西門子PLC模塊6ES71511CA001BL0

變頻器選型指南手機版

SINAMICS SELECTOR app

西門子開發了實用工具 SINAMICS SELECTOR 應用程序。采用該應用，可以快速、方便地查找功率范圍從 0.12 kW 至 630 kW 的 SINAMICS 驅動器的訂貨號。無論 SINAMICS V20、SINAMICS G120C、SINAMICS G120P，還是 SINAMICS G120：該應用都可以方便、正確地提供它們的訂貨號。

工作原理?利用該工具，可以簡單、方便地選擇所需要的變頻器、額定功率以及設備選件和必要附件。

SIMATIC 自動化技術

SIMATIC 是可解決各行業自動化任務的可靠基本自動化系統，包括標準硬件和軟件組件，并將用于定制擴展的所有選件完全公開。

SIMATIC 系列產品包括以下組件，彼此之間可相互補充：

• 可編程控制器
• 分布式 I/O
• 編程器
• SIMATIC 軟件
• 小型自動化解決方案套件
• 基于組件的自動化
• 機器視覺技術（參見“傳感器、測試和測量技術”）

SIMATIC 控制器

SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。

這些控制器的共同特點是，在小的空間里壓縮了大處理能力，能滿足苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。

這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在執行越來越多的功能，原本需要完全不同技術。 對您來說，一切都變得更加容易，更加一致，更加經濟。

編碼器類型	接口	安全集成1)	精度（單位[角秒]）	分辨率	防護等級 不帶/帶有 軸輸入
增量型編碼器
	sin/cos 1 Vpp	Yes	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL)	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	5000 S/R	IP67/IP64
	HTL	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL) double track	2)	Track 1: ± 63 Track 2: ± 12	Track 1: 1024 S/R Track 2: 9000 S/R	IP67/IP64
Absolute encoders
	DRIVE?CLiQ	2)	± 36	Single?turn  22 bit Multi?turn  34 bit (22 bit single?turn +  12 bit multi?turn)	IP67/IP64
	SSI	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	EnDat	Yes	± 60  (incremental track)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit  (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	PROFIBUS DP	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64
	PROFINET IO	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64

S/R = 信號/轉數

¹⁾ 內置式轉動編碼器可用于安全集成。

²⁾欲了解用于安全集成的內置式轉動編碼器的使用信息，請聯系您當地的西門子辦公室。

值編碼器、增量式編碼器和安裝附件

內置光電旋轉編碼器可以測量電機路徑、旋轉角度或轉速。它們可與數控系統、PLC、驅動裝置以及位置顯示器一起使用。例如：

• SINUMERIK 數控系統
• SIMOTION 運動控制系統
• SIMATIC PLC
• SINAMICS 變頻調速柜
• SIMODRIVE 變頻調速柜

每種編碼器均有同步法蘭版和夾緊法蘭版。采用同步法蘭連接的編碼器可以通過 3 個卡爪或者軸向螺釘安裝到設備上。該編碼器通過一個插入式聯軸器或一個彈簧圓盤聯軸器來驅動。另外，也可以使用皮帶輪。

編碼器電源電壓為 5 V DC 或者 10 V DC 至 30 V DC。10 V DC 至 30 V DC 的類型支持的電纜長度更長。大多數控制系統直接在測量回路連接器上施加電源電壓。使用 SINAMICS，測量系統的電源通過傳感器模塊來提供。

對于帶電纜的旋轉編碼器，電纜長度（包括連接器）為 1 m (3.28 ft)。

對于編碼器處的電纜，必須符合以下彎曲半徑要求：

• 一次彎曲：≥ 20 mm
• 連續彎曲：≥ 75 mm

電源

如果從具有符合 IEC 61010-1^{3rd Ed. 第} 9.4 部分的限制功率或符合 IEC 60950-1^{2nd Ed.}第 2.5 部分的限制功率的二次電路供電，或從符合 UL1310 的 Class 2 二次電路供電，那么這些測量系統僅滿足標準 IEC 61010-1 中規定的要求。也可以用標準 DIN EN 61010-1、EN 61010-1、UL 61010-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 的相應部分來替代標準 IEC 61010-1^{3rd Ed.}第 9.4 部分，或用標準 DIN EN 60950-1、EN 60950-1、UL 60950-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 的響應部分來替代標準 IEC 60950-1^{2nd Ed.} 第 2.5 部分。

