具的數(shù)目
• 采用定義的行規(guī)，設備的集成更加容易
• 實現(xiàn)高靈活性：通過采用 IODD 標準的開放式 IO-Link 解決方案，可以與 GSD 相同的方式來集成第三方設備
• 通過保留成熟拓撲結構和與常規(guī)連接方法的兼容性來實現(xiàn)保護

調試

調試時間縮短

• 采用標準化無屏蔽三線制連接，可一致性地連接各種傳感器和執(zhí)行器，接線開銷大大降低
• 無需單獨進行參數(shù)化，節(jié)省時間；可針對相同設備組態(tài)來復制參數(shù)
• 參數(shù)化因集中數(shù)據(jù)管理而變得簡單 - 無需對傳感器和執(zhí)行器反復進行預設置
• 可對設置數(shù)據(jù)進行編輯與示教，因此傳感器/執(zhí)行器的參數(shù)化十分靈活

操作和維護

工廠可用性提高

• IO-Link 標準可集成到全集成自動化環(huán)境中，因此可取得直至現(xiàn)場級的高透明度
• 針對現(xiàn)場設備進行集中參數(shù)與配方管理，縮短了轉換時間
• 可實現(xiàn)直至現(xiàn)場級的工廠范圍診斷和快速故障清除，并通過針對傳感器和執(zhí)行器采取預防性維護而在故障之前報告和顯示消息，因此停產(chǎn)時間縮短
• 通過在運行過程中交換設備而簡便清除故障，無需重新參數(shù)化，因為 PLC 中提供了集成的參數(shù)存儲器
• 西門子系統(tǒng)中的組件具有可靠性，因為它們均經(jīng)過全面的系統(tǒng)測試

在工業(yè)通信領域中，無線通信開創(chuàng)了全新的應用遠景 - 自工廠部分現(xiàn)代化改造，直至復雜物流或生產(chǎn)過程的設計。
基于工業(yè)無線遠程控制、工業(yè)無線局域網(wǎng)和 WirelessHART，西門子公司利用工業(yè)無線通信技術針推出了高可靠性自動化解決方案。

采用 IWLAN 實現(xiàn)可靠的無線通信

無線遠程網(wǎng)絡 - 低成本、多功能的遠距離無線技術

無線遠程網(wǎng)絡為用戶帶來了難以計數(shù)的好處，例如，水/廢水處理業(yè)彼此遠離的工廠區(qū)段之間的連續(xù)通信、在地球的另一側高速地遠程訪問需要維護的機器和設備。得益于遠程控制系統(tǒng)或 HMI/SCADA 系統(tǒng)集成了該技術，通過移動無線設備可以隨時訪問傳輸過來的過程數(shù)據(jù)。

工業(yè)無線局域網(wǎng) - 靈活的工廠級無線基礎設施

無線解決方案日益成為機器和設備中理所當然的組成部分。在對數(shù)據(jù)通信具備高要求的場合，工業(yè)無線 LAN（IWLAN）對例如確定性無線技術和工業(yè)以太網(wǎng)標準 PROFINET 等創(chuàng)新技術提供了有力的支撐。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 開創(chuàng)了全新的應用遠景 - 自高效工程設計、實時解決方案，直至與安全相關的任務。
此外，IWLAN 基礎設施也可以用于例如視頻監(jiān)控等的其它應用。

無線 HART - 無線連接過程儀表

WirelessHART 是一種開放的工業(yè)標準。該標準的開發(fā)旨于解決過程工業(yè)領域現(xiàn)場設備對無線通信的特殊要求。它完全滿足了與可靠性、信息安全性、經(jīng)濟性和系統(tǒng)級用戶操作友好性等相關的全部特定要求。目前，全球已經(jīng)安裝了 3000 萬臺以上 HART 技術設備。對于現(xiàn)場級智能過程儀表來說，HART 技術是常用的通信協(xié)議。WirelessHART 后向兼容于有線 HART 技術，因此，該技術為硬件、軟件和專家知識提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 適用于有大量網(wǎng)絡接入點的應用，例如，集裝箱碼頭

