西门子模块314-6CG03-0AB0

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西门子模块314-6CG03-0AB0

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应用

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。

设计

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

应用

各种性能级别的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除标准型 CPU 外,还可以使用紧凑型 CPU。
还提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下标准 CPU

  • CPU 312,用于小型工厂
  • CPU 314,用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
  • CPU 315-2 DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
  • CPU 315-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
  • CPU 317-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
  • CPU 317-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
  • CPU 319-3 PN/DP,用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

提供有以下紧凑型 CPU:

  • CPU 312C,具有集成数字量 I/O 以及集成计数功能的紧凑型 CPU
  • CPU 313C,具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
  • CPU 313C-2 PtP,具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数功能的紧凑型 CPU
  • CPU 313C-2 DP,具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数功能的紧凑型 CPU
  • CPU 314C-2 PtP,具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
  • CPU 314C-2 DP,具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
  • CPU 314C-2 PN/DP 带有集成数字量和模拟量 I/O 和集成计数和定位功能的紧凑型 CPU, 
    可通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 实现分布式拓扑;
    可在作为 PROFINET 上基于组件的自动化 (CBA) 中的分布式智能设备

提供了以下技术 CPU

  • CPU 315T-3 PN/DP 适用于在程序范围和分布式组态方面具有中等/较高要求的装置,这些装置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO,并且需要对多 8 个轴执行可调节运动控制。
  • CPU 317T-3 PN/DP 适用于在程序范围和分布式组态方面具有较高要求的装置,这些装置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO,还需要对多 32 个轴执行可调节运动控制。
  • CPU 317TF-3 PN/DP 适用于在程序范围和分布式组态方面具有较高要求的装置,这些装置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO,需要有安全功能并对多 32 个轴执行可调节运动控制。

提供有以下故障安全型 CPU:

  • CPU 315F-2 DP,用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
  • CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
  • CPU 317F-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
  • CPU 317F-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
  • CPU 319F-3 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂,在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

设计

所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有:

  • 状态和故障 LED
  • 模式选择开关
  • MPI 端口

CPU 还具有以下配置:

  • SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)插槽;
    MMC 卡替代集成的装载存储器,因此是操作必备品。
  • 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口(仅限紧凑型 CPU)
  • 连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU)
  • RS 422/485 的连接(仅 PtP CPU)
  • 连接 PROFINET(仅限于PN型CPU)

功能

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及小的维护成本,因此提高了性价比。

  • 高处理速度;
    例如,在 CPU 315-2 DP 中,位运算时,0.05 μs;浮点运算时,0.45 μs,
    在 CPU 319-3 PN/DP 中,位运算时,0.004 μs;浮点运算时,0.04 μs
  • 扩展数量
  • 作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡(MMC):
    可在微型存储卡中存储一个完整的项目,包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低成本
  • 无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据
编程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具:STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具(例如,S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC)。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。

概述

  • 通信模块,用于
    • 通过点对点连接实现串行数据交换;
      针对 RS232 和 RS485 的物理传输特性,提供两个版本可供使用
    • PROFIBUS 接口
    • 连接到工业以太网接口
    • 连接到 GSM/GPRS 手机网络
  • 通信模块作为单独模块;
    适用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型号
  • 通信板以模块的形式插入到CPU当中,适用于空间有限的应用场合;
    适用于 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 型号

概述

  • 通过点到点连接可进行快速、高性能的串行数据交换
  • 执行的协议:ASCII、USS 驱动协议、Modbus RTU,3964(R)
  • 也可以加载加载附加协议
  • 使用 STEP 7 Basic 可实现简单的参数化过程

应用

CM 1241 通讯模块用于通过点对点连接进行的快速、高性能的串行数据交换。

可实现点到点连接,例如:

  • SIMATIC S7 自动化系统和许多其他制造商提供的系统
  • 打印机
  • 机器人控制
  • 调制解调器
  • 扫描器
  • 条形码阅读器等

设计

CM 1241 通讯模块具有与基本设备相同的设计特点。

  • 安装在 DIN 导轨上:
    模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上,相互电气、机械地连接,并且通过滑块机构连接到 CPU。
  • 直接安装:
    水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成插片直接安装在控制柜中。

