西门子3146BG030AB0

SIZER WEB ENGINEERING 用于工程组态 SINAMICS DC MASTER。在选择和确定变频器的规格、以及特殊应用时所需的相关选件和附件时，它可以提供支持。SIZER WEB ENGINEERING 是通过基于 web 的应用程序（互联网）

• 输入电机数据、变频器数据和交流线路供电数据
• 选择 SINAMICS DC MASTER 选件
• 编辑所需的文件和附件

SIZER WEB ENGINEERING 用户界面语言有德语和英语版本。

设计好的驱动器保存在一个项目中。从总体思路和结构，在系统中设置的“项目”和“项目条目”会得出相应的报价。这些都保存在一个器里，可以随时调取。

工程设计过程的结果包括：

• 带有设计好的变频器和相关的附件的数据单
• 变频器的尺寸图

设计结果和尺寸图可以保存或者导出到技术报价文件中。

SIZER WEB ENGINEERING 需要以下前提条件：

用户友好型的 STARTER 试运行工具可以用于：

• 调试
• 和
• 诊断

该软件既可以作为独立的 PC 应用程序使用，也可以集成到 SCOUT 工程设计系统（带有 SIMOTION）或 STEP 7（带有 Drive ES Basic）里使用其基本功能和操作在两种情况下是相同的。

除了 SINAMICS DC MASTER，当前版本的 STARTER 也支持所有 SINAMICS 交流驱动器——包括 MICROMASTER 4 和用于 SIMATIC ET 200S FC 分布式 I/O 的变频器。

SINAMICS DC MASTER 可以获得 STARTER 4.1.5 的支持；不能使用更旧版本的 STARTER。

使用项目向导，可以将驱动系统添加到项目结构树中。

入门级人员可以以面向解决方案的方式获得交互式支持。

试运行会在向导程序指导下完成，它会对驱动器的所有基本设置进行设置。因此，启动电机并运行只需要在驱动器配置过程中设置几个驱动器参数。

可独立设置的示例包括：

• 端子
• 总线接口
• BICO 互连
• 诊断

专家可以快速的通过 Expert List（专家清单）访问所有参数，无需通过对话框导航。

此外，还有下列功能可用于：

• 跟踪（根据驱动器）

诊断功能提供的信息包括：

• 控制/状态字
• 参数状态
• 运行条件
• 通讯状态

性能特点

• 易于使用：第一次对驱动器进行试运行只需要设置少数几项设置：电机旋转
• 基于解决方案的用户导航功能会简化试运行过程
• 内置的追踪功能可对调试、和故障排查提供支持

低硬件和软件要求

带有 Pentium III 1 GHz 处理器的 PG 或 PC

512 MB RAM（建议使用 1 GB RAM）

屏幕分辨率 1024 × 768 像素，16 位色深

可用硬盘空间：2 GB

Windows 2000 SP4、Windows 2003 Server SP1, SP2 操作系统

Windows XP Professional SP2 或 SP3 操作系统

Windows Vista Business SP1、Windows Vista Ultimate SP1 操作系统

Microsoft Internet Explorer 6.0

驱动器控制装置与编程设备（PG）或 PC 之间的通讯可以通过串口、PROFIBUS 或者 PROFINET 建立。

针对特殊驱动器系统现有以下附加：

SINAMICS DC MASTER

在 PG/PC 与 CUD 之间建立通讯需要一个 PROFIBUS 通讯模块和一根连接线。

例如，PROFIBUS通讯模块 CP 5512 (PCMCIA 2 型卡 + 用于连接 PROFIBUS 的 9 针 SUB-D 适配器插座。针对 MS Windows 2000/XP Professional 和 PCMCIA 32）
订货号：6GK1551-2AA00

以及一根用于连接 CP 5512 和 PROFIBUS 的连接线
订货号：6ES7901-4BD00-0XA0

CPU 1510SP-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的设计形式为 3 端口交换机，这样就可以在系统中通过端口 1 和 2 建立总线型拓扑，并且也可通过端口 3 来连接编程设备/PC 或 HMI 设备。

