传感器和执行器的新通讯标准

通过 IO-Link 实现联网

因全集成自动化技术而实现的透明集成

由于具有一个革新和标准化的传感器/执行器接口，可通过 IO-Link 标准对现场设备的现场总线系统功能进行一致性扩展。通过西门子公司的 IO-Link 解决方案，可在现场级下面以佳方式将带有全部自身性能的传感器和执行器集成在全集成自动化 (TIA) 环境中。

除过程数据外，在整个工厂范围内还可获得诊断中断和传感器参数。这样就加速了调试过程，提高了工厂可用性，并降低了通常因工厂中的大量传感器和执行器而产生的维护成本。由于采用集中数据管理，因此可根据需要经常对反复进行的传感器或执行器参数化进行调整，无需对各个设备进行单独设置。更换一台设备后，参数将被自动重新加载，这样就缩短了停产时间。由于常规现场设备也可在 IO-Link 接口上运行，因此与常规传感器和执行器的兼容性不会受到影响。

连接是通过带有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模块、以成熟的灵活布局完成的。除了传感器和执行器，IO-Link现场设备还提供4点和8点标准输入IO-Link设备(IP67)，用于经济地集成到标准传感器中。

通过将设备组态集成到 STEP 7 环境中，可以发现故障，并快速、轻松地将故障清除。这样，机器运转循环的所有阶段内（组态、调试和运行）的效率都得到提高。

工程组态软件

降低工程组态成本

• 采用集中数据管理，并可重复传感器和执行器参数，组态更加快速
• 在 STEP 7 中进行集中组态和数据管理，大大削减了参数化工具的数目
• 采用定义的行规，设备的集成更加容易
• 实现高灵活性：通过采用 IODD 标准的开放式 IO-Link 解决方案，可以与 GSD 相同的方式来集成第三方设备
• 通过保留成熟拓扑结构和与常规连接方法的兼容性来实现保护

调试

调试时间缩短

• 采用标准化无屏蔽三线制连接，可一致性地连接各种传感器和执行器，接线开销大大降低
• 无需单独进行参数化，节省时间；可针对相同设备组态来复制参数
• 参数化因集中数据管理而变得简单 - 无需对传感器和执行器反复进行预设置
• 可对设置数据进行编辑与示教，因此传感器/执行器的参数化十分灵活

操作和维护

工厂可用性提高

• IO-Link 标准可集成到全集成自动化环境中，因此可取得直至现场级的高透明度
• 针对现场设备进行集中参数与配方管理，缩短了转换时间
• 可实现直至现场级的工厂范围诊断和快速故障清除，并通过针对传感器和执行器采取预防性维护而在故障之前报告和显示消息，因此停产时间缩短
• 通过在运行过程中交换设备而简便清除故障，无需重新参数化，因为 PLC 中提供了集成的参数存储器
• 西门子系统中的组件具有可靠性，因为它们均经过全面的系统测试

在工业通信领域中，无线通信开创了全新的应用远景 - 自工厂部分现代化改造，直至复杂物流或生产过程的设计。
基于工业无线远程控制、工业无线局域网和 WirelessHART，西门子公司利用工业无线通信技术针推出了高可靠性自动化解决方案。

采用 IWLAN 实现可靠的无线通信

无线远程网络 - 低成本、多功能的远距离无线技术

无线远程网络为用户带来了难以计数的好处，例如，水/废水处理业彼此远离的工厂区段之间的连续通信、在地球的另一侧高速地远程访问需要维护的机器和设备。得益于远程控制系统或 HMI/SCADA 系统集成了该技术，通过移动无线设备可以随时访问传输过来的过程数据。

工业无线局域网 - 灵活的工厂级无线基础设施

无线解决方案日益成为机器和设备中理所当然的组成部分。在对数据通信具备高要求的场合，工业无线 LAN（IWLAN）对例如确定性无线技术和工业以太网标准 PROFINET 等创新技术提供了有力的支撑。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 开创了全新的应用远景 - 自高效工程设计、实时解决方案，直至与安全相关的任务。
此外，IWLAN 基础设施也可以用于例如视频监控等的其它应用。

无线 HART - 无线连接过程仪表

WirelessHART 是一种开放的工业标准。该标准的开发旨于解决过程工业领域现场设备对无线通信的特殊要求。它完全满足了与可靠性、信息安全性、经济性和系统级用户操作友好性等相关的全部特定要求。目前，全球已经安装了 3000 万台以上 HART 技术设备。对于现场级智能过程仪表来说，HART 技术是常用的通信协议。WirelessHART 后向兼容于有线 HART 技术，因此，该技术为硬件、软件和专家知识提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 适用于有大量网络接入点的应用，例如，集装箱码头