每個 CUD（無論是標準 CUD 還是 CUD）都可以增量編碼器的信號。對于有多個編碼器需要的應用，可以使用第二個 CUD 或者（和）機柜安裝式 SMC30 傳感器模塊。

SMC30 可以用于具有增量信號的 SSI 編碼器，例如可以用于定位功能。

具有 DRIVE-CliQ 接口的編碼器不能在 SINAMICS DC MASTER 或在 SMC30 上進行。這些編碼器通常不能用在直流驅動器技術領域。

可以對下列編碼器信號進行處理：

• 增量型編碼器 TTL/HTL，帶/不帶斷線檢測（斷線檢測只可使用雙極信號）
• SSI 編碼器，帶 TTL/HTL 增量信號
• SSI 編碼器，無增量信號

電機溫度輸入（從 SMC30 獲得）不能用于SINAMICS DC MASTER 。電機溫度傳感器可以使用 CUD 上提供的溫度測量輸入。

機柜安裝式編碼器模塊 SMC30 標準提供有下列接口：

• 1 個 DRIVE-CLiQ 接口
• 1 個編碼器接口，通過 Sub-D 連接器或端子連接
• 1 個電子裝置電源接口，通過 24 V DC 電源連接器連接
• 1 個 PE/保護導體連接

機柜安裝式傳感器模塊 SMC30 的狀態通過一個彩色 LED 來顯示。

安裝在機柜上的 SMC30 傳感器模塊可以卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) 標準的 TH 安裝導軌上。

SMC30 模塊和編碼器之間的長編碼器電纜長度為 100 m。對于 HTL 編碼器，如果的信號是 A+/A- 和 B+/B-信號，而且電源電纜的小截面大于 0.5 mm²時，可將長度增加到 300m。

信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽連接端子（例如 Phoenix Contact 型 SK8，或者 Weidmüller 型 KLBü1。）連接到機柜安裝 SMC30 傳感器模塊上。

在端子模塊 TM15 上提供有以下接口：

• 24 點雙向數字量輸入/輸出量輸出（8 通道 3 組相互隔離）
• 24 個綠色 LED，用于指示相關端子的邏輯信號狀態
• 2 個 DRIVE-CLiQ 插座
• 1 個電子裝置電源接口，通過 24 V DC 電源連接器連接
• 1 個 PE/保護導體連接

TM15 端子模塊可卡裝在符合 EN 60715 (IEC 60715) TH 35 安裝導軌上。

信號電纜屏蔽可以借助一個屏蔽線接線端子連接在終端模塊 TM15 上，例如 Phoenix Contact 型號的 SK8 ，或者Weidmüller 型號的KLBü1。屏蔽接線端子在失去彈性時不能再使用。

終端模塊 TM15 的狀態通過一個多色 LED 來顯示。

端子模塊 TM15 通過 DRIVE-CliQ 與 CUD 進行通訊。此外，TM15 還可配合 CU310 和 CU320 控制裝置和 SIMOTION D 控制裝置使用。

TM15 端子模塊連接示例

使用端子模塊 TM31，可以擴展驅動系統內部現有數字量輸入和數字量輸出以及模擬量輸入和模擬量輸出的數量。

TM31 端子模塊還具有與轉換觸點的繼電器輸出和溫度傳感器輸入的功能。

1FW6 內置扭矩電機水套冷卻，右側：集成冷卻

1FW6 內置轉矩電機為液體冷卻、多極永磁交流同步電機，帶空心軸轉子。1FW6 電機作為內置部件提供，交貨時使用運輸固定裝置固定。若形成成套驅動單元，還需另加軸承和軸編碼器。

每個底座規格都有不同軸長。定子和轉子的每側中心面處都裝配有法蘭，以及用于機床安裝的螺紋孔。

應注意，如果 1FW6 直接驅動電機（扭矩電機）用于機床或機械手中，可能需要美國專利許可（US5584621）以及相關的國際專利保護。

SIEMOSYN^® 1FU8 電機是一種磁鐵勵磁同步電機，具有一個用于異步自起動的鼠籠式繞組。這些電機可通過電網供電作為恒轉速驅動裝置運行，或通過變頻器供電作為可調速單電機或多電機驅動裝置運行。