作为智能设备使用时，CPU 1510SP-1 PN 可实现在本地对过程数据进行分布式预处理，并且仅将实际需要的信息传输到上位控制器。这样做有以下优势：

• 减轻中央控制器的工作负荷
• 缩短对现场重要信号的响应时间
• 数据量减少，总线系统上的负荷降低
• 各单元经过预测试并进行平行调试，设置更快速
• 由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
• 组态清晰明了

CPU 1510SP-1 PN 完全独立于中央控制器运行。如果其发生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍继续运行。

位模块化设计的 ET 200SP I/O 系统和 CPU 1510SP-1 PN 可实现面向功能的站设计。

另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡装到 DIN 导轨上，并具有：

• A powerful processor:
  The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction.
• 大容量工作存储器：
  100 KB 用于程序，750 KB 用于数据
• SIMATIC 存储卡作为装载存储器；
  允许附加固件更新、数据日志和归档等功能
• 位模块化扩展性，灵活性好；
  任意组合达 64 个 I/O 模块（I/O 模块、工艺模块和通信模块）。大 1 m 的站宽度。
• 采用 ET 200AL 的混合配置； 
  通过“BU-Send”基本单元和“BA-Send”总线适配器，可以在可扩展的 I/O 系统 ET 200SP (IP20) 装置中集成进 ET 200AL (IP65/IP67) I/O 系统的多 16 个 I/O 模块。
• PROFINET IO IRT 接口，带集成 3 端口交换机：
  • 端口 1 和 2 通过总线适配器来连接（CPU 1510SP-1 PN 未提供总线适配器，不使用该适配器也可运行）。
    如果需要，相应的总线适配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需单独订购。）
  • 端口 3 通过集成式 RJ45 接口来连接
• 集成通信功能：
  • 编程器/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 开放式 IE 通讯（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
  • OPC UA 器 (数据存取)
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 数据集路由
• 免维护数据备份（无电池）
• 用于错误 (Error)、运行状况 (RUN/Stop)、维护 (MT)、电源 (PWR) 以及每个端口一个链路 LED 的诊断显示
• 可选标签采用浅灰色或黄色标签条。有两种材料可供选择：
  • 标签箔和带有 500 个标签条的标签卷，用于热转印打印机
  • 标签纸 (280 g/m²)，规格 DIN A4，每张 100 个标签条，适用于激光打印机
• ET 200SP CPU 可带有一个参考 ID 标签
• 借助于总线适配器，可实现不同的 PROFINET 连接类型
  • 在具有中等机械及 EMC 负荷的标准应用中，可以使用带 RJ45 接口的 SIMATIC 总线适配器，如总线适配器 BA 2xRJ45。
  • 对于设备上承受较高机械和/或 EMC 负荷的机械设备和系统，建议使用通过 FastConnect (FC) 进行连接的 SIMATIC 总线适配器。
  • 不能将带有光纤电缆接口（SCRJ、LC）的 SIMATIC 总线适配器与 CPU 1510SP-1 PN 相连。
• 在将 AC I/O 模块或 AI Energy Meter ST 用作第一个 I/O 模块时，应将深色的基本单元用作 ET 200SP CPU 后面的第一个基本单元

供货清单：

CPU 1510SP-1 PN（包括器模块）、24 V DC 连接器和总线适配器端口盖（总线适配器须单独订购）

• 高效性
  • 高速命令处理
  • 功能强大的网络接口：
    每个 CPU 均配备 PROFINET IO IRT (3 端口交换机) 作为标准接口。
• 集成技术
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
  • 支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
  • 精确位置传动可实现轴之间的同步操作
  • 具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
  • 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动控制参数实现优控制质量
• 等时同步模式
  • 通过恒定总线循环时间，将分布式信号采集、信号传输和程序执行与 PROFIBUS 循环进行同步
• 集成安全功能
  • 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 4-级 授权理念：
    Communication to the HMI devices can also be restricted.
  • 操作保护：
    The controller recognizes changed or unauthorized transmissions of the engineering data.
• 集成式系统诊断
  • TIA Portal 中、HMI 设备上以及 Web 器上以普通文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态。
• 通过集中设置进行组态控制（选项处理）
  • 控制器中可存储各种硬件配置：
    在用户程序中修改配置（启动 OB100）
    配置结束时改装选件
    可使用占位模块。
• SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
  • 用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
  • 还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
  • 通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
• 数据记录（归档）和配方
  • 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
    便于使用 Office 工具或通过 web 器，访问工厂运行数据
  • 通过 Web 浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 编程
  • 使用 STEP 7 Professional V13 update 3 或更高版本进行编程