無線通訊網(wǎng)絡的優(yōu)點

• 較高的移動性帶來較大的靈活性，因而提高競爭能力
• 維護工作得到簡化，維護成本和停機時間降低，人員得到佳利用
• 旋轉及移動設備或系統(tǒng)部件無磨損
• 公司所有部門范圍內(nèi)的聲音和數(shù)據(jù)集成的無線網(wǎng)絡
• 從一個中心位置對不同的生產(chǎn)機器進行遠程診斷從而降低了維護成本
• 易于訪問難于接觸的裝置，無需復雜連線

KTP 第二代精簡面板系列

第二代精簡面板

第二代 SIMATIC HMI 精簡面板擁有全面的人機界面基本功能，是適用于簡易人機界面應用的理想入門級系列面板。

該設備系列提供了帶 4"、7"、9" 和 12" 顯示屏的面板，以及可進行按鍵及觸控組合操作的面板。

• SIMATIC HMI KTP400 精簡面板
• SIMATIC HMI KTP700 精簡面板
• SIMATIC HMI KTP700 DP 精簡面板
• SIMATIC HMI KTP900 精簡面板
• SIMATIC HMI KTP1200 精簡面板
• SIMATIC HMI KTP1200 DP 精簡面板
  

第一代精簡面板

SIMATIC HMI 基本型面板是用于對緊湊型機器設備進行操作員控制與監(jiān)視的理想入門產(chǎn)品。

• SIMATIC HMI KP300 PN 單色精簡面板
• SIMATIC HMI KP400 PN 彩色精簡面板

以下設備預計從 2016 年 10 月 1 日起停產(chǎn)。
這些產(chǎn)品仍可作為新零件進行訂購直到停產(chǎn)。此后，它們將只作為備件。

• SIMATIC HMI KTP400 PN 單色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP400 PN 彩色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP600 PN 單色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP600 DP 彩色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP600 PN 彩色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP1000 DP 彩色精簡面板
• SIMATIC HMI KTP1000 PN 彩色精簡面板
• SIMATIC HMI TP1500 PN 彩色精簡面板

• 3 英寸至 15 英寸理想的入門級系列，用于操作和監(jiān)控緊湊型機器和系統(tǒng)
• 由于使用像素圖形顯示屏，可以清晰地顯示過程
• 使用觸摸屏和觸覺功能鍵實現(xiàn)直觀的操作
• 配備所有必需的基本功能，如警報記錄、配方管理、繪圖、矢量圖形和語言切換
• 通過集成的以太網(wǎng)接口或帶有 RS485/422 的單獨版本可以簡單地連接到控制器

• 全集成自動化 (TIA) 的集成組件：
  提高生產(chǎn)率，小化工程費用，減少生存周期成本
  • 由于采用垂直組態(tài)（4" 和 6" 設備），即使在安裝空間受限時也可使用
  • 縮短組態(tài)和調試時間
  • 由于免維護型設計和背光顯示器使用壽命較長，維修十分方便
• 由于具有輸入/輸出字段、矢量圖形、趨勢曲線、條形圖、文本和位圖等要素，可以簡單、輕松地顯示過程值
• 圖片庫，帶有現(xiàn)成的圖形對象
• 可全球使用：
  • 可組態(tài) 32 種語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 在線可在多達 5 種語言間切換
  • 相關語言文本和圖形

SIMATIC HMI 基本面板與面板和多功能面板產(chǎn)品系列的現(xiàn)有觸摸設備安裝兼容。

KP300 基本型單色 PN

• 3.6" FSTN 像素圖形，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸控設備，配備10個功能鍵和10個系統(tǒng)鍵。
• Text Displays (TD 100C, TD 200/TD 200C, TD 400C) 和 OP 73 、 OP 73micro的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品。
  

KTP400 Basic 單色 PN

• 3.8" STN，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 4 個觸覺功能鍵
  

KTP600 Basic 單色 PN

• 5.7" STN，單色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
  

KTP600 基本型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）或
  1 個 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨版本）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品
  

KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP

• 10.4" TFT，256 色
• 以太網(wǎng)接口 (TCP/IP, PROFINET) 或
  1 個 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨版本）
• 觸摸屏和 8 個觸覺功能鍵

