工业正面临巨大挑战: 生产流程必须具备高生产力、高能效及高资源效率。西门子向您 提供持续并全面的降低机器与设备的能耗,从而提升企业竞争力 的能效方案。在实施能效解决方案时,西门子不仅评估整个生产 过程,而且评估每个生产步骤。 1 产品设计 制定周全的计划!必须了解生产机械设备所有相关的费用,以便 计入生产机械设计的费用账户,这一点很重要。例如,可以利用 SinaSave 软件来计算对能效驱动的投资的回收速度。此外还可 利用 Mechatronic Support 来测试和优化机械方案。这样便能节
省能源、时间和运行成本。另见 SIZER for Siemens Drives 选型 工具。生产计划 提升您的设备的盈利能力!在实际生产之前,我们可以预先在电 脑屏幕上仿真单个设备甚至完整的生产线的操作流程。例如可以 利用借助于数字模型和分析的 Plant Simulation 对您的机械的运
动顺序进行优化,避免负荷峰值叠加,回收能源以及优化速度。
3 生产配置 优化工作流程!管理工具 SIMATIC Energy Manager PRO 能够实
现对能源和成本的高效控制。硬件和软件之间必须能相互协调、 **通信。TIA 博途,这一标准工程组态平台,可快速建立所有 流程并进行相应优化。通过 TIA 博途软件,客户可以全面了解整
个工厂规划,从而显著提高生产效率以及工厂的环保特性。另见 调试工具 STARTER 和调试工具 SINAMICS Startdrive。 SIMATIC Energy Manager PRO:TIA 博途: 生产实施 利用创新型驱动技术,实现能源的有效利用!西门子的高能效产 品和解决方案,可显著降低工厂的能源消耗。其中,带有能源回 馈功能的调速变频器和固定转速驱动解决方案中的软启动器均可 大幅降低所需能源。与此同时,西门子的 PROFIenergy 集中式 解决方案还可根据需要关断一些负载甚至整个生产车间。该产品 性能灵活可快速启动,适用于所有厂商的任何设备。 5 服务 在降低总成本的同时提升生产率和效率!西门子通过“能源和环 境服务”向您提供度身定制的咨询服务,以协助您设计和实施系 统化的能源管理和环境管理解决方案。这样便能为您的企业实现 能效。
由于产品生命周期越来越短,较短的响应时间和经过优化的流程 是在**市场具备竞争力的前提条件。 PROFINET 可确保工厂架构和生产过程有的灵活性,使用户 能够实施创新的机器和工厂理念。例如,对于比较难以出入的地 方,可集成移动设备。 灵活的拓扑结构 除既有现场总线普遍采用的线型拓扑外,PROFINET 还支持使用 星形、树形和环形拓扑。这些拓扑结构可通过基于工业以太网交 换机和介质转换器等有源网络组件的交换技术实现,也可通过在 现场设备中集成交换功能来实现。这样不但可提供机器和工厂设 计上的灵活度,而且可减少布线需要。 PROFINET 网络的安装*任何专业知识,并且该网络符合工业 环境的所有相关要求。PROFINET 指南有助于制造商和用户执行 网络设计、安装和调试。根据具体的应用,可使用对称铜芯电缆 或抗 RFI 光纤。不同制造商的设备均可通过坚固耐用的标准插头 轻松连接(可达 IP65/IP67 防护等级)。 通过在设备中集成交换功能,可根据现**器或工厂结构构成线 型拓扑。从而可减少接线开支,并削减另置外部交换机等组件的 成本。 IWLAN PROFINET 还支持通过工业无线 LAN 进行的无线通讯,从而开
启新的应用领域。例如可以将易磨损装置(如接触导体)替换, 以及实现无驾驶者的运输系统和移动式的操作设备。 安全 在 PROFIBUS 中证实可靠的、能够实现在总线电缆上传输标准数据 和安全相关数据的 PROFIsafe 安全协议,也可以用于 PROFINET。 故障安全通讯不需要特殊的网络组件,而且标准交换机和标准网 络转换在使用上也都没有任何限制。此外同样可通过工业无线 LAN (IWLAN) 来进行故障安全通讯。
开放式标准 PROFINET 是一个开放式标准 (IEC 61158/IEC 61784),不依赖于