用于 12 脉冲运行的 SINAMICS DC MASTER

对于 12 脉冲运行的情况，两部 SINAMICS DC MASTER 转换器提供 30 度偏移的电压。该组态会降低谐波。每部 SINAMICS DC MASTER 传输总电流的一半。其中一部 SINAMICS DC MASTER 装置使用闭环速度控制运行，另一部使用闭环电流控制运行。进行了点对点连接，用于从第一部 SINAMICS DC MASTER 向第二部传输电流设置值。

用于 12 脉冲运行的直流电路中需要平波电抗器。

计算平波电抗器

• 两部变频器都需要平波电抗器。电抗器包含有一个 2 值电抗器；这意味着电抗器的自感可以限定两个电流值。
• 电抗器根据直流电抗器电流的 rms 值确定热规格。

计算所需的自感

1. 0.2 × I_dN (L_D1) 时的电抗器电感

2. I_dmax (L_D2) 时的电抗器电感

• 50 Hz 线路频率下的电感

L_D1 = 0.296 × 10^-3 × V_di/(0.2 × I_dN)

L_D2 = 0.296 × 10^-3 × V_di/(0.33 × I_dmax)

• 60 Hz 线路频率下的电感

L_D1 = 0.24 × 10^-3 × V_di/(0.2 × I_dN)

L_D2 = 0.24 × 10^-3 × V_di/(0.33 × I_dmax)

L = 电感，[H]

I_dN 直流电机的额定直流电流的一半

I_dmax 直流电机的大电流的一半

V_di = 1.35 × V_N

V_N 额定电源电压

12 脉冲运行

EMC 符合性安装说明

这些安装说明没有声明包含所有的装置细节和版本信息，也没有声明考虑到了全部可能的运行情况和应用情况。

对于针对您的特定应用没有获得足够的详细信息无法处理的情况，可以向西门子地区办事处的联络人员咨询其他信息或具体的问题。

这些安装说明的内容不会形成或修改之前或现有的合同、协议或法律关系。特定的销售合同表达了西门子 AG 公司总体义务。西门子 AG 公司只接受合同中规定的担保。这些安装说明中包含的任何声明不构成新的担保条款，也不会对现有的担保条款造成改动。

有关 EMC 的基本信息

什么是 EMC

EMC 是“电磁兼容性”的缩写，描述了一件设备在电磁环境中能够良好工作，而且不对环境中的其他设备造成不可接受的干扰的能力。因此，各种装置都应该相互干扰。

根据 EMC 指令，SINAMICS DC MASTER 装置根本不能表述成装置，二只能描述成设计用于安装在整个系统或整个工厂中的“组件”。但是为了澄清，在许多情况下使用了“装置”（unit）这一统称。

干扰辐射和抗干扰

EMC 取决于装置在环境中表现出的两种特性：干扰辐射和抗干扰性电气装置可以是干扰源（发射器），也可以是潜在的敏感设备（接收器）。

当现有的干扰源不会破坏潜在的敏感设备的功能时，才能确保满足电磁兼容性。

有些设备甚至可能同时是干扰源和潜在的敏感设备：例如，变频器装置的电源部分应该被视为一个干扰源，而控制装置可以被看做是潜在的敏感设备。

产品标准 EN 61800-3

对“变速驱动系统”的电磁兼容性要求在产品标准 EN 61800-3 进行了说明。变速驱动系统（或电力驱动系统 PDS）由驱动变频器和电机（含电缆）组成。被驱动机器不构成驱动系统的一部分。EN 61800-3 标准定义了与驱动系统位置有关的不同极限值，称为第一和第二环境。