TP1500 Basic 彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 個以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏

SINAMICS DC MASTER 是用于基本應用和要求苛刻的直流應用的驅動器系統(tǒng)。許多不同領域和互補市場中的應用要求具有高等級的可擴縮性和變頻器擴展能力。

為了能夠確保多用性，SINAMICS DC MASTER 集中了大量的新功能：

SINAMICS 變頻調速柜系列

SINAMICS DC MASTER 是 SINAMICS 驅動器家族中的一員。各個 SINAMICS 版本都基于一個公共的平臺，特別是在接口、工具、操作控制以及監(jiān)視方面。
所有的 SINAMICS 驅動器都支持TIA 體系，在工程設計、通訊和數(shù)據(jù)管理方面與西門子的SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 自動化系統(tǒng)使用了相同的方式。在使用這些系統(tǒng)時，可以使用 SINAMICS 簡單的生成自動化解決方案。
由于可以標準化、無縫的集成到西門子的自動化環(huán)境中，用戶還可以更快速的進行整機自動化和驅動器技術的工程設計和試運行中。此外，還可以降低相關的培訓成本，并且使產(chǎn)品支持、、維護和備件保存都得到了簡化。

標配 PROFIBUS，可以選配 PROFINET

該設備標配了作為工業(yè)標準的 PROFIBUS?？梢赃x配提供 PROFINET。使用外部適配器可以實現(xiàn)與其他現(xiàn)場總線系統(tǒng)的通訊。

控制裝置的變化版

為了能夠的滿足與技術功能的接口和通訊性能相關的要求，可以選擇標準或 CUD，或這兩者組合。還可以使用兩個 CUD 來提高技術上開環(huán)和閉環(huán)控制任務的性能。這就使該設備可以的廣泛適應于驅動器技術和互補市場相關的要求——無論是在技術還是經(jīng)濟方面。

勵磁電源供電符合要求

根據(jù)SINAMICS DC MASTER 的介紹，您可以根據(jù)自己的特殊需求選擇佳的勵磁電源。
SINAMICS DC MASTER 始終是佳選擇：

• 對于不帶勵磁的裝置（從 60A 額定直流電流或更高電流供電）
• 對于帶有 1Q 勵磁的裝置（帶有集成的續(xù)流電路）
• 對于具有 2Q 勵磁的裝置，可以主動降低電流實現(xiàn)快速的勵磁電流變化，并集成了勵磁過壓保護裝置（從 60A 額定直流電流或更高電流）

對于從額定 1500A 或更高電流供電的裝置，還可以在 1Q 或 2Q 版本中選擇具有 85A 額定勵磁電流的版本，取代 40A 勵磁供電。
另外，如果應用情況需要的話，當然還可以連接外部勵磁電源裝置。

24 V DC 電子裝置電源

直流變頻器的電子裝置電源現(xiàn)有兩種版本可用：

• 連接 230 V/400 V AC 的版本或
• 連接 24V 直流的版本（帶有極性接反保護）

使用 24V 供電，可以簡單的實現(xiàn) UPS 功能——因此可以提高工廠或系統(tǒng)的可用性。

上圖顯示的是 24V 直流電源 SITOP smart。

電源部分與地隔離

裝置內(nèi)部的電源部分電壓感應功能對于電子裝置來說是懸空的（電氣隔離）。
因此，在將來沒有必要通過斷開/連接電機電纜來測量直流電機的絕緣電阻。為了確保工廠和系統(tǒng)的安全，以及避免電機受到嚴重的損壞，必須強制性的對直流電機的絕緣電阻進行定期檢查。

自由函數(shù)塊和驅動器控制圖

裝置標配了足夠數(shù)量的自由函數(shù)塊可用于各種應用。可以自由的使用來自驅動器控制圖（DCC）的自由函數(shù)塊擴展功能范圍。這使驅動器可以的使用特殊應用——無論是在技術上還是經(jīng)濟上。

