西門子S210伺服控制系統(tǒng) SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng)

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2、邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、SITOP系列直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
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SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng)

適用于中應(yīng)用的全新伺服驅(qū)動系統(tǒng)

概述

• SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 簡介

• SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 優(yōu)勢一瞥

• SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 技術(shù)參數(shù)

• SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 典型應(yīng)用

SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 簡介

SINAMICS S210 是一款使用簡便、運行安全可靠的高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)，全新設(shè)計的伺服驅(qū)動器與SIMOTICS S-1FK2 電機(jī)相得益彰，提供有 5 種功率等級，涵蓋 50W~750W；具有集成安全功能，并可實現(xiàn)快速工程組態(tài)。通過 PROFINET可連接到上位控制器， Webserver 和一鍵優(yōu)化功能*地簡化了調(diào)試工作。與 SIMOTICS 伺服電機(jī)配套使用時，還可實現(xiàn)zui小負(fù)載的高度動態(tài)移動以及中高負(fù)載的超精確移動。

一根電纜即可連接 SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng)與SIMOTICS S-1FK2

得益于強(qiáng)大的性能，S210伺服驅(qū)動系統(tǒng)在諸多高動態(tài)運動控制應(yīng)用中均有不俗表現(xiàn)。例如包裝和搬運抓取。性能，易于使用，具有集成安全功能，組態(tài)、調(diào)試簡便。

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SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 優(yōu)勢一瞥

• 全新驅(qū)動系統(tǒng)包括 SINAMICS S210 和 SIMOTICS S-1FK2 電機(jī)

• 高動態(tài)響應(yīng)，精度高，通過一根電纜（OCC）即可連接

• 集成安全功能，工程調(diào)試快速

• 5 個功率等級，50W ~ 750W

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SINAMICS S210 伺服驅(qū)動系統(tǒng) – 技術(shù)參數(shù)

Sinamics S210伺服驅(qū)動器集成了豐富的安全功能，可實現(xiàn)快速工程組態(tài)，并可通過Profinet連接到上位控制器，使用Web服務(wù)器和一鍵優(yōu)化功能，使得調(diào)試變得非常簡單。與Simotics伺服電機(jī)配合使用，可實現(xiàn)小負(fù)載的高動態(tài)響應(yīng)運動以及中高負(fù)載的超精密運動。電機(jī)與伺服驅(qū)動器之間只使用一根電纜連接。該全新驅(qū)動系統(tǒng)可廣泛用于包裝機(jī)械、物料抓取應(yīng)用、木材和陶瓷加工，以及數(shù)字印刷。

        估計是因為產(chǎn)品還沒有正式開售的原因，目前我們能夠搜到的關(guān)于 S210 的細(xì)節(jié)信息仍然非常少。登陸西家，能看到的僅僅是一篇不到 2 屏的產(chǎn)品特點描述、一段 2 分多鐘的視頻宣傳片、一份僅 6 頁的產(chǎn)品宣傳冊......，并且這些信息還都是英文或德文的。

       不過，這并不妨礙我們?nèi)チ私膺@款產(chǎn)品的一些基本概況。本期，就讓我們借助這些十（shao）分（de）有（ke）限（lian）的資料來一起扒一扒這款正向我們襲來的 SINAMICS S210。

老規(guī)矩，先來看下產(chǎn)品外觀。

這是能從網(wǎng)上找到的一張清晰度（300dpi）比較高的產(chǎn)品圖片了。

 
       從產(chǎn)品外形看，S210 的結(jié)構(gòu)樣式與目前市面上大部分同類型產(chǎn)品很相似，是一款單軸獨立型伺服驅(qū)動器，就是說每臺驅(qū)動器都有自己獨立的 AC 電源輸入，并且輸出也都只有一個軸。

       正面的接口布局也是中規(guī)中矩，上方是帶黑色翻蓋的顯示操作面板，下方是電機(jī)動力輸出和編碼器反饋，中部左側(cè)是動力和控制電源輸入，右側(cè)是通訊和 I/O 信號端口。
 

       不過，盡管外表平平，個中還是有一點蠻特別的地方，就是：驅(qū)動器到電機(jī)的連接，貌似只有一根電纜。所以接下來，咱們就先來看一下 S210 的電機(jī)輸出。

       S210 搭載的新款伺服電機(jī)名為 SIMOTICS S-1FK2 。
       目前發(fā)布的 S210 驅(qū)動器，其動力電源輸入為 AC 單相 230V，輸出功率僅為 100W～750W，與之對應(yīng)，現(xiàn)在的 S-1FK2 電機(jī)輸出扭矩也只有 0.16 Nm - 2.4 Nm；