该通讯模块配备下列各项:

  • 具有用于显示“发送”、“接收”和“错误”的状态指示灯
  • 通讯接口:
    可用于 RS232 或 RS422/485 物理传输特性

功能

下列标准协议可用于 CM 1241 通讯模块:

  • ASCII:
    用于与采用简单传输协议的第三方系统进行接口,例如,带有起始和结束字符或带有块检查字符的协议。接口握手信号可通过用户程序来调用和控制。
  • MODBUS:
    用于符合MODBUS协议的通讯,具有RTU格式:
    • MODBUS 主站:
      以 SIMATIC S7 作为主站的主站-从站接口。
    • MODBUS 从站:
      以 SIMATIC S7 作为从站的主站-从站接口;无法实现从站到从站的报文帧流量。
  • USS 驱动协议:
    专门支持 USS 协议驱动程序的连接指令。在这种情况下,驱动程序通过 RS485 交换数据。随后,可以控制这些驱动程序,并可读写参数。

还可以下载更多的驱动程序。

参数

使用 STEP 7 Basic,CM 1241 通讯模块的参数化变得非常简便:

  • 用户通过集成在 STEP 7 Basic 中的参数化环境来分配模块特性,例如:
    • 已执行的协议驱动程序。
    • 使用的驱动程序特定特性。

概述

CM 1242-5 通信模块用于将 SIMATIC S7-1200 连接到 PROFIBUS 以作为 DP 从站,它具有以下特性:

  • 符合 IEC 61158 的 PROFIBUS DPV1 从站
  • 无需编程设备即可更换模块
  • 通过背板总线提供电源,无需使用额外电缆
  • 支持从 9.6 Kbit/s 到 12 Mbit/s 的所有标准通信速率
  • 具有 S7-1200 设计形式的紧凑工业标准外壳,可安装到标准安装导轨上
  • 可使用 STEP 7 方便地进行组态,调试迅速,无需额外编程开销

CM 1242-5 适合在工厂自动化中使用。可在 S7-1200 的基础上创建基于 PROFIBUS 的低成本解决方案,实现佳生产。

优势

可以有效操作基于 PROFIBUS 的系统,从而降低运行和维护成本:

  • 自动化解决方案无需固定接线,使用的硬件减少,从而成本较低
  • 具有优异的诊断功能,可对故障做出快速响应
  • 工厂和库存管理得到

CM 1242-5 还具有一些其它优点,可专门满足小型自动化解决方案的要求:

  • 简化了 S7-1200 与 PROFIBUS 的连接,无需使用额外电源
  • 可基于 PROFIBUS 实现低成本自动化解决方案
  • 调试迅速,无需额外编程开销

通过基于 PROFIBUS 的小型自动化解决方案,可实现工厂的佳运行和顺利生产。


SINAMICS V20 - 经济、可靠和易于使用的变频器,适合普通应用

今天,由于机器设备制造领域中的应用日益增多,需要提供具体的自动化与驱动解决方案,以便无需满足太高相关要求就能将简单运动序列实现自动化。

SINAMICS V20 是西门子提供的具有基本性能的紧凑性变频器,可针对此类应用提供简单且经济有效的驱动解决方案。SINAMICS V20 调试迅速,易于操作,坚固耐用且经济高效,从而在同类产品中独树一帜。

该款变频器有七种尺寸可供选择,输出功率覆盖 0.12 kW ~ 30 kW。

将成本降到低

组态、调试和运行成本必须保持在尽可能低的水平。使用 SINAMICS V20,您可以实现想要的目标。为提高能效,该变频器采用了一种控制技术,用来通过自动磁通降低来取得佳能效。不仅如此,它还可显示实际电能消耗量,并具有其它集成节能功能。这样就能够大幅削减能耗。