供应商。由 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI) 提供支
持。它代表的开放式透明 IT 通信、网络安全和同步实时
通讯。 由于 PROFINET 具有开放性,因此基于它可在工厂中构成一个统
一的自动化网络,使所有的机器和设备都可连接到该网络。同 时,还可通过网络转换来实现工厂中既有各部分(例如使用 PROFIBUS)的集成。 使用网络工具 由于 PROFINET 完全支持 TCP/IP,所以可在设备中使用网络服 务器等标准网络服务。无论使用什么工具,自动化级的信息都可 通过市面的 Internet 浏览器随时随地进行访问。这较大简化了调 试和诊断工作。每个用户都可自行决定机器或工厂对 IT 领域的开
放程度。因此,PROFINET 既可轻松作为独立的工厂网络使用, 也 可 连 接 到 办 公 网 络 或 者 通 过 适 当 的 安 全 模 块(例 如, SCALANCE S 模块)连接到 Internet。这支持了新的远程服务概 念,甚至使生产数据快速交换成为可能。 可扩展性 借助 PROFINET,一方面能够以简单且低成本的方式将现有系统 及网络集成。这样一来,PROFINET 能够**对现有的、例如通 过 PROFIBUS 和 AS-Interface 等其他现场总线进行通讯的设备部 件的投资。另一方面,随时都能增加其他 PROFINET 节点。通过 使用其他网络组件,能够以有线或无线的方式来对网络基础架构 进行扩展,甚至在设备运行时也能扩展。
高效的工程设计是改善生产的步:更快速、更灵活、更智能。全集成自动化 (TIA) 凭借所有组件的高效协同作用在工程设计阶段就能节省大量的时间。您将获得:更低的成本、更快上市、更高的灵活性
全集成自动化,西门子推出的这一款工业自动化系统,是所 有自动化组件高效协作的**。其中,开放式系统架构覆盖 了整个生产过程,并且所有组件都具有以下特性:统一的数 据管理、**统一标准以及统一的硬件和软件接口。
全集成自动化是生产过程整体优化的前提: • 高效的工程设计节省了时间和成本 • 集成的诊断功能使停机时间短 • **通用的标准简化了自动化解决方案的实现过程 • 凭借可靠系统组件的协同互动提升了性能
西门子作为世界自动化产品与系统供应商的**者,推出 了一系列集成且功能全面的产品,可满足过程与制造行业 中所有需求。所有组件都经过严格的兼容性和系统测试, 可确保在工业应用中可靠运行和高效协同互动。而且这些 自动化解决方案可基于标准产品轻松实现。例如,在一个 工程组态系统中集成各个单独的工程组态任务,可节省大 量时间与成本。
西门子凭借其全面的技术和特定领域的专业知识,积极推 动制造行业的迅速发展。在这一过程中,全集成自动化至 关重要。
全集成自动化在所有自动化任务中创造附加价值,尤其在以 下方面:
• 集成工程设计 贯穿整个产品研发和生产过程的全面统一的工程设计 • 工业数据管理 访问生产运行方方面面涉及到的所有重要数据 – 贯穿整个
增值链并覆盖所有层级 • 工业通讯 基于各制造商间相互兼容的国际标准的通用型通信 • 工业控制系统信息安全(Industrial Security) 系统性地减少来自内/外部的对设备和网络的攻击所带来的 危险 • Safety Integrated 通过将安全技术无缝集成到标准自动化系统中,实现对人 身、机械设备和环境的可靠保护
SINAMICS 是西门子集成驱动系统的重要元素。对此,SINAMICS 在工业生 产过程中为提高的生产效率、生产力以及可用性作出了显著贡献。
集成驱动系统是西门子对当今驱动与自动化技术所面临的较度复杂性挑战 而给出的指导性解答。**真正面向整套驱动系统的全面解决方案以 其三位一体的集成概念而著称:横向集成、纵向集成以及生命周期集成,
这些确保了每个驱动组件都能无缝集成到各个驱动系统、各类自动化环 境,甚至于设备的整个生命周期之中。
您将获得:一个从配置到服务的工作流,达到更高的生产力、增加效 率以及更高的可用性。终,集成驱动系统将显著缩短上市时间并提前实 现盈利。
