一、概述

在大家的殷切期盼下，西門子第三代伺服驅動系統SINAMICS S200 PROFINET 版本從2023年8月18日開始銷售。SINAMICS S200 將與 SIMOTICS S-1FL2 與 Motion Connect 350/380 相結合，作為新型單軸 AC/AC 伺服系統，增強了伺服驅動產品的競爭力并擴大了西門子在標準伺服市場的產品組合覆蓋范圍。

S200 PROFINET 版本由基本版 (S200 Basic PN) 和標準版 (S200 PN) 組成。借助 PROFINET 接口，系統可與 SIMATIC 控制器完美結合，幫助用戶解決從基本到高級的各類運動控制任務。

?S200全新的伺服驅動系統具有靈活迅速、精準操控，調試安裝簡單方便，親民便捷的特點。傳承了西門子一貫的超強穩定性和超高質量，同時也兼備外觀緊湊精致、玲瓏小巧的優勢。作為為SINAMICS S系列的新成員，S200將實現高生產率、高效率、低成本的平衡，助您在數字化轉型中進一步加速。 本文將從S200的系統概覽、產品定位、系統亮點和關鍵功能、系統與集成、相關資料等方面為大家做簡單介紹，使大家能夠快速了解相關產品信息。

二、驅動系統概覽

SINAMICS S200 伺服系統是面向標準伺服市場的新一代伺服驅動系統。它是一款單軸AC/AC伺服系統，設計緊湊，動態性能高，易于使用，可靠性高，適用于標準伺服運動市場中的運動控制應用。 SINAMICS S200 伺服系統包括伺服驅動器，伺服電機，動力及編碼器電纜。

圖2-1

2.1 SINAMICS S200伺服驅動器

SINAMICS S200伺服驅動器分為Basic版和標準版，可滿足各種應用需求。關于供電及電壓范圍、安全功能、制動電阻、控制接口、交流輸入檢測及抱閘控制幾方面的說明，請參看表2-1。

表2-1

不同結構尺寸的S200伺服驅動器可以連接的電機功率，以及連接使用的電纜在表2-2中做了概述。詳細的訂貨信息可參看產品樣本。 表2-2

注釋：

1) PTI正在準備中

2)電機慣性：LI/MI/HI分別表示低慣性/中慣性/高慣性

3)電機額定功率，單位kW

SINAMICS S200 PN硬件及接口如圖2-2所示，它具有易于安裝的接線方式。 圖2-2

2.2 SINAMICS 1FL2伺服電機

SIMOTICS S-1FL2伺服電機為需要高動態和平穩運行的應用提供了從低慣量、中慣量到高慣量電機的更廣泛選擇。所有這些電機都可以配備多圈絕對值(無電池)或單圈絕對值編碼器。

1.SINAMICS S-1FL2 低慣量(LI)伺服電機 SINAMICS S200 & 1FL2低慣量電機提供高動態性能和緊湊的尺寸，以滿足需要高動態和快速加速度的應用，實現更短的加速時間和制動斜坡。 ·8種電機可選，非常緊湊的設計 ·通過超轉子慣量實現高動態(高加減速，更短的周期) ·最大轉速可達6500rpm ·高達 3.5 倍過載，可實現高動態響應 ·防護等級 IP65，安裝空間小

2.SINAMICS S-1FL2 中慣量 (MI) 伺服電機 SINAMICS S200 & 1FL2中慣量電機提供動態性能，以滿足需要平衡動態響應和平穩運行的應用。 ·6種電機可選，非常緊湊的設計 ·中等動態/慣性(用于具有較高慣性的負載) ·最大轉速可達6500rpm ·高達 3.5 倍過載，可實現高動態響應 ·防護等級 IP65，安裝空間小