使用 SINAMICS 組件可以擴展功能性

通過將 SINAMICS 的補充模塊與 DRIVE-CliQ 接口（ CUD）進行耦合可以獲得附加的輸入和輸出。這樣就提高了對工廠和系統(tǒng)進行工程設計時的靈活性，同時了成本。

可以進行單相連接

對于高 125A 和高 575 V交流的裝置，甚至在只通過兩根導線供電時，裝置的功能也全都完整可用。這意味著，例如當對一個單相連接的變頻器進行更新時，無需對現(xiàn)有機器或工廠進行變更 - 而且經(jīng)過更新的驅動系統(tǒng)可以集成到先進的通訊概念里（TIA）。

涂層 PCB 和鍍鎳銅母線

可以選擇雙噴帶涂層的 PCB 和鍍鎳銅母線提高用于高污染等級和氣候壓力環(huán)境中的可靠性 - 也可以用于具有更高環(huán)境壓力的情況。

工作溫度范圍寬

由于保存和運輸允許的溫度范圍達到 -40 ℃ 到 +70 ℃，所以使在高氣候壓力地區(qū)的應用更加簡單。

所謂應用，我們理解為以硬件和軟件中的標準組件為基礎，符合用戶特別要求的自動化任務的解決方案。各行業(yè)的專有技術和工藝知識和對我公司產(chǎn)品和系統(tǒng)功能的專業(yè)知識有同樣舉足輕重的意義。我們可通過 20 個中的 280 多名應用工程師來解決這一難題。

應用中心

現(xiàn)在，您可以在以下地點找到有關應用中心：

• 德國：
  總部位于埃爾蘭根和德國的其它地區(qū)，例如，位于慕尼黑、紐倫堡、斯圖加特、曼海姆、法蘭克福、開姆尼茨、科隆、比勒菲爾德、不萊梅、漢諾威、漢堡
• 比利時：布魯塞爾
• 巴西：圣保羅
• 中國：北京和 12 個地區(qū)
• 丹麥：伯樂奧普
• 法國：巴黎
• 英國：曼徹斯特
• 印度：孟買
• 意大利：博洛尼亞，米蘭
• 日本：東京、大阪
• 荷蘭：海牙
• 奧地利：維也納
• 波蘭：華沙
• 瑞典：哥德堡
• 瑞士：蘇黎世，洛桑
• 西班牙：馬德里
• 韓國：首爾
• 臺灣：臺北
• 土耳其：伊斯坦布爾
• 美國：亞特蘭大

這些應用中心均為使用 SIMATIC/SIMOTION/SINAMICS 做好了充分的準備。因此，您可以依賴自動化和驅動專家來成功地實現(xiàn)各項應用。采用早期對您的人員進行培訓的方式，我們可以迅速向您轉讓技術訣竅、提供維護和進一步開發(fā)您的自動化解決方案。

應用及執(zhí)行建議

我們提供了種類繁多的咨詢，以幫助您找到佳解決方案，從而實現(xiàn)您所需要的 SIMATIC/SIMOTION/SINAMICS 應用。

報價階段包括

• 說明技術問題
• 討論機器概念和客戶專用的解決方案
• 選擇合適的技術以及
• 提出實現(xiàn)的建議

在項目開始執(zhí)行技術可行性研究。如此一來，可盡早發(fā)現(xiàn)并解決應用中的難點問題。我們還可以從一個單一來源將您的應用項目作為一個完整的解決方案組態(tài)和實現(xiàn)。

大量成熟的標準應用可在執(zhí)行階段采用。從而節(jié)省了工程設計費用。

如果需要，可由經(jīng)驗豐富的勝任人員對系統(tǒng)進行調試。這節(jié)省了空間和時間。

如果需要維修，我們可以到現(xiàn)場或通過遠程給您提供支持。有關維修的其它信息，請參見“工業(yè)”部分。

• 通信模塊，用于
  • 通過點對點連接實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)交換；
    針對 RS232 和 RS485 的物理傳輸特性，提供兩個版本可供使用
  • PROFIBUS 接口
  • 連接到工業(yè)以太網(wǎng)接口
  • 連接到 GSM/GPRS 手機網(wǎng)絡
• 通信模塊作為單獨模塊；
  適用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型號
• 通信板以模塊的形式插入到CPU當中，適用于空間有限的應用場合；
  適用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型號