横向集成 集成的驱动系列:一套完整的集成驱动系统的核心组件包括:变频器、电 机、联轴节和齿轮箱。西门子可以为您一站式提供所有核心组件。**集 成 - 搭配。针对所有功率等级和性能类别,提供标准解决方案或根据要
求量身定制个性化解决方案。市场上没有其他供应商可以提供类似的产品 系列。此外,所有的西门子驱动组件协同增效,与各类应用都相得益彰。
纵向集成 凭借纵向集成,驱动链可无缝集成至整个自动化环境中 - 这是生 产化增值的重要前提。集成驱动系统作为全集成自动化 (TIA) 的组成部分,从现场级到制造执行系统都**集成至整 个工业加工过程的系统架构中。通过通信和控制实现流程 的优化。
生命周期集成 生命周期集成还加入了时间因素:借助面向集成驱动系统各个生命周期 阶段(从规划到设计、配置、运行、维护和升级改造)的软件和服 务,大力提升优化潜力,包括生产率、增效以及可用性。
借助集成驱动系统,生产资料成为了成功的关键因素。它确保 了较短的上市时间,生产过程中的生产率和效率,并提 前实现盈利。
MOTION-CONNECT 涵盖了与各种应用领域**匹配的连接系统 和组件。MOTION-CONNECT 电缆采用的连接系统,以确保 快速、可靠地连接不同的组件。可以确保经系统测试的,高质量 无故障运行。
MOTION-CONNECT 电源电缆和信号电缆
MOTION-CONNECT 电缆包含预装配的电源电缆和信号电缆并且 按米订购。预装配电缆可以按 10 cm 的长度单位进行订购,也可 按需延长。 无论您对机床有什么要求,MOTION-CONNECT 都能提供解决 方案。 • 耐用、高性能且易于使用 通过带有耐用的金属插头的预装电缆,防护等级达到 IP67,并 且采用安全的快速闭锁装置 SPEED-CONNECT • 且成熟的质量 凭借稳定的质量管理和通过系统测试的线缆 提供两种不同类型的电缆 - MOTION-CONNECT 500 和 MOTIONCONNECT 800PLUS。
其他信息 • D 21.4、NC 62、NC 82、PM 21 产品样本 • CA 01 交互式产品样本
MOTION-CONNECT 500 MOTION-CONNECT 800PLUS • 适用于主要进行固定敷设的经济型 解决方案 • 经测试的移动距离可达 5 米 • 满足电缆托架的使用要求 • 耐油 • 经测试的移动距离可达 50 米
SINAMICS 驱动的主要功能通过软件实现。这种“嵌入式”软件 用于实现产品功能,是整个产品的重要组成部分。因其固定地与 特定硬件协同工作,这种嵌入式软件又称固件。 在 SINAMICS 驱动中,固件划分为包含硬件驱动程序的操作系统 (OS),以及被称为“ 运行时功能 (RT)”的变频器功能。 引言 可供使用的固件功能非常丰富,因此对整个功能范畴结构化并根 据主要应用划分成功能组。 划分的 8 个主功能组为: • Basic Drive Functions(基本驱动功能) • Standard Technology Functions(标准工艺功能) • Advanced Technology Functions(工艺功能) • Communication Functions(通信功能) • Safety Integrated Functions(安全集成功能) • Energy Efficiency Functions(能效功能) • Common Engineering(通用配置功能) • 应用及行业专有技术
