西門子PLC模塊6ES71944GC700AA0

增量式編碼器 (sin/cos 1 V_pp/RS422/HTL) 帶電纜和控制器、夾緊法蘭或同步法蘭。

這些編碼器每轉一圈可以發送規定數目的電脈沖，脈沖數反映了所經過的行程或者角度。

增量式編碼器的工作原理是對按照透射光原理工作的分度盤實施光電掃描。光源為一個發光二極管 (LED)。編碼器軸旋轉時所產生的明暗交替變化的調制信號被光電元件所采集。分度盤與軸連接，通過合理安排分度盤和固定式光柵上的條紋，光電元件就會發送出兩個相互呈 90 度的軌跡信號 A 和 B 以及基準信號 R。編碼器電子部件將這些信號放大，并且轉換成不同的輸出電平。

可使用以下輸出電平：

• 帶 1 V_pp 電平的模擬信號 sin/cos 
  如果是正弦信號 (sin) 的編碼器，為了獲得更好的精度，可將這些信號通過上位控制器進行插補。
• RS422 差分信號 (TTL)
  如果是 RS 422 增量式編碼器 (TTL)，可以通過邊沿檢測，使精度提高四倍。
• HTL（高壓晶閘管邏輯）
  具有 HTL 接口的編碼器設計用于采用 24V 電平數字式輸入端的應用。

值編碼器頂部帶 SSI/EnDat 和 PROFIBUS DP，且
底部帶有 DRIVE?CLiQ 和 PROFINET IO

值編碼器（式軸角編碼器）與增量式編碼器的掃描原理相同，但是具有更多的軌跡數目。以 13 個軌跡為例，如果是單圈編碼器，就會有 2¹³ = 8192 個步距被編碼。所用的代碼是一步代碼（格雷碼），以防掃描錯誤出現。

電機加電后，位置值立即傳輸至控制器。無需自引導。

在時間要求嚴格的應用情況下，DRIVE-CLiQ、SSI 和 EnDat 值編碼器具有優勢。

如果是具有大量編碼器的設備，PROFIBUS DP可減少布線費用，優勢更為明顯。PROFIBUS DP 編碼器是可編程的，并且可使用節點間通訊支持等時同步模式。帶 PROFINET IO 的編碼器也可參數化，另外具有兩個端口，并支持 RT 和 IRT 操作模式。

單圈編碼器

單圈編碼器可將一圈（360 度機械式）分解成一定的步距數目，例如 8192。每個位置均分配有一個的代碼字。在旋轉360度之后，位置值會重復。

多圈編碼器

多圈編碼器除了記錄一轉內位置之外，也記錄轉數。為此，被掃描的還有其它通過換檔齒輪與編碼器軸耦合在一起的編碼盤。 12 條附加軌跡時，意味著可以有 2 ¹² = 4096 轉數被編碼。

SIMOGEAR 同軸式減速電機

特點

• 大范圍傳動比（插裝式小齒輪）
• 極為經濟
• 高效節能（每級的效率為 98 %）
• 大功率范圍

機械構造

• 級數：2 或 3
• 安裝類型： 支腳安裝和法蘭安裝，外殼上帶有法蘭
• 軸的設計： 實心軸

典型應用

• 傳送帶
• 包裝產品的輸送
• 立式輸送機

使用 SinaSave 能效工具，可根據具體使用條件計算潛在能量節約和分攤時間，因而在做出有關節能技術的角色方面提供實用幫助。

使用 SinaSave V6.0 及更高版本時，可以圖形方式顯示待比較的傳動系統以及相關傳動組件參數。附加的擴展功能包括：可針對不同控制類型和全面的產品組合進行各種比較，用于實現泵和風機應用中的驅動解決方案。除 SIMOTICS 電機和 SINAMICS 驅動器外，該產品線還包括 SIRIUS 控制產品，可進行全面比較，滿足具體要求。

SinaSave 提供了多種比較方式：

• 比較輸出功率在 0.55 kW（低壓）到 5.5 MW（中壓）范圍內的泵和風機應用的傳動系統
  • 電抗器控制（固定速度；電機和分斷裝置）
  • 旁路控制（固定速度；電機和分斷裝置）
  • 速度控制（可變速度；電機和變頻器）
• 對不同能效等級的標準電機（包括防爆型電機）進行比較和

SinaSave 可按以下方式對產品和系統進行各種比較

• 顯示能源和能源成本的節約潛力以及 CO₂ 排放情況
• 估算成本分攤時間
• 估算總的生命周期成本
• 根據有關滿負載和部分負載的 EN 50598-2 標準來表示系統功耗
• 將西門子傳動裝置與 EN 50598-2 中描述的電力傳動系統 (PDS) 直接進行比較

驅動技術組態工具配置 (DT) Configurator 有助于用戶針對具體應用配置佳驅動技術產品，包括減速機、電機、變頻器和相關選件和組件，以及控制器、軟件授權和連接技術。無論是否詳細了解產品：預選產品組，通過選擇菜單進行導航，通過輸入產品編號直接選擇產品，快速、高效和方便的組態。

