德國西門子S210伺服控制系統

西門子S210伺服控制系統 SINAMICS S210 伺服驅動系統

上海騰希電氣技術有限公司在經營活動中精益求精，具備如下業務優勢：
SIEMENS 可編程控制器和電源產品
1、SIMATIC S7系列PLC：S7-200/S7-200SMART/S7-1200/S7-300/S7-400/ET200/S7-1500
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
SIEMENS HMI觸摸屏：TD200/TD400C/SMART700IE/SMART1000IE/TP700/TP1200/TP900/TP1500
SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、 交流變頻器及伺服：MM420/430/440、G120、G110、V10、V20、V60、V70、V80、V90及6SE70系列（FC、VC、SC）
2、全數字直流調速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6RA80系列
SIEMENS 數控伺服
1、數控系統：840D、802S/C、802SL、828D、801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510
2、伺服系統： 611A/U/D:6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128
3、伺服系統：S120: 6SL304、6SL3210、6SL3130、6SL3055、6SL3054
      SIEMENS/TENSEY
      西門子自動化與驅動產品合作伙伴
上海騰希電氣技術有限公司

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SINAMICS S210 伺服驅動系統

適用于中應用的全新伺服驅動系統

概述

• SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 簡介

• SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 優勢一瞥

• SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 技術參數

• SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 典型應用

SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 簡介

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

一根電纜即可連接 SINAMICS S210 伺服驅動系統與SIMOTICS S-1FK2

得益于*的性能，S210伺服驅動系統在諸多高動態運動控制應用中均有不俗表現。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、調試簡便。

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SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 優勢一瞥

• 全新驅動系統包括 SINAMICS S210 和 SIMOTICS S-1FK2 電機

• 高動態響應，精度高，通過一根電纜（OCC）即可連接

• 集成安全功能，工程調試快速

• 5 個功率等級，50W ~ 750W

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SINAMICS S210 伺服驅動系統 – 技術參數

Sinamics S210伺服驅動器集成了豐富的安全功能，可實現快速工程組態，并可通過Profinet連接到上位控制器，使用Web服務器和一鍵優化功能，使得調試變得非常簡單。與Simotics伺服電機配合使用，可實現小負載的高動態響應運動以及中高負載的超精密運動。電機與伺服驅動器之間只使用一根電纜連接。該全新驅動系統可廣泛用于包裝機械、物料抓取應用、木材和陶瓷加工，以及數字印刷。

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

       不過，這并不妨礙我們去了解這款產品的一些基本概況。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。

老規矩，先來看下產品外觀。

這是能從網上找到的一張清晰度（300dpi）比較高的產品圖片了。

 
       從產品外形看，S210 的結構樣式與目前市面上大部分同類型產品很相似，是一款單軸獨立型伺服驅動器，就是說每臺驅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中矩，上方是帶黑色翻蓋的顯示操作面板，下方是電機動力輸出和編碼器反饋，中部左側是動力和控制電源輸入，右側是通訊和 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：驅動器到電機的連接，貌似只有一根電纜。所以接下來，咱們就先來看一下 S210 的電機輸出。

       S210 搭載的新款伺服電機名為 SIMOTICS S-1FK2 。
       目前發布的 S210 驅動器，其動力電源輸入為 AC 單相 230V，輸出功率僅為 100W～750W，與之對應，現在的 S-1FK2 電機輸出扭矩也只有 0.16 Nm - 2.4 Nm；

       SINAMICS 后續有計劃推出 S210 的 AC 三相 400V 版本，屆時驅動器的輸出功率將擴容到 400W - 7 kW，相應的，未來 S-1FK2 電機的輸出能力也將會達到 1.3 Nm - 50 Nm。

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

        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zui顯著的差別在于，它采用了單電纜連接技術，就是說該款電機與驅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，并且在電機側僅使用了一個可旋轉的 DIN 型快插插座。
 

