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伺服电机或主电机、力矩电机或直线电机 – 全世界没有其他制造 商能够提供范围如此宽泛的、针对运动控制任务的电机。可与 SINAMICS 变频器完美匹配，其紧凑性、精度和动态性能而令人 折服。 SIMOTICS S 伺服电机 高动态且结构极其紧凑 SIMOTICS S 伺服电机可以根据应用提供不同的内置编码器—从 简单的旋转变压器到高分辨率的值编码器，无论是取放应用 中的定位、包装机械节拍控制的驱动器，还是搬运系统和机床的 轨迹控制：任何需要高动态和高精度运动过程的应用，我们的永 磁高能效 SIMOTICS 伺服电机始终是。SIMOTICS 伺服减速 电机使 SIMOTICS S 产品系列更加完善。 SIMOTICS M 主电机 精确旋转，速度可达 40000 rpm 轴的持续精确旋转是一些应用的首要关注点，SIMOTICS M 主电机 适用于作为压力机的主驱动、印刷机和造纸机以及纺织机和塑料生 产机械中的轧辊驱动。此外它也可作为卷取机驱动以及在机床主轴 和起升设备中使用。它的功率范围从 2.8 kW 到 1340 kW，几乎涵 盖了所有应用。 SIMOTICS L 直线电机 直线运行，动态性能更高 SIMOTICS L 直线电机是动态响应和精度要求直线运动的完 美解决方案。这是因为，使用直线电机省去了机械传动元件 （如滚珠丝杠、联轴节和皮带），因此极大地避免了驱动链中 弹性、间隙和摩擦的影响以及固有振动。这简化了电机设计， 降低了磨损。 SIMOTICS T 力矩电机 极高精度的回转轴 特别适用于在额定转速较低时获得高转矩。凭借其高精度和动态 特性以及低磨损（放弃了机械传动元件），可作为机床上圆转 台、回转台或摆动轴和回转轴的内置电机。同时也适用于整套力 矩电机，在（纸品、胶片、薄膜等材料的）加工印刷设备中作为 轧辊驱动和卷取机驱动使用。针对特殊应用的个性化解决方案 某些时候需要为特殊应用开发个性化的解决方案。凭借多年经 验，我们与客户共同设计和实现完美切合设计和性能要求的电机 解决方案，可以完全符合现场应用要求。此外，我们的变频器和 控制系统的高度一体化将同样让您从中获益。优化协同的系统解决方案 SIMOTICS 电机与 SINAMICS 驱动系统可以协调匹配，配合 全球标准组件可订购的标准组件，这一电机和驱动系统的组合可 以为您提供的、针对具体需求的所有性能类别的解决方 案。电子铭牌以及通过 DRIVE-CLiQ 系统接口的电机连接确保了 系统的快速调试和顺畅运行。得益于带有冗余信号的编码器和带 有集成安全功能的变频器，现代的安全功能可以快速实现，而不 必额外使用外部安全组件。预装配的 MOTION-CONNECT 信号 电缆和电源电缆能够确保所有组件的简单、无故障连接。强大的工具和的支持 西门子提供的支持服务以及高效的工具，以协助您选择合 适的电机方案。采用机械集成电机方案时，您随时可从经验丰富 的专家处获取支持。 目标明确的电机设计：SIZER for Siemens Drives 组态工具 SIZER for Siemens Drives 组态工具针对整个驱动系统（包括选 件、附件和连接系统）的组态提供支持。借助 SIZER for Siemens Drives 可以实现从单轴驱动到复杂的多轴驱动的应用。通过该应 用程序目标明确地逐步引导用户完成电机选型。此外，SIZER for Siemens Drives 还具有一大优点那就是，不仅提供完整的组件清单 （连同相应的订购数据），还能实现了电机数据到 CAD CREATOR 的简单导入。使用 Drive Technology Configurator 进行选择和配置 Drive Technology Configurator（DT 配置器）可以帮助您的应 用选择优的产品（从电机到变频器，再到相应的选件）。并可 以生成从数据页和操作说明直到 2D 和 3D 尺寸图和证书的内容 丰富的文档资料。通过将已选择的组件放入网上商城购物篮，即 可直接订购。集成：使用 CAD CREATOR 进行的项目设计 借助 CAD CREATOR 可以快速而简单地创建电机的技术数据、尺 寸图和 CAD 数据。