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詳細(xì)介紹
西門子6SL3120-1TE21-8AA4
6SL3120-1TE21-8AA4
SINAMICS S120 單電機(jī)模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,18A 結(jié)構(gòu)形式：書本尺寸 內(nèi)部風(fēng)冷 優(yōu)化的脈沖圖形和 支持?jǐn)U展 安全集成功能 包含 DRIVE-CLiQ 電纜
面臨的挑戰(zhàn)
為了在日益激烈的競爭市場中確保盈利要求,，制造商需要靈活機(jī)智的供應(yīng)鏈，同步的生產(chǎn)流程和實(shí)時(shí)的工廠可視性,。
由于在生產(chǎn)過程中的決定總是會(huì)影響到企業(yè)的盈利水平,。企業(yè)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)指標(biāo)和業(yè)務(wù)績效，以便使自身有能力適應(yīng)或應(yīng)對市場的變化,，來增加效率,、降低成本、改善客戶滿意度,。
這就需要一個(gè)綜合集成式的IT基礎(chǔ)設(shè)施,，可以控制所有的生產(chǎn)要素，包括物料,、設(shè)備,、人事、規(guī)范和程序等,，并能與業(yè)務(wù)和運(yùn)營系統(tǒng)相結(jié)合,。
解決方案
SIMATIC IT生產(chǎn)套件將業(yè)務(wù)流程模型和一系列高度集成的功能組件相匹配。西門子6SL3120-1TE21-8AA4
它負(fù)責(zé)生產(chǎn)的管理和執(zhí)行,、工廠內(nèi)部的進(jìn)行與協(xié)調(diào),，并規(guī)范整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)，使制造流程與供應(yīng)鏈活動(dòng)保持*且彌補(bǔ)業(yè)務(wù)系統(tǒng)（如,，ERP）和控制系統(tǒng)的信息斷層,。
SIMATIC IT生產(chǎn)模型用一系列內(nèi)部規(guī)則進(jìn)行定義，并使工廠模型可視化,，這樣就可以明確各項(xiàng)生產(chǎn)操作,。
SIMATIC IT組件是根據(jù)通用的MES標(biāo)準(zhǔn)ISA-95開發(fā)的功能,。
他們包括產(chǎn)品定義管理，生產(chǎn)訂單管理,，物料管理,，工廠績效分析，關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI）計(jì)算,，整體設(shè)備效率（OEE），報(bào)告,，調(diào)度,，實(shí)驗(yàn)室信息管理（LIMS），質(zhì)量保證和產(chǎn)品規(guī)范管理,，等,。
能源管理流程
隨著能源成本的不斷增加和環(huán)保法規(guī)的日漸嚴(yán)苛，與此同時(shí)企業(yè)也不斷努力,，爭取獲得 ISO 50001 能源管理標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,，這些都使得能源管理的應(yīng)用實(shí)施變得更為重要。高效的能源管理,，不但可以提高企業(yè)的能源應(yīng)用效率和生產(chǎn)力,，同時(shí)還可顯著提升企業(yè)的市場競爭力。若要在生產(chǎn)過程中提高能源效率,，則需做到：
系統(tǒng)化能源管理
西門子提供全面的能源管理產(chǎn)品與技術(shù),，其中能源管理系統(tǒng)可根據(jù)客戶能源需求提供優(yōu)化的能源管理。在此,，我們將能源管理分為三個(gè)階段 — 識(shí)別,、評估和實(shí)施。通過相應(yīng)的硬件和軟件解決方案,，為客戶在生產(chǎn)過程的每一階段提供*的支持,。
公司范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)透明能源流
生產(chǎn)過程優(yōu)化的一個(gè)重要措施就是提高生產(chǎn)資源的利用率。只有系統(tǒng)性地采集電能,、熱能,、壓縮空氣或用水等消耗數(shù)據(jù)，才能對工業(yè)實(shí)施長期高效的能源管理,。通過數(shù)據(jù)分析,，可以有效地發(fā)掘節(jié)能潛力，優(yōu)化能源效率,。
精確計(jì)算各種節(jié)約潛力