易于安装
  • 推入式和墙壁安装 - 可并排安装
  • 结构紧凑,可使用更小的机柜
  • 通过推入式安装,更容易对机柜进行冷却
  • 开箱即可使用,无需其它选件
  • 在内置的精简型操作员面板 (BOP) 上执行基本操作
  • 框架型号 FSAA 和 FSAB (230 V 1 AC) 与相同功率范围内的框架型号 FSA 相比小 24 %
  • 使用一条电缆将 SINAMICS V20 与终端处的 USS 和 Modbus RTU 相连
  • 便于集成到现有系统中
  • 便于集成到小型自动化系统中
  • 通过标准库和连接宏,调试更方便
  • 用来与控制器进行通信的 Modbus RTU 参数设置具备非常大的灵活性
  • 简便连接到控制系统 (SIMATIC PLC)
  • 可使用动态制动来提高制动性能
  • 变频器 ≥ 7.5 kW 的变频器(底座尺寸 FSD 和 FSE)具有一个集成制动模块。在此情况下,可以直接连接制动电阻器。动态能量以热量形式在制动电阻器中散发,占空比可在 5 % 和 100 % 之间调节。
  • 根据 EN 61800-3,框架型号为 FSAA 和 FSAB、带有集成式类别 C1 EMC 滤波器的 230 V 1 AC SINAMICS V20 可在住宅或商业区域中运行。FSAA 和 FSAB 设备适用于工业应用以及住宅和商业领域中的工业用途,如冷藏柜、健身设备、通风系统、工业洗衣机。
易于使用
  • 无需电源就能加载参数
    使用参数加载器且在不使用电源的情况下,可方便地在各变频器之间传送参数设置。
    • 需要较少技术支持
    • 调试时间较短
    • 产品经过预设参数后交付给客户
  • 集成应用与连接宏
    以简化 I/O 组态并进行相应设置
    • 培训和调试时间缩短
    • 集成和经过的应用程序设置
    • 可以选择简单的连接和应用宏,而不是组态长而复杂的参数列表
    • 可以避免由错误的参数设置引起的错误
  • 通过“保持运行模式”
    实现无中断运行这种功能可在电网不稳定时自动进行调整,从而提高生产率。
    • 在电网状况不佳的情况下实现稳定运行
    • 通过防止生产线中断提高生产率
    • 通过灵活的故障/报警定义,调整与应用相关的响应
  • 电压范围宽,具有先进的冷却设计,涂覆印刷电路板设计提高了变频器在恶劣环境中的耐用性
    • 在电网电压波动时也能运行
    • 电网电压的可靠运行:
      200 V ... 240 V 1 AC (-10 %/+10 %) 1)
      380 V ... 480 V 3 AC (-15%/ +10 %)
    • 运行环境温度范围 -10°C 到 +40°C(高 +60°C,有降额)
轻松节约成本

运行和待机期间能耗降低

  • 适用于 V/f、V2/f 的 ECO 模式
    适用于 V/f、V2/f 的集成 ECO 模式可自动调整磁通以节省电能。能耗可用 kWh、CO2 甚至本国货币来显示。
    • 低动态负载循环中的电能节约
    • 告知终用户已节约的实际能量
  • 休眠模式
    仅在机器设备使用时,才激活变频器和电机
    • 利用智能休眠节约能量
    • 电机寿命延长
    • 低转速下的泵磨损降低
    • 针对泵/风机应用对 PLC 编程的时间缩短
  • 直流耦合
    采用具有相同额定功率的 SINAMICS V20 变频器的应用可共用一条公共直流总线以重复使用再生能量。
    • 在使用耦合电机的应用中产生并节约能量
    • 相同的变频器对可以佳方式共享资源
    • 降低对能耗制动和外部组件的需求

集成电能流动监视

  • 无需电能测量设备,监视电能消耗和节约。
    • 直观的电能消耗和节约值,无需测量设备方面的额外
    • 值可以显示为 kWh、CO? 或货币

对于低过载应用,SINAMICS V20 机架规格 FSE 具备良好的成本经济性

SINAMICS V20 机架规格 FSE 具有两种不同的占空比周期:

  • 低过载 (LO):110 % I2) 60 s(循环时间:300 s)
  • 重载 (HO):150 % I3) 60 s (循环时间:300 s)

由于过载循环较低,该变频器可达到较高输出电流和功率。
可以使用更小的变频器。

针对不同应用进行了设计:

  • 低过载,用于低动态响应型应用(连续负荷)
  • 高过载,用于高动态响应型应用(周期性负荷)

西门子的完整运动控制解决方案 – SINAMICS V20 和 SIMATIC

西门子面向一般运动控制应用,从单一来源提供全面的解决方案。由于 SIMATIC 控制器与 SINAMICS 驱动技术之间实现优相互作用(如“SINAMICS 应用示例”中所示),我们可为用户提供十分高效的系统。

  • 随时可通入运行的应用示例,包括接线图、参数说明
  • 将 SINAMICS 与 SIMATIC 连接的示例配置,包括硬件、软件和接线示例、提供的 SIMATIC S7 项目的安装说明、变频器参数设置和 HMI 示例项目
    • 客户相关配置的基础
    • 佳利用 TIA 的优点

应用

典型应用

泵送、通风和压缩

其它优点

 
  • 离心泵
  • 径向/轴流风机
  • 压缩机
  • 发生电源故障后自动重启和快速重启,可用性极高
  • 通过监视负载转矩进行断带检测
  • 针对气蚀为泵提供保护
  • 针对堵塞的泵提供了水锤起动和堵塞清理模式
  • 过程值的 PID 控制器(例如,温度、压力、液位、流量)
  • 执行 PID 自动调谐以控制器参数
  • 休眠模式可在需求量低时停止电机
  • 电机分级控制可通过另外增加两个固定转速变频器(级联)来扩展流量范围
  • 结霜和冷凝防护措施可防止电机内部在极端环境条件下聚积水分

移动

其它优点

 
  • 皮带输送机
  • 辊式输送机
  • 链式输送机
  • 脚踏轧机
  • 斗式输送机
  • 柔和而平稳的加速可降低减速机、轴承、转鼓和辊轮上承受的应力
  • 针对需要较高起步转矩的输送机皮带执行超转矩起动
  • 通过使用制动电阻器或直流制动获得动态性能
  • 直接控制机械式抱闸
  • 通过监视负载转矩进行断带检测
  • 通过快速停止功能进行精确制动(关闭定位),与控制周期无关

加工

其它优点

 
  • 过程工业中的单传动装置
    例如,研磨机、混合机、捏合机、粉碎机、机械压力机、搅拌机、离心机
  • 商业 设备中的单机传动装置,如厨房烤箱、混合机、清洗机
  • 带有机械耦合轴的机器中的主传动装置
    例如,用于纺织品、绳索和金属丝的环锭纺纱机、编织机
  • 结霜和冷凝防护措施可防止电机内部在极端环境条件下聚积水分
  • 由于具有“保持运行模式”,可实现不间断生产,提高生产率
  • 通过直流回路交换再生能量
  • 针对需要较高起步转矩的机器执行超转矩起动


一个方案,3 个平台

自动化系统主要通过以下特性来识别:

  • 系统特定的特性,如功能和工程
  • 硬件相关特性,如性能、设计和可扩展性

但是,机械工程需求差异非常大,取决于具体的机器型号。

每个硬件平台在特定应用中使用时都有其优点。

不同的平台之间还可以非常轻松地进行组合,这是模块化机器和设备的突出优点。因为单个的硬件平台总是具有相同的系统特性,即不论使用什么平台,功能和工程总是一样。

PROFIBUS 或 PROFINET 可以用来创建驱动和 I/O 之间的远程连接。

PROFINET/PROFIBUS 还可以用于 HMI 设备(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之类的上位控制器)之间的通信。这就意味着,SIMATIC HMI 面板以及安装有 WinCC 的 PC 可以用作操作员系统。甚至第 3 方应用也可以通过 OPC 接口与 SIMOTION 进行通信。

SIMOTION D – 紧凑型,集成在驱动中

在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驱动系统的闭环控制模块中。因此,整个系统(包括开环控制和驱动)都极其紧凑且响应快速。

SIMOTION D 提供两种型号:

  • SIMOTION D410-2 单轴系统,也可选配多轴(模块型)
  • SIMOTION D4x5-2 多轴系统,四种性能型号多提供 128 轴(书本型)