无线通讯网络的优点

• 较高的移动性带来较大的灵活性，因而提高竞争能力
• 维护工作得到简化，维护成本和停机时间降低，人员得到佳利用
• 旋转及移动设备或系统部件无磨损
• 公司所有部门范围内的声音和数据集成的无线网络
• 从一个中心位置对不同的生产机器进行远程诊断从而降低了维护成本
• 易于访问难于接触的装置，无需复杂连线

STARTER 调试工具操作简便，可用于：

• 调试
• 故障诊断

此软件可作为独立 PC 应用软件运行，也可作为与 TIA 兼容的程序集成在 SIMATIC STEP 7 中或集成到 SCOUT 工程组态系统中（适用于 SIMOTION）。其基本功能和操作在两种情况下是相同的。

除 SINAMICS 变频器外，STARTER 还支持 MICROMASTER 4 设备。

使用项目向导，可以将驱动系统添加到项目结构树中。

面向解决方案的对话窗导航功能可以向初学者提供支持，同时，图形化显示功能可在设置驱动参数时帮助理解。

调试由向导功能进行引导，该向导可完成驱动系统中的所有基本设置。因此，作为驱动器组态过程的一部分，只需设置一些参数，便可启动和运行电机。

所需的各个设置使用基于图形的参数化界面，界面也可精确显示驱动系统的运行原理。

可独立设置的示例包括：

• 如何使用端子
• 总线接口
• 设定值通道（例如，固定设定值）
• 闭环转速控制（例如，斜坡函数发生器、极限值等）
• BICO 互连
• 故障诊断

专家们可以使用专家列表明确、快速地随时访问单独的参数。对常用参数的个别编辑可保存在专用的用户列表和监控表中。

此外，还有下列功能可用于：

• 控制器设置的自（取决于驱动设备）
• 设置和跟踪记录 ¹⁾
  用于记录 2 × 8 个信号的功能
  • 测量光标功能
  • 大量触发功能
  • 多个 Y 刻度
  • 当前控制器周期时钟内的采样时间

诊断功能提供以下信息：

• 控制/状态字
• 参数状态
• 运行条件
• 通信状态

性能特点

• 操作方便：进行少量设置就可成功进行调试：电机开始运转
• 面向解决方案的对话框用户引导功能可使调试过程得以简化
• 自功能可减少手动所用的时间

系统要求

必须满足以下低系统要求：

• 硬件
  • 采用 Pentium III 处理器的编程器或 PC，处理器速度至少 1 GHz（建议 > 1 GHz）
  • 工作存储器 2 GB（建议 4 GB）
  • 屏幕分辨率 1024×768 像素，16 位色深
  • 可用硬盘空间：小 5 GB
• 软件
  • Microsoft Internet Explorer V6.0 或更高版本
  • 32 位操作系统：
    Microsoft Windows 7 Professional SP1
    Microsoft Windows 7 Ultimate SP1
    Microsoft Windows 7 Enterprise SP1（标准安装）
  • 64 位操作系统：
    Microsoft Windows 7 Professional SP1
    Microsoft Windows 7 Ultimate SP1
    Microsoft Windows 7 Enterprise SP1（标准安装）
    Microsoft Windows Server 2008 R2 SP1
    Microsoft Windows 10 Pro
    Microsoft Windows 10 Enterprise

支持的虚拟化平台：

STARTER（V4.5 SP1 及更高版本）可安装在虚拟机中。为此，请选择可使用下面指定版本或较新版本的虚拟平台：

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

使用以下来宾操作系统，可以在所选的虚拟化平台中安装 STARTER：

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

¹⁾ 取决于驱动装置不支持 MICROMASTER 4、SINAMICS G110、SINAMICS G120（固件版本 <V4.4）、SINAMICS G110D 和 SINAMICS G120D（固件版本 < V4.5）。

应用

MICROMASTER 430 变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。它特别适合与工业泵和风机一起使用。

此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 它比 MICROMASTER 420 （即带人工和自动切换的的操作员面板） 有更多的输入和输出，并且有适配软件的功能。