住宅建筑物或驱动系统直接连接到公共低压供电而没有使用中间变压器的场所定义为第一环境。

第二环境一词是指居住区以外的所有场所。它们基本上都是通过自己的变压器由中压电网供电的工业生产区域。

第一和第二环境的定义

根据所处位置和驱动系统所需电力，标准 EN 61800-3 Ed.2 中定义了四个不同类别：

类别 C1： 额定电压 < 1 000 V 的驱动系统，可在第一环境中不受限制地使用。

类别 C2：额定电压 < 1 000 V 的定速驱动系统，在第二环境中使用。如果驱动系统由合格的人员进行购买和安装，也可以在第一环境中使用。必须要遵守制造商提供的警告信息和安装说明。

类别 C3：额定电压 < 1 000 V 的驱动系统，只能在第二环境中使用。

类别 C4：额定电压 ≥ 1000 V 或额定电流 ≥ 400 A，可在第二环境中的复杂系统中使用的驱动系统。

下图显示了四个类别是如何分配用于第一和第二环境的：

类别 C1 到 C4 的定义

SINAMICS DC MASTER 装置几乎总是可以用在第二环境中（类别 C3 和 C4）。

当用在 C2 类的系统中时，需要配备无线干扰抑制滤波器和换相电抗器。

SINAMICS DC MASTER 满足 EN 61800-3 标准中有关第二环境的抗干扰要求，因而也满足要求更低的第一环境要求。

标准 EN 55011

某些条件下，要求满足标准EN 55011。它限定了工业和住宅环境中干扰发射的极限值。在标准化的条件下，在线路通电连接上测得的传导干扰值被称为干扰电压；而测得的电磁辐射干扰被称为无线干扰。

该标准定义了“A1和敗癇1极限值，对于干扰电压来说，它们是指”150 kHz - 30 MHz 的范围；而对于无线干扰来说，是 30 MHz - 2 GHz 范围。由于 SINAMICS DC MASTER 变频器装置用在工业一个用中，它们受极限值“A1”限制。为了达到极限值“A1”， SINAMICS DC MASTER 装置必须配备外部无线干扰抑制滤波器和换相电抗器。

SINAMICS DC MASTER，工业应用

工业应用要求装置能够表现出极高等级的抗干扰性，但是相比之下载干扰辐射等级方面的要求要低得多。

SINAMICS DC MASTER 变频器装置时电动驱动器（如接触器和开关）的组件。合格的人员必须把它们整合到驱动系统中才能使用，系统低标准也要包含变频器装置、电机电缆和电机。大多数情况下还需要换相电抗器和保险。因此，是否需要遵守极限值由正确已安装组件决定。将干扰辐射等级限制在极限值“A1内不仅需要变频器本身，至少还需要无线干扰抑制滤波器和换相电抗器。”没有无线干扰抑制滤波器，SINAMICS DC MASTER 变频器装置的干扰辐射等级会超过EN 55011 规定的极限值“A1”。

如果驱动器形成了工厂或系统的组成部分，它初不需要满足任何干扰辐射要求。但是，EMC 法规没有规定工厂或系统作为一个整体必须与自己的环境电磁兼容。

如果工厂或系统中所有的控制组件（例如 PLC）都表现出适合工业应用的抗干扰等级，则没有必要让每个驱动器都符合限制值“A1”。

无接地线供电

在一些工业领域中为了提高工厂的可用性，会使用无接地线供电（IT 线供电）。在发生接地故障时，没有故障电流，工厂可以继续生产。但是，与无线干扰抑制滤波器相配合，在发生故障时，故障电流会引起驱动器关断，或者甚至损坏无线干扰抑制滤波器。因此，产品标准没有对这种线路供电定义任何极限值。从经济角度看，在供电变压器的接地的原边应该考虑必要的 EMC 符合性。

