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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(zhuǎn)一圈可以發(fā)送規(guī)定數(shù)目的電脈沖，脈沖數(shù)反映了所經(jīng)過的行程或者角度。

增量式編碼器的工作原理是對(duì)按照透射光原理工作的分度盤實(shí)施光電掃描。光源為一個(gè)發(fā)光二極管 (LED)。編碼器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的明暗交替變化的調(diào)制信號(hào)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(huì)發(fā)送出兩個(gè)相互呈 90 度的軌跡信號(hào) A 和 B 以及基準(zhǔn)信號(hào) R。編碼器電子部件將這些信號(hào)放大，并且轉(zhuǎn)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(hào) sin/cos 
  如果是正弦信號(hào) (sin) 的編碼器，為了獲得更好的精度，可將這些信號(hào)通過上位控制器進(jìn)行插補(bǔ)。
• RS422 差分信號(hào) (TTL)
  如果是 RS 422 增量式編碼器 (TTL)，可以通過邊沿檢測(cè)，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(shè)計(jì)用于采用 24V 電平數(shù)字式輸入端的應(yīng)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(shù)目。以 13 個(gè)軌跡為例，如果是單圈編碼器，就會(huì)有 2¹³ = 8192 個(gè)步距被編碼。所用的代碼是一步代碼（格雷碼），以防掃描錯(cuò)誤出現(xiàn)。

電機(jī)加電后，位置值立即傳輸至控制器。無需自引導(dǎo)。

在時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)用情況下，DRIVE-CLiQ、SSI 和 EnDat 值編碼器具有優(yōu)勢(shì)。

如果是具有大量編碼器的設(shè)備，PROFIBUS DP可減少布線費(fèi)用，優(yōu)勢(shì)更為明顯。PROFIBUS DP 編碼器是可編程的，并且可使用節(jié)點(diǎn)間通訊支持等時(shí)同步模式。帶 PROFINET IO 的編碼器也可參數(shù)化，另外具有兩個(gè)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(jī)械式）分解成一定的步距數(shù)目，例如 8192。每個(gè)位置均分配有一個(gè)的代碼字。在旋轉(zhuǎn)360度之后，位置值會(huì)重復(fù)。

多圈編碼器

多圈編碼器除了記錄一轉(zhuǎn)內(nèi)位置之外，也記錄轉(zhuǎn)數(shù)。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(shí)，意味著可以有 2 ¹² = 4096 轉(zhuǎn)數(shù)被編碼。

SIMOGEAR 同軸式減速電機(jī)

特點(diǎn)

• 大范圍傳動(dòng)比（插裝式小齒輪）
• 極為經(jīng)濟(jì)
• 高效節(jié)能（每級(jí)的效率為 98 %）
• 大功率范圍

機(jī)械構(gòu)造

• 級(jí)數(shù)：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(shè)計(jì)： 實(shí)心軸

典型應(yīng)用

• 傳送帶
• 包裝產(chǎn)品的輸送
• 立式輸送機(jī)

SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：

• 工程組態(tài)系統(tǒng)
  通過工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個(gè)集成化的系統(tǒng)中來解決運(yùn)動(dòng)控制、邏輯和技術(shù)任務(wù)，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測(cè)試和調(diào)試以及診斷所有必要工具。
• 運(yùn)行版軟件模塊
  這些模塊提供了各種運(yùn)動(dòng)控制功能和技術(shù)功能。通過選擇適宜模塊，可針對(duì)特定機(jī)器來定制系統(tǒng)功能。
• 硬件平臺(tái)
  各種平臺(tái)使 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)成為一個(gè)完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊開發(fā)的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上使用，從而使您能夠針對(duì)特定機(jī)器選擇適宜的平臺(tái)。

運(yùn)動(dòng)控制解決方案“西門子制造”

依托強(qiáng)大的創(chuàng)新能力、行業(yè)內(nèi)的專有技術(shù)以及客戶借助自動(dòng)化解決方案獲得的顯著收益，西門子成為全球范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)供應(yīng)商之一。因此，我們能夠提供不同領(lǐng)域的成功案例供您參考。

面向各個(gè)行業(yè)推出的創(chuàng)新型產(chǎn)品、系統(tǒng)、
解決方案和

Siemens 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠達(dá)到非常高的要求：所有產(chǎn)品通過使用新的技術(shù)，具有強(qiáng)大的功能和極高的質(zhì)量。此外，各個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)品以佳方式相互搭配，因此始終可以輕松自如地組合到經(jīng)濟(jì)型機(jī)器解決方案中。

