西门子数控系统北京总代理

浔之漫智控技术（上海）有限公司（XMZ－WH－SHQW）

      通过数字孪生技术的应用，帮助企业在实际投入物理对象（如设备、生产线）之前即能在虚拟环境中进行设计、规划、优化、仿真、测试、维护与预测等，在实际的生产运营过程中同步优化整个生产流程，以明珞装备为例，通过虚拟调试系统在规划、设计和调试阶段与客户交换数据和协调，将项目周期缩短了　20％－30％，减少　50％　以上的工程现场调试时间，＊＊＊终实现＊＊的柔性生产，提高企业核心竞争力。通过对　PROFINET　的规划与仿真，实现调试前的透明化，节约成本，变被动为主动。

设备的数字孪生

在设备开发中应用虚拟调试，首先要创建一个设备的数字孪生即虚拟设备，虚拟设备构成主要有三部分，即物理和运动系统模型、电气和行为模型、自动化模型。

新编程，系统会再次进行测试，如果通过，则可以进行下一阶段的物理部署。

通过虚拟调试实现对设备的设计进行仿真验证，缩短从设计到物理实现的时间；

使用虚拟调试来提前测试设备运动部件以发现机械干涉，以及提前验证自动化　PLC　编程和上位软件，这样可以使现场的调试速度更快，风险更低。

　警信号统一输出至报警子程序，由报警程序来控制报警的输出。这样结构化的编程，能大大提高程序的效率，减少我们相同功能的重复编程。提高我们程序的可读性和复用性。

　SIMOTICS　1LE0　系列电动机是通用型全封闭自扇冷却式三相异步电动机，其防护等级为　IP55，1LE0　系列电动机设计生产符合　ISO、IEC、GB　等相关标准的要求。

1LE0　系列电动机适用于连续工作制（S1）、恒转速或一定速度范围内的变频调速应用。

1LE0003系列电动机符合GB18613－2020　标准能效等级　3　级，满足　IEC　60034－30　标准中的IE3　效率等级，功率范围0．55　kW　～　315　kW（50Hz）。

1LE0004系列电动机符合GB18613－2020　标准能效等级　2　级，满足　IEC　60034－30　标准中的　IE4　效率等级，功率范围1．5　kW　～　315　kW（50Hz）。

1．运行环境要求

高度不超过海拔　1000　m（IEC　60034－1）；环境温度在　－20　ºC　～　40　ºC（IEC　60034－1）；对于更高的环境温度、以及（或者）高于海拔　1000　m　的地点，参照技术手册的降容系数。

　2．冷却方式类型

电动机在进行能量转换时，总有小部分损耗转变成热能，这部分热能必须通过电动机的外壳和周围介质不断的散发出去，这个散发热量的过程就叫做冷却，冷却的介质有气体、液体。

1LE0系列标准电动机为全封闭自冷却方式电机，标配装的是径流（双向离心）式冷却风扇，符合IEC／EN　60034－6标准的IC411。其冷却效能与电动机的旋转方向无关，在使用时确保电机具有足够的冷却风量。

为满足特殊负载的应用要求，1LE0系列电机可通过选件实现强制冷却方式，通过一个独立的风扇来实现，这种强制冷却方式不受电机运行状态的影响，满足IEC／EN　60034－6标准的IC416。

1LE0系列电动机的独立冷却风扇选件号为　F70。

　3．冷却方式选择

1LE0　电动机为标准绝缘系统设计要求，能够保证其在变频器供电时正常运行。当电机变频驱动时，根据电机实际应用场合所对应的负载类型，选择合适的冷却方式。

特定负载应用

1LE0电机变频驱动特定负载扭矩曲线如下图所示。

　1LE0　特定负载特性曲线

当负载转矩在允许的转矩范围内时，电动机能够自扇冷却；当负载转矩超过所允许的转矩时，电动机需要强制冷却，选择独立风扇。

平方转矩负载应用

在各种风机、水泵、油泵中，随着叶轮的转动，空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与转速n　的二次方成正比。随着转速的变化，转矩按转速的二次方变化，即TL　＝kT＊　n2随着转速的降低，平方转矩负载所需的转矩以平方的比例减小。所以低频时的负载电流很小，对于平方转矩负载的电动机不会发生过热现象，可以选择标准自冷却方式。