       SINAMICS 后續(xù)有計劃推出 S210 的 AC 三相 400V 版本，屆時驅(qū)動器的輸出功率將擴(kuò)容到 400W - 7 kW，相應(yīng)的，未來 S-1FK2 電機(jī)的輸出能力也將會達(dá)到 1.3 Nm - 50 Nm。

        從產(chǎn)品型號命名上看，1FK 代表這是一款低慣量伺服電機(jī)。不過，因為還沒有拿到詳細(xì)的產(chǎn)品樣本，目前我們還無法了解其具體的性能指標(biāo)。關(guān)于這部分信息，天拓四方會保持持續(xù)關(guān)注。

        從上面這張圖可以明顯的看出，S-1FK2 跟以往西門子伺服電機(jī)zui顯著的差別在于，它采用了單電纜連接技術(shù)，就是說該款電機(jī)與驅(qū)動器之間的各類連接，包括動力/抱閘電源和反饋信號都是集成在一根電纜中的，并且在電機(jī)側(cè)僅使用了一個可旋轉(zhuǎn)的 DIN 型快插插座。
 

       關(guān)于伺服電機(jī)單電纜技術(shù)的意義和價值，已經(jīng)無需我在這里重復(fù)了。
       記得當(dāng)時（大約在 2013 年前后），就已經(jīng)有少數(shù)運控玩家（INNOVATORS like Beckhoff & Rockwell Automation）在其伺服產(chǎn)品中使用了單電纜技術(shù)；近幾年，越來越多運控產(chǎn)品廠商（如：Rexroth、LTI  Motion、B&R、Kollmorgen..）先后成為這項技術(shù)的 EARLY ADPOTERS；而現(xiàn)在，我們終于看到西家這頭巨無霸也正式加入到單電纜的陣營中了。
 

       目前我們還無法確定西門子的這個 OCC（One-Cable Connection）采用的是Hiperface-DSL 還是 HMC-6 抑或是其他（猜測 HMC-6 的可能性很大），但不管怎樣，我想大家應(yīng)該很清楚這意味著什么了吧 - 單電纜將會很快成為設(shè)備運控系統(tǒng)中的一項主流技術(shù)（MAJORITY）。

       扯的有點遠(yuǎn)，切回到本期的主角 S210，說下它的通訊端口。
 

       西門子S210 集成的總線通訊端口為 PROFINET IRT，是具備以太網(wǎng)時鐘同步的喲。換句話說，配合上位（運動）控制器，S210 系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜動態(tài)同步運控功能的。從已經(jīng)公布的信息看，這個控制器可以是目前已經(jīng)非常成熟的 SIMOTION CU（控制單元），也可以是剛剛發(fā)布的 SIMATIC S7-1500 的 T-CPU。

       在 S210 的 PROFINET 上，不僅有集成的運動控制功能，還集成了安全控制 PROFIsafe 和能源管理 PROFIenergy 的功能。 
 

       借助基于 PROFIsafe 的集成安全控制系統(tǒng)，用戶無需使用復(fù)雜的安全控制組件（如安全繼電器...等）和安全聯(lián)鎖接線設(shè)置，僅使用具備集成安全功能的設(shè)備運動控制器，通過 PROFINET 總線就可以實現(xiàn)對 S210 的安全控制和管理，這將可以幫助節(jié)省大量與安全運控系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)計、集成、實施、運營和維護(hù)的時間和成本。這也是為什么在 S210 的面板上并沒有看到任何安全控制端口的原因，因為都集成在 PROFINET 總線中了。

       本次發(fā)布的 S210 能夠?qū)崿F(xiàn)的安全控制功能包括：STO, SS1，未來產(chǎn)品后升級后將可能具備 SBC, SS2, SOS, SLS, SSM, SDI, SBT 等一系列運控安全功能。

        而借助集成 PROFIenergy 功能，用戶就可以通過 PROFINET 總線，將各個伺服軸的運控能耗分析數(shù)據(jù)整合到設(shè)備和工廠的能源管理系統(tǒng)中，幫助企業(yè)快速實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備一線運行的底層產(chǎn)品元器件的能源使用狀況的監(jiān)控、分析和管理。

       從我們手頭掌握的材料看，此次西家宣傳 S210 時，另一個重點強(qiáng)調(diào)的功能就是功能參數(shù)調(diào)整的易用性。

       在一段來自漢諾威現(xiàn)場報道的 S210 宣傳視頻中，我們看到了上面這個用無線移動客戶端調(diào)試 S210 的畫面；同時，西門子的產(chǎn)品特點描述中也提到 S210 的工程調(diào)試工具（終端）為 Webserver。如此看來，用戶調(diào)試 S210 時，應(yīng)該是可以像視頻中展示的那樣，借助移動智能設(shè)備與 S210 的無線連接，通過瀏覽器（或者 APP）訪問伺服驅(qū)動器并實現(xiàn)軸參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整的。想象一下，在現(xiàn)場調(diào)試伺服軸時，我們將可以拿著屏幕走到電機(jī)旁邊，一邊看著設(shè)備動作的姿態(tài)和狀況，一邊調(diào)整參數(shù)，這將會讓運控系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試變得更加靈活、方便和高效。
 