下文將以運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) SIMOTION 和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) SINAMICS 為例。這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個(gè)創(chuàng)新型系統(tǒng)平臺(tái)，利用該平臺(tái)，可對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行佳調(diào)整以滿足特定要求。因此，對(duì)于各種不同的行業(yè)，例如包裝、塑料和玻璃、木材和金屬、紡織和印刷等，均可找到佳的可滿足未來需要的經(jīng)濟(jì)型運(yùn)動(dòng)控制解決方案，這些解決方案可根據(jù)不斷出現(xiàn)的新要求而輕松進(jìn)行擴(kuò)展，并且可以與我們的高性能伺服電機(jī)、直線電機(jī)、轉(zhuǎn)矩電機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)配合使用。

此外，在機(jī)器的整個(gè)生命周期內(nèi) Siemens 都為客戶提供支持，例如在全球 130 個(gè)/地區(qū)的超過 295 個(gè)點(diǎn)提供售前和售后，或者針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制解決方案提供諸如應(yīng)用咨詢和機(jī)電支持等專項(xiàng)。

應(yīng)用支持：
通向解決方案的安全之路

設(shè)在中國、法國、德國、意大利、土耳其和美國的多個(gè)應(yīng)用中心都提供現(xiàn)場專家和應(yīng)用顧問，他們會(huì)為客戶的項(xiàng)目提供全程指導(dǎo)，從規(guī)劃到啟動(dòng)，從初的構(gòu)想到機(jī)器真正運(yùn)轉(zhuǎn)。

應(yīng)用咨詢包括：

• 項(xiàng)目的規(guī)劃和執(zhí)行
• 通過測(cè)試配置和仿真進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證
• 開發(fā)需求和功能規(guī)范
• 應(yīng)用研討會(huì)和客戶特定的培訓(xùn)課程

雙贏的合作伙伴關(guān)系

在此合作期間，Siemens 不但為客戶提供支持，而且將其作為系統(tǒng)和組件開發(fā)過程中的技術(shù)合作伙伴，終獲得實(shí)用的并能滿足未來需要的自動(dòng)化解決方案。

Siemens 通過這種方式幫助客戶提高生產(chǎn)率，競爭力和長期盈利能力。

SIMOTION 可用于執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的所有機(jī)器而不管是從簡單的運(yùn)動(dòng)控制還是高性能應(yīng)用。重點(diǎn)是要獲得一個(gè)可用于完成廣泛的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的簡易而靈活的解決方案。

SIMOTION 的運(yùn)行基礎(chǔ)是將運(yùn)動(dòng)控制與在大多數(shù)機(jī)器上所常見的兩個(gè)其他控制功能融合在一起：PLC 和工藝功能。

這種方法意味著可以在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸的運(yùn)動(dòng)控制和全面機(jī)器控制。對(duì)于技術(shù)功能來說也是如此，如對(duì)一個(gè)液壓軸實(shí)施的壓力控制。可以實(shí)現(xiàn)從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩(wěn)切換。

將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能三種開環(huán)控制功能組合在一起具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 工程組態(tài)費(fèi)用降低，機(jī)器性能提高
• 快速的系統(tǒng)響應(yīng) - 不再需要各個(gè)部件之間對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的接口
• 簡便、統(tǒng)一和透明的編程以及整個(gè)機(jī)器的診斷

SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：

工程組態(tài)系統(tǒng)

SCOUT 可將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能集中到一個(gè)全面的集成系統(tǒng)中，并提供了所有必要工具：編程與參數(shù)化、測(cè)試與調(diào)試、診斷。

運(yùn)行軟件

運(yùn)行軟件為循環(huán)任務(wù)和順序任務(wù)提供了高性能的執(zhí)行系統(tǒng)。運(yùn)行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊，系統(tǒng)的總體功能可與機(jī)器靈活適應(yīng)。

硬件平臺(tái)

硬件平臺(tái)是 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊創(chuàng)建的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化解決方案的快途徑

西門子提供了廣泛的特定領(lǐng)域解決方案，可用來降低組態(tài)成本，加快項(xiàng)目完成，并更快速地成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)。

使用 SIMOTION easyProject 項(xiàng)目生成器，用戶可顯著加快機(jī)器應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目框架的創(chuàng)建。

模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的模擬量輸入/輸出任務(wù)。 模擬傳感器和執(zhí)行器可以通過這些模塊連接到自動(dòng)化系統(tǒng)。 
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• 佳適應(yīng)性： 
  可根據(jù)需要使用相應(yīng)的模板，可以滿足控制任務(wù)所需的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)量。 不需要過多的。
• 高性能的模擬量處理技術(shù)： 
  輸入/輸出量程范圍寬、測(cè)量精度到，可以連接多種模擬量傳感器和執(zhí)行器。

模擬量輸入/輸出模塊具有以下機(jī)械特性：

設(shè)計(jì)緊湊

堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：

• 插入到前連接器的標(biāo)簽條（隨機(jī)提供）；可以單獨(dú)訂購封面膠片。

安裝簡單

只需將模板安裝在機(jī)架上并擰緊螺釘。

用戶友好的接線

通過插入式前連接器來對(duì)模塊接線。 第一次插入時(shí)，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入相同電壓范圍的模塊。