能源管理的第二個(gè)階段是評估,。在完成能源數(shù)據(jù)采集、評估和可視化分析,，并由此確定了大能源消耗設(shè)備之后,，即可開始在整個(gè)自動(dòng)化層級(jí)中對具體的節(jié)能潛力進(jìn)行評估,。后根據(jù)評估結(jié)果，計(jì)算出實(shí)施節(jié)能措施后的成本效益,。
實(shí)施節(jié)能措施,，提高能源效率
在基于經(jīng)濟(jì)分析確定優(yōu)秀節(jié)能改造措施之后，下一步就是通過具體措施,，盡可能有效地利用已確定的節(jié)能潛力,，開展節(jié)能項(xiàng)目。在能源管理中,，關(guān)鍵是驅(qū)動(dòng)設(shè)備的節(jié)能,；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能耗通常占整個(gè)工業(yè)能耗的三分之二。無論是新工廠還是新系統(tǒng)上線,，亦或是舊廠的現(xiàn)代化改造,，單個(gè)驅(qū)動(dòng)解決方案的節(jié)能效率均可高達(dá) 70%。
專業(yè)咨詢,，助您顯著實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效
為了準(zhǔn)確計(jì)算生產(chǎn)過程中的節(jié)能潛力,，西門子的專家將竭誠為您提供專業(yè)的咨詢服務(wù)，涵蓋所有行業(yè)涉及工業(yè)能源管理的各個(gè)方面,。西門子的 EOA 服務(wù)包,，可計(jì)算單一設(shè)備的節(jié)約成本潛力并對整個(gè)工廠的能源消耗進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。初,，EOA只是應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的分析,，但通過系統(tǒng)化能源管理，大投資回報(bào)期可縮短至兩年,。這樣,，只需少量投資即可顯著降低能源成本。EOA 是西門子能源優(yōu)化服務(wù) EOS 的一部分,，主要用于檢測能源過程和類型,，并識(shí)別各種節(jié)能潛力。
標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)
隨著節(jié)能增效重要性的日益增加,，這一課題已逐步成為國家及*標(biāo)準(zhǔn),、指令和法律法規(guī)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工廠日常運(yùn)營中強(qiáng)制要求應(yīng)用實(shí)施,。
有關(guān)驅(qū)動(dòng)技術(shù)節(jié)能增效的法律法規(guī)
2005 年 7 月 6 日,，歐洲議會(huì)和理事會(huì)的第 2005/32/EEC 號(hào)指令中強(qiáng)調(diào)了節(jié)能增效法規(guī)對設(shè)備和工廠的重要性，并制訂了能耗產(chǎn)品環(huán)保型設(shè)計(jì)要求框架,。其中,，在第 11 條中對生命周期的評估列出了以下要求：
為了滿足日益增長的能源需求，耗能產(chǎn)品應(yīng)采用環(huán)保型設(shè)計(jì)
運(yùn)營商提供的信息中,，應(yīng)包含環(huán)境影響因素和部件特性
應(yīng)根據(jù) ISO 14041 的生命周期評估機(jī)制,，評估包含產(chǎn)品生命周期的所有階段
全新電機(jī)能效等級(jí)
在歐盟,，已經(jīng)通過了多項(xiàng)節(jié)能增效立法規(guī)定。為了降低工業(yè)領(lǐng)域的能源損耗,，歐盟制定了IEC 60034-30 標(biāo)準(zhǔn)（IE = 能效）,，為異步電機(jī)定義了新的能耗等級(jí)。
電機(jī)能效等級(jí)：
IE1（標(biāo)準(zhǔn)能效）
IE2（高能效）
IE3（超高能效）
新法規(guī)將于何時(shí)生效,？
從 2011 年 6 月 16 日起,，IE1 級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)不允許在歐盟市場內(nèi)銷售。而且按照新法規(guī)中的要求,，所有標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)都必須達(dá)到 IE2 以上等級(jí),。
其它時(shí)間點(diǎn)：