SIEMOSYN 1FU8 電機提供有 SIMOVERT^® MASTERDRIVES 或 SINAMICS^® 系列變頻器，或提供有 MICROMASTER^®變頻器。

電機的機械設計（尺寸、外殼、端板、軸尺寸等）與 1LA7 常規三相電機（IEC 標準）的設計完全相同。

這些電機的標準轉速范圍高達 15000 min^-1。能夠在很大頻率/轉速范圍內獲得恒定驅動轉矩。

• 它們無需使用轉速編碼器，因此不需要轉速編碼器反饋（部件/安裝/組裝/布線成本較低）。
• 單電機和多電機驅動器的轉速準確度與變頻器電源系統的頻率成正比。
• 多電機驅動裝置中的電機是同步運轉的，沒有額外的電路開銷。
• 這一原理使轉子和勵磁損耗較低，具有可與其他電機相比的高效率，并且可節約運行和電能成本。
• 在確定的頻率范圍內具有恒定轉矩
• 在整個頻率范圍內轉速與負載無關
• 電磁制動，可在停轉時通過直流保持轉矩
• 防退磁的電機設計
• 高防護等級

SIEMOSYN 1FU8 電機一般可在對轉速穩定性要求較高并且需要同步運行幾臺互連電機的場合使用。

不管是用作單電機驅動器還是多電機驅動器，它們均適用于這樣的應用，即在較大頻率范圍內嚴格遵守確定的速度關系的情況下，需要獲得與負載無關的轉速或同步運轉，例如：

• 化學纖維工業（紡絲泵、導絲輪、主動輥）
• 紡織廠（拉伸盤）
• 軋機（輥道電機）
• 輸送系統（皮帶輸送機）
• 玻璃工業（帶式輸送機）

2SP1 ECS 電機主軸產品系列是一種結構緊湊的標準電機主軸，可用于皮帶傳動主軸的替代品，既可用于粗加工，也可用于精加工。

2SP1 電機主軸包含有所有一根電機主軸的所有常規元素，例如刀具接口、刀具夾緊和松開機構、主軸軸承（用于消除加工作用力）、水冷驅動電機、主軸箱以及用于分度和換刀監控的傳感器。

電動主軸的直徑有兩種類型，分別是 200 mm (7.87 in) 和 250 mm (2SP125)，具有不同的轉矩和轉速梯度，以適配不同的銑床。 電機主軸和 SINAMICS S120 的性能水平配合的十分完美。

2SP1 電機電軸的整個產品系列為合作開發，并由 Weiss 主軸技術有限公司負責生產。

與傳統的皮帶傳動解決方案相比，2SP1 電機主軸具有以下主要優點：

• 主軸解決方案結構緊湊，并可全部安裝在主軸箱中
• 部件數量極少，易于安裝
• 與目前的皮帶傳動解決方案相比，屬于一種經濟可行的標準解決方案
• 傳動系剛性好
• 大轉矩，高轉速，高切削效率，因此生產率高，非生產時間顯著減少
• 與常規皮帶傳動或齒輪傳動相比，轉速提高，調試時間縮短
• 經濟的氣動刀具釋放機構或任選快速動態刀具釋放機構
• 源自西門子的遍布全球的一站式系統交付，包括主軸機構
• 由于雙通道技術和具有可選鎖定能力的夾持組，使用 2SP210 更換刀具時間極短

2SP1 電機主軸的主要應用領域是作為機床刀具行業車間的銑削機床和加工中心的主軸。

2SP120 電機主軸尤其適用于小轉矩、高轉速的輕金屬加工。

2SP125 電機主軸則以大轉矩見長。主要應用于鋼件和鑄件加工。

CPU 1510SP-1 PN 是經濟型入門級 CPU，用于不連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設計形式為 3 端口交換機，這樣就可以在系統中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設備/PC 或 HMI 設備。

作為智能設備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實現在本地對過程數據進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸到上位控制器。這樣做有以下優勢：

• 減輕中央控制器的工作負荷
• 縮短對現場重要信號的響應時間
• 數據量減少，總線系統上的負荷降低
• 各單元經過預測試并進行平行調試，設置更快速
• 由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
• 組態清晰明了