设计

MICROMASTER 430 变频器采用模块化设计。 操作员面板和通讯模块很容易更换。

主要特性

• 引导调试简单
• 模块化结构允许组态的大灵活性
• 六个可编程的独立数字量输入
• 两个可量测的模拟量输入(0 V 到 10 V， 0 mA 到 20 mA) 也可以被用作第 7 个 / 第 8 个数字量输入
• 两个可编程模拟量输出（0 mA 到 20 mA）
• 三个可编程继电器输出
  30 V DC/5 A，阻性负载
  250 V AC/2 A，感性负载
• 因高脉冲频率而获得低噪音电机运转,可调节（如果必要，可降额运行）。
• 电机和变频器保护
• 在 PID 控制 （电机分级） 的基础上，多可以控制 3 台附加驱动
• 接在主电源（带外部旁路电路）上运行驱动
• 低能量方式
• 检测泵的干运转状态（皮带故障检测）

选件（概述）

• 线性换向扼流圈
• 输出扼流圈
• LC 滤波器和正弦滤波器
• 密封盘
• 基本操作员面板 2（BOP-2），用于参数化变频器
• 通讯模块
  • PROFIBUS
  • DeviceNet
  • CANopen
• PC 连接套件
• 装配套件，用于在控制柜门上安装操作员面板
• PC 启动工具，可在 Windows 98/NT/2000/ME/XP Professional 系统中执行
• 通过 Drive ES 实现 TIA 集成

国际标准

• MICROMASTER 430 变频器符合欧盟低压电器规范的要求。
• MICROMASTER 430 变频器带有 CE 标记。
• 符合 u_L 和 cu_L 
• c-tick

机械特点

• 模块化设计
• 工作温度： –10 °C to +40 °C (+14 °F to +104 °F)
• 功率密度高，外壳结构紧凑
• 简单的分离电缆连接，电源和电机连接，获取优电磁兼容性
• 可拆卸式操作面板
• 可拆卸式 I/O 板上无螺丝控制端子

性能特点

• 新 IGBT 技术
• 数字式微处理器控制
• 磁通电流控制(FCC)，用于提高动态响应以及电机控制
• 线性V/f 特性曲线
• 平方 V/f 特性曲线
• 多点特性曲线（可编程 V/f 特性曲线）
• 快速重启
• 滑动补偿
• 电源失灵或故障之后自动重启装置
• 节能模式?（例如：使低速运行的泵停机）
• 电机分级（连接或断开另外的电机，把一台逆变器用作泵串级中的控制驱动）
• 手动 / 自动模式
• 负载转矩监控（皮带故障检测, 检测泵的干运转状态）
• 内置 PID 控制器，用于简单过程控制
• 可编程加/减速，0 s 到 650 s
• 斜坡平滑
• 用于无脱扣操作的快速电流限制(FCL)
• 快速，可重复数字量输入响应时间
• 使用两个高分辨率 10 位模拟量输入的精密调节
• 用于快速控制制动的复合制动器
• 四个跳越频率
• 用于 IT 系统的可移动式“Y” 电容器(带不接地电源，此“Y”电容器必须被拆掉，并且要安装一个输出电抗器)。

保护特征

• 过载能力
  • 7.5 kW 到 90 kW： 
    过载电流 1.4 x 3 s 额定输出电流 （即 140 % 过载能力） 以及 ?1.1 x 60 s 额定输出电流 （即 110 % 过载能力）, 周期时间 300 s
  • 110 kW 到 250 kW： 
    过载电流 1.5 x 1 s 额定输出电流 （即 150 % 过载能力） 以及 ?1.1 x 59 s 额定输出电流 （即 110 % 过载能力）, 周期时间 300 s
• 过电压 / 欠电压保护
• 逆变器过热保护
• 用于 PTC 或者 KTY 的特殊直接连接，以保护电机
• 接地故障保护
• 短路保护
• I²t 电机热保护
• 锁定电机保护
• 停止防护
• 参数互锁

应用

MICROMASTER 440 变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。 包括起重机和提升绞车、高架仓库、用于食品、饮料及烟草生产的机器、包装机器等；这些应用领域，与一般的领域相比，对变频器的性能和动态响应的要求要高。

此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 大范围的电源电压使其可以在世界各地使用。

设计

MICROMASTER 440 具有模块化设计。 操作员面板和模块很容易更换。

国际标准

• MICROMASTER 440 变频器符合欧盟低压电器规范的要求。
• MICROMASTER 440 变频器具有 CE 标记。
• 符合 u_L 和 cu_L 
• c-tick