3.SINAMICS S-1FL2 高慣量 (HI) 伺服電機

SINAMICS S200 & 1FL2低慣量電機，滿足需要更好適應負載，平穩運行的應用。可實現更高的轉矩精度和低速度波動。 ·11種電機可選，堅固、成本優化的設計 ·通過高轉子慣量輕松配置、設置和使用 ·最高轉速可達4000rpm ·高達 3.5 倍的過載能力 ·非常平穩的運行質量和低扭矩脈動 ·防護等級 IP65 電機有如下選件： ·單圈絕對值編碼器：17位/21位 ·多圈編碼器：21位單圈+12位多圈 ·抱閘 ·普通軸或帶鍵軸 ·IP54，IP65可選(SH20/30/40) ·IP65(SH48/52/45/65/90) 表2-3列出了各種電機額定轉矩、額定功率、額定轉速、最高轉速及可配置的編碼器相關技術數據。 表2-3

2.3 Motion Connect 電纜

西門子提供的Motion Connect 350 標準電纜和 Motion Connect 380 柔性電纜是希望在機器上使用高質量、經過系統測試的電纜的用戶的完美解決方案。 圖2-3

–電纜長度不超過30m –雙電纜(SH20/30/40)/2電纜(SH48/52)/3電纜(SH45/65/90) –可在驅動端方向/非驅動端方向連接 訂貨信息請參看產品樣本。

2.4 SINAMICS S200 伺服系統的特點

SINAMICS S200 伺服系統具有高性能，易使用，面向未來的特點： 1.性能優化 –快速的電流環周期 –通過 PN IRT 加速與控制器通信 –支持最高21位高分辨率編碼器 –最高350%過載能力 –具有IP65防護等級和金屬連接解決方案的電機 2.易于使用 –緊湊的驅動器和電機設計 –通過 TST、SPC、SINAMICS Selector應用程序輕松選型 –設置簡單的集成抱閘控制和制動電阻 –通過Webserver 和 Startdrive，一鍵優化和電機電子銘牌實現簡單調試 –支持全球標準和認證 3.面向未來 –通過完整的 TIA 產品滿足控制動態的需求 –配合DriveSim Basic實現設備的數字化仿真 –集成的STO SIL3滿足您的安全性需求 –適應信息安全需求，以確保對自動化流程的安全訪問

2.5 使用SINAMICS S200 的客戶收益

如何加快生產線的上市時間?加快設備的調試速度?使用S200可以使客戶得到哪些收益呢?這些都是大家非常關注的，下面為大家來一一列舉。 1.通過使用TST(TIA選擇工具)、SPC(西門子產品配置程序)、SINAMICS Selector應用程序可以快速、輕松地選擇S200伺服驅動系統。

2.緊湊的設計和集成的組件使設置變得更簡單 ·驅動器尺寸節省高達30%，200V時并排間隙更近為1mm，極大地節省了機柜內的安裝空間。

·電機長度縮短至24%，易于安裝，對于LI/MI，抱閘連接與動力電纜集成在一起。 ·集成抱閘控制和集成制動電阻，節省了選擇和布線的精力。

3.SINAMICS S200 可以使用SINAMICS Startdrive 或 Web 服務器二種調試工具來進行工程調試、參數設置、故障診斷、服務、監控和操作。使工程調試更加簡單、高效。

· SINAMICS Startdrive調試軟件 SINAMICS Startdrive調試軟件是將西門子驅動器硬件集成到TIA Portal工程框架中的理想工具。利用博途平臺，驅動器和控制器之間的便捷交互使SIMATIC控制器和SINAMICS驅動器輕松完成運動控制項目的調試。從V18 SP2版本開始，增加了S200驅動的調試功能。 使用Startdrive軟件可以完成S200驅動的硬件配置、驅動參數化、通過控制面板測試驅動系統的運行、一鍵優化驅動系統、配置與PLC 的通信等。創新的快速指導設置，通過提供清晰的指導和簡潔的說明完成驅動器的調試，大大節省了時間。

·使用Web server調試 由于S200調試工具 “網絡服務器” 集成在驅動器中，所以通過瀏覽器訪問的方式也可以方便快速地完成對驅動器的調試。 使用Webserver調試，不需要安裝額外的軟件，調試電腦通過網線連接S200驅動的網口，使用瀏覽器打開S200的網絡服務器就可以快速設置驅動，參數化驅動、通過控制面板運行驅動、對驅動系統進行一鍵優化、創建已調試驅動器的備份。 在設備的運行階段Web網絡服務器作為主要工具。使用它可以進行驅動運行狀態的監控，通過檢查和分析驅動運行中出現的故障及報警消息來進行驅動故障的診斷及排查。還可以完成固件的升級及驅動參數的調整。