EMC 的规划

如果两部装置不电磁兼容性，您可以降低干扰源的干扰发射等级或者提高潜在的敏感设备的抗干扰等级。

干扰源一般是高功耗的电力电子装置。要降低它们的干扰辐射等级，需要复杂的滤波器。潜在的敏感设备通常是控制装置或传感器，包括它们的求值电路。提高低额定功率的装置的抗干扰能力涉及的成本更低一些。这意味着从经济的角度看，提高抗干扰性对于工业应用来说比降低干扰辐射等级是成本更有利的方案。例如，要维持 EN 55011 的极限值等级 A1，150 到 500 kHz 之间线路供电连接点无线干扰电压可以大达到79 dB (μV)，而在500 kHz 到 30 MHz 之间，大值可达到 73 dB (μV) (9 或 4.5 mV)。

在工业应用中，装置间的 EMC 应该基于仔细的平衡干扰辐射等级和抗干扰等级。

获得 EMC 符合性经济有效的措施是在物理上对干扰源和潜在的敏感设备进行隔离——假定您在机器/工厂的设计阶段就考虑到了这种方案。首先，有必要确定是否使用的设备是潜在的干扰源或者潜在的敏感设备。在这种情况下，例如变频器装置和接触器可以被算作干扰源。而潜在的敏感设备包括 PLC、编码器、传感器等等。

控制机柜中的组件（干扰源和潜在敏感设备）必须进行物理隔离，通过隔板，或者在必要情况下把它们安装在金属外壳里。

符合 EMC 的驱动器安装（安装说明）

一般信息

不仅仅是驱动器会工作在各种各样的环境中，而且所使用的电气组件（控制和开关模式电源等等）在抗干扰能力和干扰辐射等级方面差别也会很大，这就意味着对各种安装准则都需要进行部分的折中。因此，假定进行独立的测量，就可能根据实际情况对 EMC 规定有一定的偏离。

为了确保您用在恶劣的电气环境中的控制机柜能够实现电磁兼容性（EMC），在建设和设计阶段就应该遵守相关的法律团体要求的标准，以及以下列出的 EMC 规定。

规定 1 到 10 普遍有效。规定 11 到 15 必须遵守，以便满足干扰辐射标准。

针对符合 EMC 的安装的规定

规定 1
控制机柜的所有金属部件都要通过大面积接触互联进行良好的电气连接（不得在漆面上喷涂！）。如果有必要，应使用接触圈或锯齿垫圈。机柜门必须使用短的接地条连接到机柜上（在顶部、中间和底部）。

规定 2
在机柜中以及相邻机柜（适用情况下）中的接触器、继电器、电磁阀、机电运行时间计数器等等必须配备阻尼组合装置，如 RC 元件、变阻器、二极管等等。保护电路必须直接连接到专门的线圈上。

规定 3
信号线 ¹⁾ 应该尽可能的在机柜内只从一个高度走线。

规定 4
同一电路中的非屏蔽线（进出导线）必须可能的情况下进行绞合，或尽量减小它们的距离，以防止形成不必要的框架天线形状。

规定 5
在机柜地的两端连接备用线(地 ²⁾)。这可以获得额外的屏蔽效果。

规定 6
避免不必要的电缆过长。这样可以降低耦合电容和自感。

规定 7
如果电缆走线靠近控制机柜地，可以大大降低串扰。因此，不要随意在机柜内走线，而应该尽量靠近外壳或安装板。这也是用于备用线。

规定 8
信号线和电力线必须物理隔离（防止出现耦合通路！）。必须遵守小距离 20cm 的原则。

如果对编码器线和电机线无法进行物理隔离，则必须使用隔板或金属导管对编码器线进行去耦合。隔板和金属导管必须进行多点接地。

规定 9
数字信号线屏蔽应在两端接地（源和目的端），确保大接触面积和良好的导电性。在屏蔽连接之间出现不良的等电位联结时，可以另外用一根截面积至少为10 mm² 的等电位联结导线与屏蔽线并联，以便降低屏蔽线电流。一般来说，屏蔽也可以多点连接到机柜外壳（地）。屏蔽可以甚至可以在控制机柜外连接多次。