主要特性

• 引导调试简单
• 模块化结构允许组态的大灵活性
• 六个可编程的独立数字量输入
• 两个可量测的模拟量输入(0 V 到 10 V， 0 mA 到 20 mA) 也可以被用作第 7 个 / 第 8 个数字量输入
• 一个可编程模拟量输出（0 mA 到 20 mA）
• 三个可编程继电器输出（30 V DC/5 A，阻性负载；250 V AC/2 A，感性负载）
• 因高脉冲频率而获得低噪音电机运转,可调节（如果必要，可降额运行）。
• 电机和变频器保护

选件（概述）

• EMC 滤波器，A/B 级
• LC 滤波器和正弦滤波器
• 线性换向扼流圈
• 输出扼流圈
• 密封盘
• 基本操作员面板（BOP），用于变频器参数化
• 带多语言纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 带中英文纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 带西里尔字母、德语和英语纯文本显示的 AOP 操作员面板
• 通讯模块
  • PROFIBUS
  • DeviceNet
  • CANopen
• 脉冲编码器测定模块
• PC 连接套件
• 装配套件，用于在控制柜门上安装操作员面板
• PC 启动工具，可在 Microsoft Windows 95/98/NT/2000/XP Professional 系统中执行
• 通过 Drive ES 实现 TIA 集成

机械特点

• 模块化设计
• 工作温度
  • 0.12 kW 到 75 kW： -10 °C 到 +50 °C
  • 90 kW 到 200 kW： 0 °C to +40 °C (+32 °F to +104 °F)
• 功率密度高，外壳结构紧凑
• 简单的分离电缆连接，电源和电机连接，获取优电磁兼容性
• 可拆卸式操作面板
• 可拆卸式 I/O 板上无螺丝控制端子

性能特点

• 新 IGBT 技术
• 数字式微处理器控制
• 高性能矢量控制系统
• 磁通电流控制(FCC)，用于提高动态响应以及电机控制
• 线性V/f 特性曲线
• 平方 V/f 特性曲线
• 多点特性曲线（可编程 V/f 特性曲线）
• 转矩控制
• 快速重启
• 滑动补偿
• 电源失灵或故障之后自动重启装置
• 用户可自定义的逻辑和算术运算功能块
• 动态缓冲
• 斜坡下降定位
• PID 控制器，用于简单内部过程控制（自动整定）
• 可编程加速/减速， 0 s 到 650 s
• 斜坡平滑
• 用于无脱扣操作的快速电流限制(FCL)
• 快速，可重复数字量输入响应时间
• 使用两个高分辨率 10 位模拟量输入的精密调节
• 用于快速控制制动的复合制动器
• 集成制动断路器(只用于 0.12 kW 到 75 kW 变频器)
• 四个跳越频率
• 用于 IT 电源的可移动式“Y” 电容器(带不接地电源，此“Y”电容器必须被拆掉，并且要安装一个输出电抗器)。

保护特征

• 过载能力
  • CT 模式
    0.12 kW 到 75 kW：
    过载电流 1.5 x 额定输出电流 (也就是 150 % 的过载能力) ，可以过载 60 s， ?循环时间 300 s，
    并能提供 2 x 额定输出电流 (也就是 200 % 超载能力) ，可以超载 3 s，?循环时间 300 s
    90 kW 到 200 kW：
    过载电流 1.36 x 额定输出电流(即 136 % 过载能力) ，可以过载 57 s， 循环时间 300 s,
    和 1.6 x 额定输出电流 (即 160 % 过载能力) ，可以过载 3 s，循环时间 300 s
  • VT 模式
    5.5 kW 到 90 kW：
    过载电流 1.4 x 额定输出电流 (也就是 140 % 过载能力) ，可以过载 3 s，
    并能提供 1.1 x 额定输出电流 (也就是 110 % 过载能力) ，可以过载 60 s， ?循环时间 300 s
    10 kW 到 250 kW:
    过载电流 1.5 x 额定输出电流(即 150 % 过载能力) ，可以过载 1 s 
    和 1.1 x 额定输出电流 (即 110 % 过载能力) ，可以过载 59 s， 循环时间 300 s
• 过电压 / 欠电压保护
• 逆变器过热保护
• 用于 PTC 或者 KTY 的特殊直接连接，以保护电机
• 接地故障保护
• 短路保护
• I²t 电机热保护
• 锁定电机保护
• 停止防护
• 参数互锁