可以便捷地将数据导入设备文档资料，并继 续将其用于机械设计。CAD CREATOR 包含在 SIZER for Siemens Drives 组态工具的供货范围内。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 成为全球范围内的运动控制 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，具有强大的功能和极高的质量。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专家和 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。Standard Technology Functions（标准工艺功能）不是某个 SINAMICS 系列所独有，SINAMICS S120 和 SINAMICS G120 均 可以完全或部分具备这些功能。 • BICO 技术 • 自由功能块（FFB） • 基本定位器（EPos） • 工艺控制器（PID）Standard Technology Functions（标准工艺功能）Standard Technology Functions（标准工艺功能）显著拓展了 SINAMICS 驱动的应用范围，因为这些功能并非固定且不可改变 地相互关联，借助 BICO 互联技术可以在定义的干预点中断和重新 互联或互联不同的变量。 借助 FFB，可依据具体机械应用对二进制和模拟量信号流进行附 加的、可自由解译的适配。但 FFB 的数量以及可选择计算间 隔（采样时间）均受限。这些模块不支持多实例。 EPos 可用于在 SINAMICS 中自控触发各种定位任务，而不采用 上级控制系统来触发。这一集成功能极其灵活：它可以用于高动 态伺服控制和对于异步电机矢量控制的简单应用程序。调试时可 在驱动中设置多 64 个目标位置和对应行程中的速度值。其中 定位既可以以定位，也可以以相对定位进行。 此外，也可以根据需求从上级控制系统传输该参数。其中，可以 在定位运行期间浮动式地改变目标位置和速度。 工艺控制器（PID 控制器）可以方便地实现各类过程控制。它可 以被用于管路压力、液位、温度、流量的控制，也可以用作牵引 力控制或者进行负载补偿。 在 SINAMICS 系列中，配备控制单元 CU2xx-2 的 SINAMICS G120 与配备控制单元 CU3x0-2 的 SINAMICS S120 的显著区 别特征在于：是否具备 Advanced Technology Functions（高 级工艺功能）。Advanced Technology Functions（工艺功 能）仅可用于SINAMICS S120： • SINAMICS 驱动控制图 (DCC) • SINAMICS 工艺扩展 (TEC) Advanced Technology Functions（工艺功能）的优势在于 灵活性及性能极高，从而能实现个性化且高效的解决方案。SINAMICS DCC 由功能块库、所谓的驱动控制块 (DCB) 和用于 功能块的图形化布线的 DCC 编辑器组成。SINAMICS DCC 应用 于在算术、控制或逻辑功能方面较为复杂的应用的解决方案。 除了 DCB 标准库以外，还可以使用 DCB 扩展库创建应用。 DCB 扩展是可以自由编程的模块，可以根据应用有针对性地通过 DCB Studio 创建 DCB 扩展模块，随后可以类似于标准模块利用 DCC Editor 以图形方式对其进行互联。 SINAMICS TEC 是西门子可以配置的固件扩展，可以有针对性地 进行创建，以便实现客户带有特殊要求的应用。这样一来，该功 能就可以被后续添加到固件的标准功能中。SINAMICS 工艺扩展 的一个示例是用于货架操作设备的减震器 (VIBX)。 工艺功能的功能范围可以自由扩展，并且十分灵活。根据具 体的任务，可以配置为西门子提供的解决方案，或者是在驱动中 自由创建一个专有的解决方案。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保障。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。