       關于伺服電機單電纜技術的意義和價值，已經無需我在這里重復了。
       記得當時（大約在 2013 年前后），就已經有少數運控玩家（INNOVATORS like Beckhoff & Rockwell Automation）在其伺服產品中使用了單電纜技術；近幾年，越來越多運控產品廠商（如：Rexroth、LTI  Motion、B&R、Kollmorgen..）先后成為這項技術的 EARLY ADPOTERS；而現在，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，我想大家應該很清楚這意味著什么了吧 - 單電纜將會很快成為設備運控系統中的一項主流技術（MAJORITY）。

       扯的有點遠，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，是具備以太網時鐘同步的喲。換句話說，配合上位（運動）控制器，S210 系統是能夠實現復雜動態同步運控功能的。從已經公布的信息看，這個控制器可以是目前已經非常成熟的 SIMOTION CU（控制單元），也可以是剛剛發布的 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，用戶無需使用復雜的安全控制組件（如安全繼電器...等）和安全聯鎖接線設置，僅使用具備集成安全功能的設備運動控制器，通過 PROFINET 總線就可以實現對 S210 的安全控制和管理，這將可以幫助節省大量與安全運控系統相關的設計、集成、實施、運營和維護的時間和成本。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。

       本次發布的 S210 能夠實現的安全控制功能包括：STO, SS1，未來產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據整合到設備和工廠的能源管理系統中，幫助企業快速實現對生產設備一線運行的底層產品元器件的能源使用狀況的監控、分析和管理。

       從我們手頭掌握的材料看，此次西家宣傳 S210 時，另一個重點強調的功能就是功能參數調整的易用性。

       在一段來自漢諾威現場報道的 S210 宣傳視頻中，我們看到了上面這個用無線移動客戶端調試 S210 的畫面；同時，西門子的產品特點描述中也提到 S210 的工程調試工具（終端）為 Webserver。如此看來，用戶調試 S210 時，應該是可以像視頻中展示的那樣，借助移動智能設備與 S210 的無線連接，通過瀏覽器（或者 APP）訪問伺服驅動器并實現軸參數的設定和調整的。想象一下，在現場調試伺服軸時，我們將可以拿著屏幕走到電機旁邊，一邊看著設備動作的姿態和狀況，一邊調整參數，這將會讓運控系統的現場調試變得更加靈活、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特性時，無需再去手動設置那些復雜的控制環參數，只要在調試界面上簡單選擇運控應用的動態特性類型（穩妥、標準或者動態），系統就能夠基于相應的運動控制策略，自動完成控制環的調整和運控特性參數的優化。

       至于這個“一鍵式”功能整定出來的設備運動性能會怎樣，需要待產品應用裝機實測后才能有機會評判。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，看下近幾年各家發布的運控新品，其中很多都已經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）功能作為標配的日系伺服產品，這個“一鍵式”整定簡直就像是來自上個世紀一樣。

 
       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，這應該算的上是西門子提升運控產品易用性的多項舉措之一。看下前面提到的推介的幾個重要“亮點”，我們能夠非常清晰的感覺到西家在運控產品易用性上的動作。

       zui后總結一下，Sinamics S210伺服驅動器的主要優勢是可實現電機軸的高度動態控制。通過與Simatic S7-1500控制系統和S7-1500T運動控制系統相連接，可以完成從簡單定位到復雜的運動控制。使用集成Web服務器即可完成對S210進行調試。通過一鍵自動優化功能，可根據不同的機械負載選擇相應的動態系數，系統自動優化控制參數。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中。憑借Sinamics S210伺服驅動器的快速采樣，智能控制算法和高級編碼器系統，以及低轉子慣量和高過載能力，伺服電機可實現出色的動態性能和運動精度。在剛剛結束的2017年德國漢諾威工業博覽會上，西門子展示了中心高為20、30和40mm的電機。

       Simotics S-1FK2電機與伺服驅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。對于拖鏈應用，還提供一種結構更緊湊的電纜，其彎曲半徑是常規拖鏈導線的一半。連接插頭高為25mm，并且堅固、耐用，可旋轉，易于操作。伺服驅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力，共同成長，從傳統的產品分銷和系統集成到與西門子能源管理集團正式簽約工業軟件智能制造業務，成為國內能為客戶提供西門子數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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