CPU 1510SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續運行。

位模塊化設計的 ET 200SP I/O 系統和 CPU 1510SP-1 PN 可實現面向功能的站設計。

另外，CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導軌上，并具有：

• A powerful processor:
  The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction.
• 大容量工作存儲器：
  100 KB 用于程序，750 KB 用于數據
• SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器；
  允許附加固件更新、數據日志和歸檔等功能
• 位模塊化擴展性，靈活性好；
  任意組合達 64 個 I/O 模塊（I/O 模塊、工藝模塊和通信模塊）。大 1 m 的站寬度。
• 采用 ET 200AL 的混合配置； 
  通過“BU-Send”基本單元和“BA-Send”總線適配器，可以在可擴展的 I/O 系統 ET 200SP (IP20) 裝置中集成進 ET 200AL (IP65/IP67) I/O 系統的多 16 個 I/O 模塊。
• PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機：
  • 端口 1 和 2 通過總線適配器來連接（CPU 1510SP-1 PN 未提供總線適配器，不使用該適配器也可運行）。
    如果需要，相應的總線適配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需單獨訂購。）
  • 端口 3 通過集成式 RJ45 接口來連接
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
  • OPC UA 器 (數據存取)
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 數據集路由
• 免維護數據備份（無電池）
• 用于錯誤 (Error)、運行狀況 (RUN/Stop)、維護 (MT)、電源 (PWR) 以及每個端口一個鏈路 LED 的診斷顯示
• 可選標簽采用淺灰色或黃色標簽條。有兩種材料可供選擇：
  • 標簽箔和帶有 500 個標簽條的標簽卷，用于熱轉印打印機
  • 標簽紙 (280 g/m²)，規格 DIN A4，每張 100 個標簽條，適用于激光打印機
• ET 200SP CPU 可帶有一個參考 ID 標簽
• 借助于總線適配器，可實現不同的 PROFINET 連接類型
  • 在具有中等機械及 EMC 負荷的標準應用中，可以使用帶 RJ45 接口的 SIMATIC 總線適配器，如總線適配器 BA 2xRJ45。
  • 對于設備上承受較高機械和/或 EMC 負荷的機械設備和系統，建議使用通過 FastConnect (FC) 進行連接的 SIMATIC 總線適配器。
  • 不能將帶有光纖電纜接口（SCRJ、LC）的 SIMATIC 總線適配器與 CPU 1510SP-1 PN 相連。
• 在將 AC I/O 模塊或 AI Energy Meter ST 用作第一個 I/O 模塊時，應將深色的基本單元用作 ET 200SP CPU 后面的第一個基本單元

供貨清單：

CPU 1510SP-1 PN（包括器模塊）、24 V DC 連接器和總線適配器端口蓋（總線適配器須單獨訂購）

• 高效性
  • 高速命令處理
  • 功能強大的網絡接口：
    每個 CPU 均配備 PROFINET IO IRT (3 端口交換機) 作為標準接口。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持轉速控制軸和定位軸以及外部編碼器
  • 精確位置傳動可實現軸之間的同步操作
  • 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實時診斷和偶發故障檢測
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態的塊可自動控制參數實現優控制質量
• 等時同步模式
  • 通過恒定總線循環時間，將分布式信號采集、信號傳輸和程序執行與 PROFIBUS 循環進行同步
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經許可證讀取和修改程序塊
  • 通過復制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4-級 授權理念：
    Communication to the HMI devices can also be restricted.
  • 操作保護：
    The controller recognizes changed or unauthorized transmissions of the engineering data.
• 集成式系統診斷
  • TIA Portal 中、HMI 設備上以及 Web 器上以普通文本形式一致顯示系統診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態。
• 通過集中設置進行組態控制（選項處理）
  • 控制器中可存儲各種硬件配置：
    在用戶程序中修改配置（啟動 OB100）
    配置結束時改裝選件
    可使用占位模塊。
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
  • 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過用戶程序的系統函數創建數據塊實現數據存儲/讀取
• 數據記錄（歸檔）和配方
  • 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
    便于使用 Office 工具或通過 web 器，訪問工廠運行數據
  • 通過 Web 瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）
• 編程
  • 使用 STEP 7 Professional V13 update 3 或更高版本進行編程