更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線狀態(tài)。

STARTER 調(diào)試工具操作簡便，可用于：

• 調(diào)試
• 故障診斷

此軟件可作為獨(dú)立 PC 應(yīng)用軟件運(yùn)行，也可作為與 TIA 兼容的程序集成在 SIMATIC STEP 7 中或集成到 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)中（適用于 SIMOTION）。其基本功能和操作在兩種情況下是相同的。

除 SINAMICS 變頻器外，STARTER 還支持 MICROMASTER 4 設(shè)備。

使用項(xiàng)目向?qū)?，可以將?qū)動(dòng)系統(tǒng)添加到項(xiàng)目結(jié)構(gòu)樹中。

面向解決方案的對(duì)話窗導(dǎo)航功能可以向初學(xué)者提供支持，同時(shí)，圖形化顯示功能可在設(shè)置驅(qū)動(dòng)參數(shù)時(shí)幫助理解。

調(diào)試由向?qū)Чδ苓M(jìn)行引導(dǎo)，該向?qū)Э赏瓿沈?qū)動(dòng)系統(tǒng)中的所有基本設(shè)置。因此，作為驅(qū)動(dòng)器組態(tài)過程的一部分，只需設(shè)置一些參數(shù)，便可啟動(dòng)和運(yùn)行電機(jī)。

所需的各個(gè)設(shè)置使用基于圖形的參數(shù)化界面，界面也可精確顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行原理。

可獨(dú)立設(shè)置的示例包括：

• 如何使用端子
• 總線接口
• 設(shè)定值通道（例如，固定設(shè)定值）
• 閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制（例如，斜坡函數(shù)發(fā)生器、極限值等）
• BICO 互連
• 故障診斷

專家們可以使用專家列表明確、快速地隨時(shí)訪問單獨(dú)的參數(shù)。對(duì)常用參數(shù)的個(gè)別編輯可保存在專用的用戶列表和監(jiān)控表中。

此外，還有下列功能可用于：

• 控制器設(shè)置的自（取決于驅(qū)動(dòng)設(shè)備）
• 設(shè)置和跟蹤記錄 ¹⁾
  用于記錄 2 × 8 個(gè)信號(hào)的功能
  • 測(cè)量光標(biāo)功能
  • 大量觸發(fā)功能
  • 多個(gè) Y 刻度
  • 當(dāng)前控制器周期時(shí)鐘內(nèi)的采樣時(shí)間

診斷功能提供以下信息：

• 控制/狀態(tài)字
• 參數(shù)狀態(tài)
• 運(yùn)行條件
• 通信狀態(tài)

性能特點(diǎn)

• 操作方便：進(jìn)行少量設(shè)置就可成功進(jìn)行調(diào)試：電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)
• 面向解決方案的對(duì)話框用戶引導(dǎo)功能可使調(diào)試過程得以簡化
• 自功能可減少手動(dòng)所用的時(shí)間

系統(tǒng)要求

必須滿足以下低系統(tǒng)要求：

• 硬件
  • 采用 Pentium III 處理器的編程器或 PC，處理器速度至少 1 GHz（建議 > 1 GHz）
  • 工作存儲(chǔ)器 2 GB（建議 4 GB）
  • 屏幕分辨率 1024×768 像素，16 位色深
  • 可用硬盤空間：小 5 GB
• 軟件
  • Microsoft Internet Explorer V6.0 或更高版本
  • 32 位操作系統(tǒng)：
    Microsoft Windows 7 Professional SP1
    Microsoft Windows 7 Ultimate SP1
    Microsoft Windows 7 Enterprise SP1（標(biāo)準(zhǔn)安裝）
  • 64 位操作系統(tǒng)：
    Microsoft Windows 7 Professional SP1
    Microsoft Windows 7 Ultimate SP1
    Microsoft Windows 7 Enterprise SP1（標(biāo)準(zhǔn)安裝）
    Microsoft Windows Server 2008 R2 SP1
    Microsoft Windows 10 Pro
    Microsoft Windows 10 Enterprise

支持的虛擬化平臺(tái)：

STARTER（V4.5 SP1 及更高版本）可安裝在虛擬機(jī)中。為此，請(qǐng)選擇可使用下面指定版本或較新版本的虛擬平臺(tái)：

• VMware vSphere Hypervisor (ESXi) 6.0
• VMware workstation 11
• VMware player Pro 7.0

使用以下來賓操作系統(tǒng)，可以在所選的虛擬化平臺(tái)中安裝 STARTER：

• Windows 7 Professional/Ultimate/ Enterprise (32/64 位)
• Windows 10 Professional/Enterprise (64 位)

¹⁾ 取決于驅(qū)動(dòng)裝置不支持 MICROMASTER 4、SINAMICS G110、SINAMICS G120（固件版本 <V4.4）、SINAMICS G110D 和 SINAMICS G120D（固件版本 < V4.5）。