4.易于實施全球標準和認證：CE、UL、UKCA、KC、EAC、RCM、SEMI47。 5.通過產品正面的二維碼輕松獲取產品信息，所有材料觸手可及。 您眼中的未來是什么?靈活、數字化、安全可靠。S200從各個方面適合您的未來，適合您的靈活性。 它可以與SIMATIC控制器和SINAMICS轉換器一起用于運動控制任務的可擴展系統。 優化產品線S200、S200 Basic，具有各種通信功能，如PROFINET RT/IRT、脈沖串、模擬、Modbus。 配合DriveSim Basic實現設備的數字化仿真，降低了設計和工程階段的風險和成本，使設備快速上市。

三、產品組合及系統集成中的定位

圖3-1 顯示了SINAMICS S200 系統在SINAMICS “非連續運動”產品家族中的定位，它屬于標準伺服驅動系統的單軸AC/AC產品，具有高動態響應和最高的緊湊性。 圖3-1

圖3-2顯示了針對“非連續運動”的可延展的SINAMICS S產品家族可實現的功能。 S200與S210及S120驅動器相比： ·它的安全功能是通過端子實現的STO安全轉矩關斷，不支持通過PROFIsafe的擴展基本及擴展安全功能。 ·它沒有共直流母線的安裝形式。 ·S200支持PROFINET，串行通信，例如Modbus，PTI幾種控制方式。 ·支持Startdrive 和 Webserver兩種調試方法。 圖3-2

圖3-3中在動態響應、運動控制、共直流母線、易于使用、安全功能、系統及價格幾方面顯示了S200、S210和S120系統組合的差異，為大家的選型提供了參考，可以根據不同的需求選擇不同的伺服驅動器。 圖3-3

四、系統與集成

SINAMICS S200 伺服驅動系統支持從AC1到AC4的應用程序模型，以實現所有應用程序的靈活性。可通過與SIMATIC和TIA Portal完美擴展，為客戶提供完整的解決方案。 4.1 與SIMATIC S7-1200連接用于基本應用 與SIMATIC S7-1200連接用于基本應用: –脈沖序列用于定位 –IO/PROFINET RT用于EPOS控制 –模擬量可用于速度和扭矩控制

4.2 與SIMATIC S7-1500/T, ET200SP Open controller, SIMOTION連接用于高級應用

與SIMATIC S7-1500/T, ET200SP Open controller, SIMOTION連接用于高級應用： –PROFINET RT用于EPOS –PROFINET IRT 用于工藝對象軸(DSC)

4.3 SINAMICS S200 PROFINET 4.4 與SIMATIC控制器一起提供運動控制解決方案

與西門子控制器一起適用于不同級別的運動控制任務： ·配合S7-1200 用于速度控制 ·配合S7-1200 / S7-1500 通過EPOS實現定位 ·配合S7-1500實現定位，齒輪同步(相對位置同步) ·配合S7-1500 T-CPU實現齒輪同步(絕對位置同步)，凸輪同步和插補 ·配合S7-1500 T-CPU / SIMOTION 實現分布式同步

4.5 SINAMICS S200脈沖序列與SIMATIC基本控制器提供基本運動控制解決方案

SINAMICS S200脈沖序列與SIMATIC基本控制器提供以下運動控制方案： ·SINAMICS S200 PTI標準的脈沖序列和模擬量接口可輕松與SIMATIC基本控制器實現集成，實現定位，速度和轉矩控制 ·配合S7-200SMART (脈沖控制最多3軸) ·配合S7-1200 (脈沖控制最多4軸) ·實現以下運動控制任務: –速度或轉矩控制 –點對點定位 –2D / 3D 線性插補(S7-200Smart)

編輯：黃飛

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