• 通過點到點連接可進行快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII、USS 驅動協(xié)議、Modbus RTU，3964(R)
• 也可以加載加載附加協(xié)議
• 使用 STEP 7 Basic 可實現(xiàn)簡單的參數(shù)化過程

CM 1241 通訊模塊用于通過點對點連接進行的快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換。

可實現(xiàn)點到點連接，例如：

• SIMATIC S7 自動化系統(tǒng)和許多其他制造商提供的系統(tǒng)
• 打印機
• 機器人控制
• 調制解調器
• 掃描器
• 條形碼閱讀器等

CM 1241 通訊模塊具有與基本設備相同的設計特點。

• 安裝在 DIN 導軌上：
  模塊安裝在右側 CPU 旁邊的導軌上，相互電氣、機械地連接，并且通過滑塊機構連接到 CPU。
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

該通訊模塊配備下列各項：

• 具有用于顯示“發(fā)送”、“接收”和“錯誤”的狀態(tài)指示燈
• 通訊接口：
  可用于 RS232 或 RS422/485 物理傳輸特性

下列標準協(xié)議可用于 CM 1241 通訊模塊：

• ASCII:
  用于與采用簡單傳輸協(xié)議的第三方系統(tǒng)進行接口，例如，帶有起始和結束字符或帶有塊檢查字符的協(xié)議。接口握手信號可通過用戶程序來調用和控制。
• MODBUS:
  用于符合MODBUS協(xié)議的通訊，具有RTU格式：
  • MODBUS 主站:
    以 SIMATIC S7 作為主站的主站-從站接口。
  • MODBUS 從站:
    以 SIMATIC S7 作為從站的主站-從站接口；無法實現(xiàn)從站到從站的報文幀流量。
• USS 驅動協(xié)議：
  專門支持 USS 協(xié)議驅動程序的連接指令。在這種情況下，驅動程序通過 RS485 交換數(shù)據(jù)。隨后，可以控制這些驅動程序，并可讀寫參數(shù)。

還可以下載更多的驅動程序。

參數(shù)

使用 STEP 7 Basic，CM 1241 通訊模塊的參數(shù)化變得非常簡便：

• 用戶通過集成在 STEP 7 Basic 中的參數(shù)化環(huán)境來分配模塊特性，例如：
  • 已執(zhí)行的協(xié)議驅動程序。
  • 使用的驅動程序特定特性。

CM 1242-5 通信模塊用于將 SIMATIC S7-1200 連接到 PROFIBUS 以作為 DP 從站，它具有以下特性：

• 符合 IEC 61158 的 PROFIBUS DPV1 從站
• 無需編程設備即可更換模塊
• 通過背板總線提供電源，無需使用額外電纜
• 支持從 9.6 Kbit/s 到 12 Mbit/s 的所有標準通信速率
• 具有 S7-1200 設計形式的緊湊工業(yè)標準外殼，可安裝到標準安裝導軌上
• 可使用 STEP 7 方便地進行組態(tài)，調試迅速，無需額外編程開銷

CM 1242-5 適合在工廠自動化中使用?？稍?S7-1200 的基礎上創(chuàng)建基于 PROFIBUS 的低成本解決方案，實現(xiàn)佳生產(chǎn)。

可以有效操作基于 PROFIBUS 的系統(tǒng)，從而降低運行和維護成本：

• 自動化解決方案無需固定接線，使用的硬件減少，從而成本較低
• 具有優(yōu)異的診斷功能，可對故障做出快速響應
• 工廠和庫存管理得到

CM 1242-5 還具有一些其它優(yōu)點，可專門滿足小型自動化解決方案的要求：

• 簡化了 S7-1200 與 PROFIBUS 的連接，無需使用額外電源
• 可基于 PROFIBUS 實現(xiàn)低成本自動化解決方案
• 調試迅速，無需額外編程開銷

通過基于 PROFIBUS 的小型自動化解決方案，可實現(xiàn)工廠的佳運行和順利生產(chǎn)。