应该避免使用薄片型屏蔽，它们的效果至少比编织屏蔽低 5 倍。

规定 10
如果等电位联结良好，模拟信号线的屏蔽可以在两端连接到地上（必须接触面积大、导电性良好！）。如果所有金属部件都通过良好的电气连接互联了，而电子组件都从独立的电源供电，则可以假定等电位联结良好。

在一端连接屏蔽可以防止耦合低频和电容性干扰（例如 50H在低频干扰）。在这种情况下，屏蔽应该连接到控制机柜上；还可以使用独立的电线连接屏蔽。

规定 11
确保无线干扰抑制滤波器的位置靠近可疑的干扰源。滤波器必须固定在机柜外壳、安装盘等位置上，并大面积接触。进线和出现必须物理隔离。

规定 12
必须使用无线干扰抑制滤波器，以便满足等级 A1 的极限值。其他负载必须连接上游滤波器（线路侧）。

使用的控制方式以及控制柜其它方面的布线决定了是否需要额外安装线路滤波器。

规定 13
励磁电路中必须包含换相电抗器，用于控制励磁电源。

规定 14
变频器的电枢电路中必须包含换相电抗器。

规定 15
电机线不必加屏蔽。在线路供电馈线和电机线之间至少必须流出 20cm 间隙。如果有必要，应该使用金属隔板。

下图所示的机柜设计设计用于帮助用户熟悉 EMC 关键部件。该实例没有声明给出了所有可能的机柜组件或设计方案。

其它细节图显示了总图中没有清晰显示的细节，它们也可能在抑制机柜的干扰/干扰辐射等级以及处理不同的屏蔽连接技术方面发挥作用。

换相电抗器和无线干扰滤波器的布置

另一个截面图显示了无线干扰抑制滤波器和换相电抗器是如何布置在 SINAMICS DC MASTER 里面的。必须遵守电抗器和滤波器的安装顺序规定。线路侧和装置侧的滤波器电缆必须物理隔离。

了解如何为半导体保护装置选择保险的信息，请参考标题为“线路熔断器”的部分。

机柜设计举例——使用了高电流 850 A 的SINAMICS DC MASTER

对机柜的电缆入口加屏蔽

控制柜内部的屏蔽

用于 SINAMICS DC MASTER 励磁电源部分的无线干扰抑制滤波器

无线电干扰抑制滤波器

屏蔽连接

屏蔽连接

(1) 铜母线上的连接端子，大电缆直径 15 mm

(2) 铜母线上的安装端子，大电缆直径 10 mm

(3) 裸金属电梳型/锯齿母线上的金属管或电缆扎匝

(4)  电缆支撑轨上的安装卡，带金属背板

变频器装置组件的布置

电抗器和无线干扰滤波器的布置

(1) 励磁电路中的换相电感根据额定电机励磁电流确定规格。

(2) 电枢电路中的换相电抗器根据额定电机电枢电流确定规格。
线路电流是直流电流的 0.82 倍。

(3) 用于电枢电路中的无线干扰抑制滤波器根据额定电机电枢电流确定规格。
线路电流是直流电流的 0.82 倍。

(4) 用于励磁电路的无线干扰抑制滤波器根据额定电机励磁电流确定规格。

(5) 电子装置电源本身不需要无线干扰抑制滤波器。
电流消耗在 400 V 时为 1A，230V 时为 2A。

(6) 如果电枢电路、励磁电路和电子装置电源的电源电压相同，则用于励磁和电子装置电源的电压可以从用于电枢电路的无线干扰滤波器后面提取。

¹⁾信号定义为：
数字信号线：
脉冲编码器信号线，
串口，如 PROFIBUS-DP 或
模拟信号线，如 ± 10 V 设定值线。

²⁾一般来说，“地”是指所有可以连接到保护导线上的金属导电部件，例如机柜外壳、电机外壳或地基地等等。

变频器选型指南手机版

SINAMICS SELECTOR app

西门子开发了实用工具 SINAMICS SELECTOR 应用程序。采用该应用，可以快速、方便地查找功率范围从 0.12 kW 至 630 kW 的 SINAMICS 驱动器的订货号。无论 SINAMICS V20、SINAMICS G120C、SINAMICS G120P，还是 SINAMICS G120：该应用都可以方便、正确地提供它们的订货号。

