SINAMICS 是西门子“全集成自动化”的组成部分。SINAMICS 在组态、数据管理以及与上层自动化系统通信等方面的集成性, 可确保其与 SIMATIC、SIMOTION 和 SINUMERIK 控制系统组合 使用时成本低廉。 根据应用选择适合的变频器,并将其集成至自动化方案中。变 频器也相应地依据用途明确划分为不同类别。根据变频器的类 型,提供多种不同的通信方式实现与自动化系统的连接: • PROFINET • PROFIBUS • EtherNet/IP • Modbus TCP • Modbus RTU • AS-Interface • BACnet MS/TP
应用范围 SINAMICS 是西门子推出的、产品范围宽广的驱动器系列,适用 于工业领域的机械和设备制造。SINAMICS 提供的解决方案可应 对各种驱动任务: • 过程工业中的简单泵类和风机应用 • 离心机、压力机、挤压机、升降机、传送带和运输设备等单轴 驱动 • 纺织机、薄膜机和造纸机以及轧钢设备的多轴驱动系统 • 机床、包装和印刷设备使用的高动态伺服驱动装置
驱动技术方案着眼于在所有转矩范围、功率等级和电压级别下实 现的生产能力、能效和可靠性。 西门子不仅提供适用于各种驱动任务的新型变频器,也提供种类 丰富的高能效电机产品来和 SINAMICS 搭配使用,其中包括低压 电机、齿轮箱电机、防爆电机和高压电机。 此外西门子在 130 个国家设置的**过 295 个服务网点为客户提供 **性的售前和售后服务,以及诸如应用咨询或运动控制方案等 特殊服务。
能效 能源管理流程 高效的能源管理咨询可识别出能源流、测算节能潜力、并通过针 对性的措施实现节能。 近三分之二的工业用电需求来自电气驱动。因此所采用的驱动技 术显得尤为重要,其须确保在组态阶段即可有效降低能耗,并且 支 持 设 备 可 用 性 及 流 程 稳 定 性 的 后 续 优 化。西 门 子 通 过 SINAMICS 提供强有力的高能效方案;根据具体应用,采用这些 方案可显著降低用电成本。
无论选择的是何种驱动类型,就配置方面而言,变频器的所有功 能被构建为能以相同的方式处理,亦即,一旦在驱动 x 中使用过 一种功能,便能以相同的方式在驱动 y 中重新配置该功能并对其 进行调试。所获取的知识能够简单而高效地得到重复利用。配置 和调试工具STARTER 和 SINAMICS Startdrive 均体现了这一应用。 更多信息参见配置工具章节。
应用及行业专有技术 在应用(和/或标准)工艺功能时,西门子制定了大量的应用 解决方案。 这些应用示例可通过西门子应用支持网页下载 接下来,可以通过调试工具 STARTER,将应用载入到控制单元 中,并且加以激活和配置。
应用及行业专有技术 根据具体的工艺功能,可能需要所需应用程序的授权(参见控制 单元和存储卡章节)。 在某些行业控制单元(例如 CU230P-2)中,行业典型功能 是固件的固定组成部分。 更多信息参见驱动应用章节。
机械制造商和设备构建商必须确保其机械或设备除常规性风险 (电击、过热或辐射)外,不会发生任何因故障而导致的危险。 以欧洲为例,欧盟的职业健康与安全框架指令中便强制规定须遵 守机械指令 2006/42/EC。为了确保符合该指令的要求,建议采 用相应的欧洲协调标准。该标准是一致性假设的基础,为制造商 和操作人员提供满足国家规范及欧盟指令方面的法律**。在商 品自由流通过程中,机器制造商借助 CE 标志来证明其产品符合 所有指令和法规。
安全相关标准 各类标准对功能安全均有详细规定。例如,EN ISO 12100 主要 涉及机器的风险评估和风险降低。IEC 61508 规定了可编程电子 安全相关系统的基本要求。 EN 62061(仅适用于电气电子控制 系统)和 EN ISO 13849-1(替代现已撤消的 EN 954-1)则规定 了安全相关控制系统中的功能和安全相关要求。 上述标准根据风险、危险状况的频率、事故可能性和识别临近危 险的机会,定义了机器必须满足的不同安全要求。 • EN ISO 13849-1: 性能等级 PL a ... e;类别 B,1 ... 4 • EN 62061: 安全集成等级 SIL 1 ... 3 集成安全系统为大势所趋 随着机械的复杂度和模块化程度越来越高,传统的集中式安全功 能(例如通过主开关停用整套机械设备)逐渐被取代,而针对机 械控制系统和驱动的安全功能则越来越多地被采用。通常情况 下,由于切换时间缩短,并且部分组件甚至可以在切换过程中继 续正常生产(取决于机器类型),从而实现生产力的显著提高。 与传统设计相比,集成安全功能的速度有了大幅提升。引入集成 安全功能后,机械设备的安全性进一步提高。此外,由集成安全 系统控制的安全措施被认为很少受机器操作人员自身行为的干 扰,这大大减少了故意安全功能的动机。