此外，還可以在 DT Configurator 中選擇內容豐富的文檔，包括技術數據表、2D尺寸圖/ 3D CAD模型、操作說明、等。通過簡單地將部件清單傳送到工業產品網上商城的購物車，可立即訂購。

用于高效配置驅動系統的 Drive Technology Configurator 具有以下功能：

• 快速和容易配置驅動產品和相關組件 – 減速機、電機、變頻器、控制器、連接技術
• 組態 1 kW 至 2.6 MW 范圍內泵、風機和壓縮機應用的驅動系統
• 針對所配置的產品和系統提供可檢索的文檔，例如：
  • 多 9 種語言的數據表，PDF 或 RTF 格式
  • 各種格式的2D立體圖/ 3D CAD模型
  • 端子盒圖和端子接線圖
  • 操作說明書
  • 開始 SIMOTICS 電機的計算
  • EPLAN 宏

不同性能范圍的標準 CPU 可用于 SIMATIC S7-400：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設備。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設備。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿足高端性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  滿足高端的性能要求。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:

• 功能強大的處理器：
  CPU 對每個二進制指令的執行時間可短到 0.75 μs。
• CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和數據各使用 144 KB); 
  CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數據各使用 256 KB); 
  快速 RAM 用于執行部分用戶程序
• 靈活擴展：
  高 65536 個數字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
• MPI多點接口：
  通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。
• 模式選擇開關：
  波動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  后的120個故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
• 實時時鐘：
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于擴展內置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是：
  • 內置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。

CPU 412-2 還具有：

• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
• 組合式配置：
  SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規范。

CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應用．故障安全型自動化系統設計，可提高工廠的安全需求。

集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現場總線。

可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統。

對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口，其交換機功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網絡拓撲結構之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創建總線形結構。

注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。

CPU 414-3 PN/DP 的配置如下：

• 功能強大的處理器： 
  CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045 μs。
• 4 MB RAM（其中程序和數據各使用 2 MB）；
  用于執行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴展：
  多達 131072 點數字量和 81932 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： 
  通過 MPI，可在高達 12 Mbit/s 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。 CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 32 個連接。
• 模式選擇開關：
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。
• 實時時鐘： 
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于對集成的裝載存儲器進行擴展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數數據以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。其結果是：
  
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
  混合組態：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50170規范。
• 附加模塊插槽：
  可用 IF 964-DP 接口子模板進行連接到一個附加的 PROFIBUS DP 主站系統。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
  • PROFINET CBA（基于組件的自動化）

重點放在用戶友好性上

隨著系統性能的提高，對系統的用戶友好性的要求也相應提高。這是確保系統可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態系統 SCOUT，重點尤其被放在了用戶友好性上面：

• 運動控制、PLC 和技術功能的組態以及驅動器的組態與調試都是在相同的組態環境中以相同的方式進行的。
• 所有任務都基本上以圖形方式來完成：組態、編程、測試和調試。
• 直觀的操作、內容相關幫助功能以及自動一致性檢查使工程組態更加容易，尤其是對于新接觸運動控制編程的人更是如此。
• 與 SCOUT 工程組態系統相關的所有工具被集成在一起，具有統一的外觀。

SCOUT 工程組態系統可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有標準化的數據管理和組態程序），或作為一個獨立工程組態工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。

適合每個人編程

可以選擇以下選項以使用 SCOUT 工程組態系統來編程 SIMOTION：

• 使用運動控制圖 (MCC) 的圖形化編程
• 使用驅動控制圖 (DCC) 進行圖形化編程（不適用于 SCOUT TIA）
• 經常用作 PLC 編程語言的梯形圖邏輯 (LAD)/函數塊圖 (FBD)
• 語言結構化文本 (ST)，包括面向對象的編程

除運動控制命令（例如，軸的參考）外，還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計算、子程序調用以及程序流控制的命令。

使用圖形化凸輪編輯器，也可方便地建立復雜運動關系。

通過集成工具實現集中管理

用于整個機器的所有數據可在一個項目中進行管理：包括工程組態數據、程序、運動曲線和驅動器數據。

隨后可從集中項目管理中調用合適的工具，例如，用于輸入一個凸輪或調試一臺驅動器。

測試與診斷

SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應用進行測試、調試和錯誤診斷，例如，可提供程序狀態、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。

SIMOSIM 集成模擬

SIMOTION V5.1 提供了 SIMOSIM，這是集成在工程組態系統中的一個運行模擬功能。通過該虛擬測試環境，無需連接硬件即可測試用戶程序。這樣就可以在開發的早期階段來各個程序部分，從而縮短后面的調試時間。

SIMOTION 工業解決方案

在工業領域內，人們對集成化解決方案、統一處理和工程組態以及具體解決方案的范圍方面的要求在不斷增加。因此，需要提供能夠滿足具體領域中客戶的特定要求并能夠由機器制造商快速而安全地加以執行的自動化方案。

目標是使用模塊化和可再用的塊實現盡可能多的機器應用。我們針對 SIMOTION 提供了眾多經過反復實踐檢驗的且具有良好記錄的功能模塊，可用來以較低成本輕松實現量身定制的解決方案。