工作原理?利用该工具，可以简单、方便地选择所需要的变频器、额定功率以及设备选件和必要附件。

SIMATIC 自动化技术

SIMATIC 是可解决各行业自动化任务的可靠基本自动化系统，包括标准硬件和软件组件，并将用于定制扩展的所有选件完全公开。

SIMATIC 系列产品包括以下组件，彼此之间可相互补充：

• 可编程控制器
• 分布式 I/O
• 编程器
• SIMATIC 软件
• 小型自动化解决方案套件
• 基于组件的自动化
• 机器视觉技术（参见“传感器、测试和测量技术”）

SIMATIC 控制器

SIMATIC 控制器有多种多样，包括从高性能 PLC 的书本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，无论什么要求，它都能满足要求。

这些控制器的共同特点是，在小的空间里压缩了大处理能力，能满足苛刻的机械和气候条件、高速及可扩展性等要求。

这种分级的性能特征是 SIMATIC 系列产品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在执行越来越多的功能，原本需要完全不同技术。 对您来说，一切都变得更加容易，更加一致，更加经济。

SIMATIC S7-1500 是一个模块化控制系统，适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-1500 的应用领域包括：

? 特殊机械

? 纺织机械

? 包装机械

? 通用机械工程

? 控制器制造

? 机床制造

? 安装系统

? 电气与电子工业及相关产业。

? 汽车

? 水/污水

? 食品与饮料

提供了具有不同性能水平的多种 CPU 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 CPU 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计，用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性，工业强度高，可实现通用。

概述

S7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。S7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 DIN 导轨上（请参见手册以了解要求）。

系统包含下列组件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等级，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。
  SIMATIC S7-1500 适合使用多种型号的 CPU：
  • 标准 CPU（ODK 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）
  • 紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
  • 配备诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 CPU。
• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
• 工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
• 通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展

根据具体要求，也可使用下列模块：

• 在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。另外，60W 24/48/60 V DC HF PS 还可让 CPU 性存储整个工作存储器的内容（数据）。
• 用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。
• 接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

设计

简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。

• 集成背板总线：
  集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
• 模块组装在 S7-1500 安装导轨上：
  具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。
• 性能可靠，接线方便：
  • I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
  • For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring b".在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
  • 前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。
  • 另外，数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。
  • 对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。
• 设备特定标签：
  标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印，而无需重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
• 可变和可扩展的站配置：
  • 信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
  • 大配置包括带有 31 个模块（30 个模块 + 1 个电源）的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
• 尺寸紧凑：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安装空间中。
• 移动敷设：
  SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以佳方式安装到可用空间内。

I/O 模块

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 标准和故障安全数字量输入模块
• 标准和故障安全数字量输出模块
• 数字量输入/输出模块
• 模拟量输入模块
• 模拟 I/O 模块
• 模拟量输出模块
  • Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
• 用于计数和定位的工艺模块
• 用于点到点通信和总线连接的通信模块

提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现佳扩展。模块本身通过标签进行相应标记：

• BA（基本型）：简易低成本模块，无诊断功能，没有参数
• ST（标准型）：具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块：准确度等级 0.3%
• HF（高性能型）：具有与通道相关的诊断和参数设置的模块；对于模拟量模块：准确度等级 0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高
• 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 模块的附件：

• 标签纸：
  可插入到 I/O 模块中（10 张 DIN A4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用标准激光打印机进行打印；可用颜色：Al 灰）
• 屏蔽连接：
  SIMATIC S7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，无需使用工具即可安装。此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。
• 统一的 40 针前连接器
• I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