       在另一段 S210 的視頻短片中，還提到了一個“一鍵式”整定的功能。大概意思就是說，在整定運動控制系統(tǒng)特性時，無需再去手動設(shè)置那些復(fù)雜的控制環(huán)參數(shù)，只要在調(diào)試界面上簡單選擇運控應(yīng)用的動態(tài)特性類型（穩(wěn)妥、標(biāo)準(zhǔn)或者動態(tài)），系統(tǒng)就能夠基于相應(yīng)的運動控制策略，自動完成控制環(huán)的調(diào)整和運控特性參數(shù)的優(yōu)化。

       至于這個“一鍵式”功能整定出來的設(shè)備運動性能會怎樣，需要待產(chǎn)品應(yīng)用裝機(jī)實測后才能有機(jī)會評判。不過，就目前我們讀到的信息看，估計很多人會和我一樣，并不認(rèn)為這個所謂的“一鍵式”整定是個什么特別的“亮點”。

 
       一方面，先別管它到底是“一鍵”還是“兩鍵”操作，看下近幾年各家發(fā)布的運控新品，其中很多都已經(jīng)具備了類似的快速整定操作功能，S210 不是*；另一方面，相比那些早已將在線自整定（自適應(yīng)）功能作為標(biāo)配的日系伺服產(chǎn)品，這個“一鍵式”整定簡直就像是來自上個世紀(jì)一樣。

 
       不過，就 SINAMICS 品牌而言，S210 的這個“一鍵式”整定功能，已然是個不小的突破了。并且，這應(yīng)該算的上是西門子提升運控產(chǎn)品易用性的多項舉措之一?？聪虑懊嫣岬降耐平榈膸讉€重要“亮點”，我們能夠非常清晰的感覺到西家在運控產(chǎn)品易用性上的動作。

       zui后總結(jié)一下，Sinamics S210伺服驅(qū)動器的主要優(yōu)勢是可實現(xiàn)電機(jī)軸的高度動態(tài)控制。通過與Simatic S7-1500控制系統(tǒng)和S7-1500T運動控制系統(tǒng)相連接，可以完成從簡單定位到復(fù)雜的運動控制。使用集成Web服務(wù)器即可完成對S210進(jìn)行調(diào)試。通過一鍵自動優(yōu)化功能，可根據(jù)不同的機(jī)械負(fù)載選擇相應(yīng)的動態(tài)系數(shù)，系統(tǒng)自動優(yōu)化控制參數(shù)。集成安全功能包括“安全扭矩斷開”(STO)和“安全停止1”(SS1)。兩者都支持PROFIsafe，STO還可通過端子啟用。其它眾多功能目前仍在研發(fā)中。憑借Sinamics S210伺服驅(qū)動器的快速采樣，智能控制算法和高級編碼器系統(tǒng)，以及低轉(zhuǎn)子慣量和高過載能力，伺服電機(jī)可實現(xiàn)出色的動態(tài)性能和運動精度。在剛剛結(jié)束的2017年德國漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子展示了中心高為20、30和40mm的電機(jī)。

       Simotics S-1FK2電機(jī)與伺服驅(qū)動器之間使用單電纜連接，其中包含了電源線、編碼器信號線和制動控制線，電纜直徑僅有9 mm，并使用一個插頭。相比以前的電源電纜，橫截面更小，更輕，更靈活，大大簡化了布線流程。對于拖鏈應(yīng)用，還提供一種結(jié)構(gòu)更緊湊的電纜，其彎曲半徑是常規(guī)拖鏈導(dǎo)線的一半。連接插頭高為25mm，并且堅固、耐用，可旋轉(zhuǎn)，易于操作。伺服驅(qū)動器的布線也非常簡便，正面配有方便的自鎖插頭和易于拆卸的推入式端子。

上海騰希作為西門子核心合作伙伴，多年來與西門子同心協(xié)力，共同成長，從傳統(tǒng)的產(chǎn)品分銷和系統(tǒng)集成到與西門子能源管理集團(tuán)正式簽約工業(yè)軟件智能制造業(yè)務(wù)，成為國內(nèi)能為客戶提供西門子數(shù)字化工廠和智能制造解決方案的主要提供商之一。

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