这种性能细分确保大程度的可扩展性和灵活性。应用领域从单轴机器到高性能的多轴机器。为了实现可视化和操作,SIMATIC HMI 设备可通过 PROFIBUS、以太网或 PROFINET 进行连接,具体取决于SIMOTION D 的型号。通过 PROFINET 或 PROFIBUS 来连接分布式 I/O。

SIMOTION C – 模块化和灵活性

SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。

其提供两种型号,接口不同,但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外,两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。

SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口,非常适合机器改装项目。

SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。

两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口,通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外,两个控制器还具有工业以太网接口,从而提供更多的通信选项。

SIMOTION P – 对其他任务开放

SIMOTION P 是基于 PC 的运动控制系统,具有两种型号:

  • SIMOTION P320-4 E(嵌入式)
    处理器:高性能 Inb i3 处理器
    存储器:内部 CFast/外部可访问 CFast 
    操作系统:Windows Embedded Standard 7
  • SIMOTION P320-4 S(标准型)
    处理器:高性能型 Inb i7 处理器
    存储器:内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
    操作系统:Windows 7 Ultimate

由于 PC 中不含旋转部件,SIMOTION P320-4 系统适用于恶劣环境中的应用。两个 PC 都配有针对 SIMOTION 的常见实时扩展系统。这就意味着,除了 SIMOTION 机器应用程序以外,还可能随时运行其他 PC 应用程序,例如 SIMOTION 工程系统、操作员应用程序、过程数据例程或标准的 PC 应用程序。

借助其的处理器性能,SIMOTION P350-4 特别适合对性能要求较高的应用(如具有高动态配置和压力控制回路的液压应用)。

SIMOTION P320-4 特别适合恶劣的操作环境。由于其尺寸小,因此对于许多可用空间有限并且需要设计非常坚固的应用均是佳选择。

SIMOTION P320-4 可通过各种不同的 SIMOTION 工业平板显示器来操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用键盘和鼠标,也可以使用触摸屏进行操作。

这两个型号都标配有一个现场总线接口,其形式为集成式 PROFINET 接口(3 个端口)。IsoPROFIBUS board 板可安装在扩展插槽内以实现 PROFIBUS 应用。IsoPROFIBUS 板具有两个附加 PROFIBUS 接口。

多层软件结构

通过 SIMOTION,带有众多不同机器的运动任务可轻松、统一地执行。

为了方便任务的执行,一个非常特别的多层软件结构被选择作为运行系统。所有 SIMOTION 设备都提供了 PLC 功能等基本功能,带有符合标准 IEC 61131-3 的一个指令集。用户可使用随附的工艺包和函数库来扩展基本功能。

可扩展的功能

工艺包、函数库和运行系统的多层结构相结合,可将 SIMOTION 的功能加以扩展。

可伸缩

  • 具有功能级别
  • 具有广泛功能的软件模块和技术功能包

使用灵活

  • 由于使用集成、可自由编程的 PLC,因此符合 IEC 61131-3 标准
  • 可无限使用的技术功能包
  • 通过一个综合指令集和符合 PLCopen 标准的功能块而具有广泛功能
  • 可运转伺服、矢量、步进和液压驱动器
  • 能够将各种技术功能包和功能库组合在一起

可扩展

  • 由于功能库中的标准功能
技术功能包

每个技术功能包都为相关技术提供了完整功能。例如,运动控制功能包提供了用于精确定位运动的所有功能(包括凸轮系统)。

它还负责处理与驱动器之间进行的设定点和实际值循环交换,包括位置控制、运动曲线的计算、运动的删除和超控、归位功能、编码器切换、轴的释放、状态信息,等等。

除运动控制工艺包(包括定位、同步操作、输出凸轮和路径插补)之外,还提供了用于其他技术的功能包,如温度控制。

功能库

功能库提供了标准功能

  • 用于集成专用 I/O 模块(如计数器模块、通信模块、AS-Interface)
  • 用于扩展系统功能(如闭环控制器)

模块化用户功能也可存储为库,以便在项目中以标准形式执行。

概述

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:

概述

用户友好型的 STARTER 试运行工具可以用于:

  • 调试
  • 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

集成

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


西门子模块314-6CG03-0AB0

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