通信

S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交换机），集成在 CPU 中；
  用于获得确定的响应时间和高设备精度。
• 通信处理机，用于连接到 PROFIBUS，工业以太网和 PROFINET 总线系统。
• 用于点到点连接的通讯模块。

CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单独的 IP 地址，例如，用于网络分离或连接其他 PROFINET IO 设备。对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS 接口来连接 PROFIBUS 节点。通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统，可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通过带有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作为智能设备或设备连接：

• 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（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 设备
• 作为直接按键模块运行的人机界面设备
• 现场设备

通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

以下设备可作为主站连接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通过带 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模块的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带 IM 308
• SIMATIC 505

以下设备可作为普通从站或智能从站来连接：

• 分布式 I/O 设备，例如 ET 200
• 现场设备
• 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（仅通过 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通过 CP/CM 1542-5）

不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

通过以太网的数据通信

S7-1500 可通过集成 PROFINET 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。可连接以下设备：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 编程设备
• PC、工业 PC
• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
• 数控
• 机械手控制装置
• 驱动控制装置
• 其它厂商的设备

支持的协议：

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

工业以太网通信处理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通过硬件识别、IP/MAC 访问列表、防火墙、VPN 隧道进行访问保护
• 通过 ISO 协议与 S5 系统通信
• FTP（客户端/器），电子邮件，SNMPv1 / v3

通过 PROFIBUS 的数据通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可连接到 PROFIBUS DP 总线系统。可连接以下设备：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 编程设备
• PC、工业 PC
• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
• 数控
• 机械手控制装置
• 驱动控制装置
• 其它厂商的设备

通过点到点通信模块进行数据通信

通过点到点通信模块，可实现功能强大的点到点连接。例如，可以连接以下设备：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
• 扫描仪、条形码阅读器、识别系统
• 机械手控制装置
• 打印机

支持的协议：

• Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
• 3964(R) 可提高传输可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 从站
• USS，通过指令实现

接口性质：

• RS 232 带辅助信号
• RS 422 用于全双工连接
• RS 485 用于半双工和多点连接
• 传输速率为 300 - 115 200 bit/s
• 通过 Sub D 连接器进行连接

• 用于串行通信连接的模块，根据接口类型、协议和性能进行定标
• 具有不同物理传输特性的 4 个型号：
  • RS 232C, 大 19.2 kbit/s
  • RS 232C，高 115.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 19.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 115.2 Kbit/s
• 支持的协议
  • Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
  • 3964(R) 可提高传输可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 从站
  • USS，通过指令实现

可通过通信模块与外部通信伙伴连接以交换数据。由于有大量参数设置选项，可以针对通信伙伴灵活调整控制。
Modbus RTU 主站可为多 30 个 Modbus 从站创建一个 Modbus RTU 网络。

可为您提供下列通讯模板：

• CM PtP RS232 BA；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；9 针 Sub D 连接器，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS232 HF；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 Modbus RTU；9 针 Sub D 连接器，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 BA；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；15 针 Sub D 插座，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 HF；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R)、USS 和 Modbus RTU；15 针 Sub D 插座，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区

• 统一的显示和诊断方式：
  • 故障（红色 LED）和运行（绿色 LED）模块状态显示
  • 发送和接收通信显示
• 支持的协议：
  • Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
  • 3964(R) 可提高传输可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 从站
  • USS，通过指令实现
• 接口性质：
  • RS 232 带辅助信号
  • RS 422 用于全双工连接
  • RS 485 用于半双工和多点连接
  • 传输速率为 300 - 115200 bit/s
  • 通过 Sub D 连接器进行连接
• SIMATIC ET 200MP 的统一系统功能：
  • 识别和维护数据 IM0
  • 固件更新
  • 模块正面的清晰标签

• 统一的 40 针前连接器，适用于 SIMATIC S7-1500 I/O 模块
• 适用于宽度为 25 mm 或 35 mm 的模块
• 带螺钉型端子或推入式端子
• 可连接芯线截面积0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG 24 至 16）
• 用于 35 mm 模块的前连接器需单独订购；
  模块供货范围内包括 25 mm 模块的前连接器