使用 SINAMICS S120 所集成的安全功能能够在实际应用中实现对 人员和设备的高效保护。其适用于需要灵活的安全功能的机器和 设备,且有助于度身定制安全方案。 除基本功能(STO、SS1、SBC)外,SINAMICS S120 还提供扩 展功能(带有 SBR/SAM 的 SS1、SS2、SOS、SLS、SDI、SSM、 SLP、SP、SBT)。 SP 功能和 SBT 诊断功能**出 IEC 61800-5-2 所定义的功能范畴。 安全集成功能完全集成至驱动系统。可采用以下方式将其激活: • 通过控制单元 CU310-2 上的安全相关输入 • 通过端子模块 TM54F 上的安全相关输入 • 通过采用 PROFIsafe 协议的 PROFIBUS 或 PROFINET 安全集成功能完全通过电子方式执行,因此响应时间较外部执行 监控功能的方案要短。 安全功能除了用端子、PROFIsafe 或“端子+PROFIsafe”选中 生效外,还可以自动生效。在这种模式中,安全功能在变频器上 电后一直选中。 示例: 通过“自动生效的 SLS”可实现,如对速度的监控,该监控 可阻止驱动**出机械转速极限。此处由于“自动生效”功能而不 必使用 F-DI 或者 F-CPU。
安全转速/位置检测 可使用增量编码器或值编码器实现驱动器的位置值安全检 测。实际值安全检测基于增量通道 A/B 的冗余计算来实现,增量 通道可提供 1 Vpp 的 sin/cos 信号。所用编码器类型必须采用纯 粹的模拟技术来创建和处理的 A/B 轨迹信号。可通过编码器模块 读入编码器信号。 借助 HTL/TTL 编码器可在双编码器系统中采用安全实际值检测。 在此情形下,须注意速度分辨率的下限。通过编码器模块 SMC30 读入编码器信号。 或者也可使用集成了 DRIVE-CLiQ 接口的电机。在此情形下,转 速实际值或位置实际值在电机中安全生成,并经由基于 DRIVECLiQ 的安全通信传送至控制单元。 在设计编码器的机械结构时,必须确保编码器轴不会松脱或滑 动。相关注意事项,请参见 IEC 61800-5-2:2016,表 D.16。 满足电气和机械要求的西门子电机的列表可从以下网址获取:安全速度/位置检测可采用以下系统完成: • 单编码器系统 • 双编码器系统 单编码器系统 在单编码器系统中,只将电机编码器用于安全实际值检测。 双编码器系统 双编码器系统指使用两个独立的编码器来检测实际值。实际值经 DRIVE-CLiQ 传送至控制单元。采用无 DRIVE-CLiQ 接口的电机 时,必须选配一个编码器模块。 不带编码器的安全实际值检测 不带编码器时,也可采用带 SAM/SBR 的安全停止 1 (SS1)、安全 限制速度 (SLS)、安全速度监控 (SSM) 和安全运行方向 (SDI) 等扩 展功能(与异步感应电机和 SIEMOSYN 电机搭配使用)。此处, 用于电机控制的编码器对安全功能没有任何意义。 有关不带编码器的安全功能的更多详细信息请见安全集成功能 手册。 安全停止 2 (SS2)、安全运行停止 (SOS)、安全限制位置 (SLP) 、 安全位置传输 (SP) 和安全制动测试 (SBT) 这些扩展功能始终需要 安全编码器系统。 授权 Safety Integrated(安全集成)基本功能*授权。 Safety Integrated(安全集成)扩展功能需要授权。该授权不限 制所使用的安全功能的种类和数量。授权可随附于存储卡中供 货。或者也可以购买单用户授权。
安全制动控制 对于书本型功率部件,其集成有安全制动控制系统。 对于 Safe Brake Control (SBC) 功能,针对模块型功率单元,需 要一个安全制动继电器,而对于装机装柜型功率单元,则需要一 个安全抱闸适配器。 借助安全制动继电器/安全抱闸适配器,以及模块型/装机装柜型 功率单元所集成的制动控制系统,便能实现对机电型电机抱闸的 安全控制。 安全制动继电器用于控制 DC 24 V 制动;安全抱闸适配器用于控 制 AC 230 V 制动。STO 功能生效时,安全制动继电器/安全抱闸 适配器将连接的抱闸安全闭合。SBC 功能对制动控制进行监控, 但不监控其机械系统。 变频器借助电机抱闸功能对所连接的抱闸进行控制。 不需要采用外部过压抑制装置。用于连接至功率模块的成形电缆 包含在安全制动继电器的供货范围中。连接安全制动适配器,需 要一根连接电缆。 采用安全制动继电器/安全抱闸适配器时,抱闸的控制符合IEC 61508 SIL 2和EN ISO 13849-1 PL d及3类。