法律規(guī)定，從 2015 年 1 月 1 日起：額定功率為 7.5 kW ～ 375 kW 的電機(jī),，低能效必須達(dá)到 IE3 級(jí)。如果這些電機(jī)的能效只達(dá)到 IE2,，則必須裝配變頻器,。
法律規(guī)定，從 2017 年 1 月 1 日起：額定功率為 0.75 kW ～ 375 kW 的電機(jī),，低能效必須達(dá)到 IE3 級(jí),。如果這些電機(jī)的能效只達(dá)到 IE2，則必須裝配變頻器,。
1 概述
根據(jù)通訊接口的不同,，SINAMICS S120的控制單元分兩類：
· 支持PROFINET IO的控制單元：CU310-2 PN，CU320-2 PN
· 支持PROFIBUS DP的控制單元：CU310-2 DP,，CU320-2 DP
對于支持PROFIBUS DP通訊的控制單元,，可以使用Y-Link模板將CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余系統(tǒng)中。
對于支持PROFINET IO通訊的控制單元,，在固件版本V4.8之前,，一直沒有相應(yīng)的解決方案。但從固件版本V4.8開始,，SINAMICS S120增加了一個(gè)新功能,，開始支持與S7-400H冗余系統(tǒng)的PROFINET通訊。一個(gè)帶有3個(gè)CU310-2 PN的S7-400H系統(tǒng)連接示意圖,，如圖1-1所示,。
圖1-1 連接示意圖：S7-400H與S120的PROFINET通訊
S7-400H系統(tǒng)由兩個(gè)相互冗余的控制器組成，兩個(gè)CPU一用一備,，雙方通過光纖連接,，保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。如果一個(gè)CPU故障停機(jī),，另一個(gè)CPU會(huì)立即投用,，這大大降低了系統(tǒng)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn),，提高了系統(tǒng)可靠性。S120配合S7-400H系統(tǒng)使用時(shí),，同樣具有以上優(yōu)點(diǎn),，在一個(gè)CPU出現(xiàn)故障時(shí)S120無需停機(jī)，在切換CPU的過程中,，上一個(gè)連接的設(shè)定值將被凍結(jié)并仍然有效,。
但是，目前這種配置不支持PROFINET IRT模式,，不支持設(shè)備共享（Shared Device）,，而且只能使用控制單元的板載PN接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余。
2 通訊連接與配置
2.1 硬件需求
在SINAMICS S120配合S7-400H系統(tǒng)進(jìn)行PN通訊時(shí),，需要以下硬件：
· SIMATIC S7-400H控制系統(tǒng)
帶有PROFINET接口的H-CPU,，型號(hào)為 41xH
· SINAMICS S120控制單元
帶PROFINET接口的 控制單元，CU310-2 PN 或 CU320-2 PN
2.2 通訊拓?fù)?/h3>
S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。
2.2.1 不使用交換機(jī)的通訊拓?fù)?/p>
不使用交換機(jī)時(shí),，可以將S120控制單元上的兩個(gè)PN接口分別與S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU相連接，如圖2-1所示,。
圖2-1 不使用交換機(jī)：S120與S7-400H的連接拓?fù)?/p>
2.2.2 使用交換機(jī)的通訊拓?fù)?/p>
可以使用交換機(jī)同時(shí)與S7-400H系統(tǒng)的兩個(gè)CPU相連接,，S120控制單元只使用一個(gè)PN接口與交換機(jī)相連接，如圖2-2所示,。
圖2-2 使用交換機(jī)：S120與S7-400H的連接拓?fù)?/p>
2.3 硬件組態(tài)示例
使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項(xiàng)目硬件組態(tài)和后續(xù)調(diào)試,。以2.2節(jié)中圖2-1與圖2-2的拓?fù)錇槔溆布M態(tài)如圖2-3所示,。
圖2-3 硬件組態(tài)示例
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