STO 是常用且基本的驱动集成安全功能。其用于确保不向电 机提供可产生转矩的电能,以及防止电机意外启动。 作用 根据 EN 60204-1 5.4 部分,该功能的作用在于防止驱动器意外重 启。STO 功能将禁用驱动器脉冲(符合 EN 60204-1 中定义的停 机类别 0)。从而确保驱动为无转矩状态。驱动内部会对此状态 进行监控。
应用 STO 可直接控制驱动器不再提供任何因扭矩产生的能量。其适用 于驱动可通过负载力矩或摩擦在足够短的时间内自行停机,或惯 性停机不涉及安全性的各种情形。 STO 实现了防护门开启时的无危险作业(禁止重启),适用于带 有可移动轴的机械/设备,例如机械手或输送系统。
客户受益 与采用机电开关设备的标准安全技术相比,集成 STO 安全功能 的优势在于取消了独立组件,进而节省了独立组件的接线和维修 工作。由于电子器件的开关速度快,与采用机电组件的传统解决 方案相比,该功能的响应时间更短。
Safe S (SS1) = 安全停止 1 SS1 功能可实现电机的快速安全停机,并在电机静止后使其进入 无转矩状态,即激活 STO。 作用 SS1 功能可按照 EN 60204-1 停机类别 1 的要求,实现驱动器安 全停机。选择 SS1 功能后,一旦**出设定的安全延迟时间,驱动 器将自发沿快速停机斜坡完成制动,并自动激活 Safe Torque Off 和 Safe Brake Control 功能(如果配置)。 如果通过参数设置了 SS1 的变型“带有外部停止的 SS1 (SS1E)”, 则在选定该功能后驱动不会自行制动。在这种情况下,上级控 制系统必须在 STO 生效前,使驱动在可参数化的延迟时间之内 减速至静止。制动斜坡监控 SBR (Safe Brake Ramp) 或 SAM (Safe Acceleration Monitor) 将不会被激活。对于必须由运动控制 系统实现停机的驱动组,SS1E 的优势在于,可避免设备或者产 品发生损坏。 应用 如果在发生安全事故时必须尽快停止驱动器并随后过渡到 STO 状态(例如急停),则应使用 SS1 功能。其目的在于尽快使大惯 量负载停止运行,从而确保操作人员的安全;或用于尽快制动高 速运转的电机。典型应用示例包括锯削设备、磨床主轴、离心 机、卷取机、货架存取设备。
客户受益 通过 SS1 可实现有目标的停机,从而降低发生危险的风险,提高 机器的生产力并缩小机器的安全限界。与单独应用 STO 功能相 比,这样可以保证驱动器实现有效停机。通常不再使用花费大、 易磨损的机械抱闸进行电机制动。
依托强大的创新能力,行业内的专有技术以及客户借助这些解决 方案获得显著收益,Siemens 成为**范围内的运动控制 系统供应商之一。因此,我们能够提供不同领域的成功案例供您 参考。
创新的产品、系统、解决方案和服务,适用于各行各业 Siemens 运动控制系统能够达到非常高的要求:所有产品通过使 用的技术,具有强大的功能和较高的质量。此外,各个系统 和产品以方式相互搭配,因此始终可以轻松自如地组合到经 济型机器解决方案中。 下文将以运动控制系统 SIMOTION 和驱动系统 SINAMICS 为例。 这些产品构成了一个创新型系统平台,利用该平台对控制系统进 行的调整,以满足您的要求。因此,对于各种不同的行业, 例如包装、塑料和玻璃、木材和金属、纺织和印刷等,均可找到 的可满足未来需要的经济型运动控制解决方案,并且这些解 决方案可根据不断出现的新要求而轻松进行扩展。
通过机电一体化的支持,西门子可以为您提供智能的备选方案来 实现高成本的样机开发。借助虚拟原型制造,就可以早在设计阶 段,针对功能性实现机械、电气和信息技术等各个系统的设计和 优化。您不必实际生产样机,而是可以直接生产成品机械。
应用咨询:通向解决方案的安全之路 设在德国、意大利、美国和中国的多个应用中心都有现场*和 应用顾问,他们会为客户的项目提供全程指导,从规划到启动, 从初的构想到机器真正运转。 应用咨询的服务范围包括: • 项目的策划和实施 • 通过测试配置和仿真进行技术验证 • 开发需求和功能规范 • 应用研讨会和客户定制的培训课程 共赢的合作伙伴关系 合作期间,西门子不但为客户提供支持,而且将其作为系统和组 件开发过程中的技术合作伙伴,终获得实用的并能满足未来需 要的自动化解决方案。 西门子通过这种方式帮助客户提高生产率,竞争力和长期盈利 能力。