用戶將獲益于預配置的功能，這些功能可方便地任意進行組合以滿足機器設備的具體要求。只需對這些模塊進行參數設置，而不是以較大的支出對其進行編程。

SIMOTION easyProject 項目生成器：
效率大大提高

通過 SIMOTION easyProject，我們為用戶提供了一種可大大加快面向機器應用的標準化項目庫生成的工具。

所選的基本以及與領域相關的標準模塊經過參數設置和自動化后，集成到新項目或現有項目中。項目可直接加載到控制器中且立即可以執行。

個方案，3 個平臺

自動化系統主要通過以下特性來識別：

• 系統特定的特性，如功能和工程
• 硬件相關特性，如性能、設計和可擴展性

但是，機械工程需求差異非常大，取決于具體的機器型號。

每個硬件平臺在特定應用中使用時都有其優點。

不同的平臺之間還可以非常輕松地進行組合，這是模塊化機器和設備的突出優點。因為單個的硬件平臺總是具有相同的系統特性，即不論使用什么平臺，功能和工程總是一樣。

PROFIBUS 或 PROFINET 可以用來創建驅動和 I/O 之間的遠程連接。

PROFINET/PROFIBUS 還可以用于 HMI 設備（如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之類的上位控制器）之間的通信。這就意味著，SIMATIC HMI 面板以及安裝有 WinCC 的 PC 可以用作操作員系統。甚至第 3 方應用也可以通過 OPC 接口與 SIMOTION 進行通信。

SIMOTION D – 緊湊型，集成在驅動中

在 SIMOTION D 中，SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驅動系統的閉環控制模塊中。因此，整個系統（包括開環控制和驅動）都極其緊湊且響應快速。

SIMOTION D 提供兩種型號：

• SIMOTION D410-2 單軸系統，也可選配多軸（模塊型）
• SIMOTION D4x5-2 多軸系統，四種性能型號多提供 128 軸（書本型）

這種性能細分確保大程度的可擴展性和靈活性。應用領域從單軸機器到高性能的多軸機器。為了實現可視化和操作，SIMATIC HMI 設備可通過 PROFIBUS、以太網或 PROFINET 進行連接，具體取決于SIMOTION D 的型號。通過 PROFINET 或 PROFIBUS 來連接分布式 I/O。

SIMOTION C – 模塊化和靈活性

SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 設計的運動控制器。

其提供兩種型號，接口不同，但運動控制功能或性能都相同。除了已經集成的 I/O 外，兩種控制器還可通過 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模塊加以擴展。

SIMOTION C240 是采用模擬量設定值接口和步進驅動器的應用的理想解決方案。它具有四個內置驅動器和編碼器接口，非常適合機器改裝項目。

SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的機器自動化項目。這種控制器具有三個 PROFINET 端口，除支持 TCP/IP 和 RT 通信外，還支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能夠操作采用 PROFIdrive 行規的 PROFINET 驅動器以及 PROFINET I/O（如高速 SIMATIC ET 200SP）。

兩種型號都另外配備兩個 PROFIBUS 接口，通過這兩個接口可以連接支持 PROFIdrive 行規和標準 I/O 的驅動。除此以外，兩個控制器還具有工業以太網接口，從而提供更多的通信選項。

SIMOTION P – 對其他任務開放

SIMOTION P 是基于 PC 的運動控制系統，具有兩種型號：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  處理器：高性能 Intel i3 處理器
  存儲器：內部 CFast/外部可訪問 CFast 
  操作系統：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（標準型）
  處理器：高性能型 Intel i7 處理器
  存儲器：內置固態硬盤 (SSD)/外部可訪問 CFast
  操作系統：Windows 7 Ultimate

由于 PC 中不含旋轉部件，SIMOTION P320-4 系統適用于惡劣環境中的應用。兩個 PC 都配有針對 SIMOTION 的常見實時擴展系統。這就意味著，除了 SIMOTION 機器應用程序以外，還可能隨時運行其他 PC 應用程序，例如 SIMOTION 工程系統、操作員應用程序、過程數據例程或標準的 PC 應用程序。

借助其的處理器性能，SIMOTION P350-4 特別適合對性能要求較高的應用（如具有高動態配置和壓力控制回路的液壓應用）。

SIMOTION P320-4 特別適合惡劣的操作環境。由于其尺寸小，因此對于許多可用空間有限并且需要設計非常堅固的應用均是佳選擇。

SIMOTION P320-4 可通過各種不同的 SIMOTION 工業平板顯示器來操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小，既可以使用鍵盤和鼠標，也可以使用觸摸屏進行操作。

這兩個型號都標配有一個現場總線接口，其形式為集成式 PROFINET 接口（3 個端口）。IsoPROFIBUS board 板可安裝在擴展插槽內以實現 PROFIBUS 應用。IsoPROFIBUS 板具有兩個附加 PROFIBUS 接口。

而且，通過 SIMOTION easyProject，用戶可以在這種通用的自動應用程序生成工作流程中集成進自己的塊。這樣就得到一種標準化且便于維護的應用程序結構。