　恒转矩负载应用

恒转矩负载的静负载转矩在任何转速下总保持恒定或基本恒定，如：

传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载。

起重机、提升机等重力负载。

空气压缩机、罗茨鼓风机、球磨机、注塑机、往复式注塞泵等。

对于恒转矩负载类型，电动机在低速运行时，为保证电机不发生过热现象，推荐使用独立驱动风扇，从而使电动机得到有效利用。

超额定速度应用

在电动机运行速度超过额定转速时，推荐选用独立驱动风扇，这样有助于降低电动机噪声。

　4．独立风扇技术数据

独立风扇的供电电源类型为三相交流电，标准电压为角接220VD和星接380VY。

支持的电压范围：

210　～　240　VD／360　～　420　VY　50Hz供电电源。

220　～　260　VD／380　～　480　VY　60　Hz供电电源。

其它供电电压，请咨询西门子。

　1LE0004　电动机独立冷却风扇技术数据

1LE0003　电动机独立冷却风扇技术数据

　5．注意事项

当安装独立冷却风扇时，电动机的长度将增加　L，详细L尺寸请参加技术手册。

　当选择独立冷却风扇时，独立冷却风扇不可以变频驱动。

当选择独立冷却风扇时，启动电机时，要先启动独立冷却风扇再启动电机；停止电机时，先停止电机，待电机完全停止后再断开独立冷却风扇。

　⑴、CPU1513R　和　CPU1515R　适合中小型项目应用

⑵、S7－1517H　具有相似的功能特性，但性能更强，适合处理大型任务

⑶、CPU1517H　带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换

⑷、CPU1518HF　具有更大的内存，更快的速度和更多的通讯接口，并可以应用于对功能安全有要求的领域，功能安全等级可达　SIL　3

S7－1500R　CPU　之间是通过集成的　PROFINET　X1　接口进行同步的，两个　CPU　的　PROFINET　接口连接在　MRP　环网上。

S7－1500H　CPU　有专门的两个同步模块和两根同步光纤，因此与　S7－1500R　相比性能得到显著提升，切换时间更短。除了同步的链路不同外，这两种　CPU　在同步的机制和原理上完全相同，没有区别。

S7－1500R／H　使用的　IO　系统是　PROFINET　IO　设备，如　ET200SP　和　ET200MP　分布式　IO　站，推荐使用支持　PROFINET　系统冗余　S2　的设备。S7－1500R／H　冗余系统替代原有的　S7－300／400冗余系统，而且性能还有很大提升和扩展！

2、S7－300／400　软冗余与　S7－1500R／H　冗余系统的主要区别

⑴、冗余机制不同

S7－300／400　软冗余是通过软件冗余包实现的冗余是软件冗余（software　redundancy），是采用编程的方式来实现　PLC　同步和故障切换的。

S7－1500R／H　冗余是硬冗余（hardware　redundancy）即采用特殊的硬件模块在　PLC　中固化的操作系统来实现　PLC　同步和故障切换的。

⑵、待机方式不同

S7－300／400　软冗余是暖待机（Warm　standby），当主　CPU　工作时，备用　CPU　处于热备用状态。因此，主备系统之间的切换时间较长。时间是秒级。

S7－1500R／H　冗余是热待机（hot　standby），主　CPU　和备用　CPU　都处于　RUN　模式，两个　CPU　实时同步数据和事件，同步处理用户程序，紧密协调。主站发生故障后，备用　CPU　可以立即切换保持系统正常运行，时间为毫秒级。

⑶、同步链路冗余

软冗余　CPU　间的链路可以有三种选择：CPU集成　MPI　接口、PROFIBUS－DP通信模块和以太网通信模块。因为两个　CPU　之间只有一条数据链路，所以一旦这条同步链路发生中断，会造成两个　CPU　无法同步。

在　S7－1500R／H　冗余系统中，两个　S7－1500R　CPU　之间同步数据使用的是　PROFINET　环网，即使　CPU　之间的连接网线断开，但由于是环网形式，同步数据还是可以从另外一侧的网络进行。而　S7－1500H　CPU　是有两根光纤专门用于同步，本身就是冗余设计，即使一根断开也不影响两个　H　CPU　之间的同步。