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詳細介紹
西門子6SL3120-1TE21-8AA4
6SL3120-1TE21-8AA4
SINAMICS S120 單電機模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,18A 結構形式：書本尺寸 內部風冷 優化的脈沖圖形和 支持擴展 安全集成功能 包含 DRIVE-CLiQ 電纜
面臨的挑戰
為了在日益激烈的競爭市場中確保盈利要求，制造商需要靈活機智的供應鏈，同步的生產流程和實時的工廠可視性。
由于在生產過程中的決定總是會影響到企業的盈利水平。企業應當統籌考慮生產指標和業務績效，以便使自身有能力適應或應對市場的變化，來增加效率、降低成本、改善客戶滿意度。
這就需要一個綜合集成式的IT基礎設施，可以控制所有的生產要素，包括物料、設備、人事、規范和程序等，并能與業務和運營系統相結合。
解決方案
SIMATIC IT生產套件將業務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
它負責生產的管理和執行、工廠內部的進行與協調，并規范整個企業生產，使制造流程與供應鏈活動保持*且彌補業務系統（如，ERP）和控制系統的信息斷層。
SIMATIC IT生產模型用一系列內部規則進行定義，并使工廠模型可視化，這樣就可以明確各項生產操作。
SIMATIC IT組件是根據通用的MES標準ISA-95開發的功能。
他們包括產品定義管理，生產訂單管理，物料管理，工廠績效分析，關鍵績效指標（KPI）計算，整體設備效率（OEE），報告，調度，實驗室信息管理（LIMS），質量保證和產品規范管理，等。
能源管理流程
隨著能源成本的不斷增加和環保法規的日漸嚴苛，與此同時企業也不斷努力，爭取獲得 ISO 50001 能源管理標準認證，這些都使得能源管理的應用實施變得更為重要。高效的能源管理，不但可以提高企業的能源應用效率和生產力，同時還可顯著提升企業的市場競爭力。若要在生產過程中提高能源效率，則需做到：
系統化能源管理
西門子提供全面的能源管理產品與技術，其中能源管理系統可根據客戶能源需求提供優化的能源管理。在此，我們將能源管理分為三個階段 — 識別、評估和實施。通過相應的硬件和軟件解決方案，為客戶在生產過程的每一階段提供*的支持。
公司范圍內實現透明能源流
生產過程優化的一個重要措施就是提高生產資源的利用率。只有系統性地采集電能、熱能、壓縮空氣或用水等消耗數據，才能對工業實施長期高效的能源管理。通過數據分析，可以有效地發掘節能潛力，優化能源效率。
精確計算各種節約潛力
能源管理的第二個階段是評估。在完成能源數據采集、評估和可視化分析，并由此確定了大能源消耗設備之后，即可開始在整個自動化層級中對具體的節能潛力進行評估。后根據評估結果，計算出實施節能措施后的成本效益。
實施節能措施，提高能源效率
在基于經濟分析確定優秀節能改造措施之后，下一步就是通過具體措施，盡可能有效地利用已確定的節能潛力，開展節能項目。在能源管理中，關鍵是驅動設備的節能；驅動系統的能耗通常占整個工業能耗的三分之二。無論是新工廠還是新系統上線，亦或是舊廠的現代化改造，單個驅動解決方案的節能效率均可高達 70%。
專業咨詢，助您顯著實現節能增效
為了準確計算生產過程中的節能潛力，西門子的專家將竭誠為您提供專業的咨詢服務，涵蓋所有行業涉及工業能源管理的各個方面。西門子的 EOA 服務包，可計算單一設備的節約成本潛力并對整個工廠的能源消耗進行相應優化。初，EOA只是應用于驅動系統的分析，但通過系統化能源管理，大投資回報期可縮短至兩年。這樣，只需少量投資即可顯著降低能源成本。EOA 是西門子能源優化服務 EOS 的一部分，主要用于檢測能源過程和類型，并識別各種節能潛力。
標準與法規
隨著節能增效重要性的日益增加，這一課題已逐步成為國家及*標準、指令和法律法規，在產品設計和工廠日常運營中強制要求應用實施。
有關驅動技術節能增效的法律法規
2005 年 7 月 6 日，歐洲議會和理事會的第 2005/32/EEC 號指令中強調了節能增效法規對設備和工廠的重要性，并制訂了能耗產品環保型設計要求框架。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，耗能產品應采用環保型設計
運營商提供的信息中，應包含環境影響因素和部件特性
應根據 ISO 14041 的生命周期評估機制，評估包含產品生命周期的所有階段
全新電機能效等級
在歐盟，已經通過了多項節能增效立法規定。為了降低工業領域的能源損耗，歐盟制定了IEC 60034-30 標準（IE = 能效），為異步電機定義了新的能耗等級。
電機能效等級：
IE1（標準能效）
IE2（高能效）
IE3（超高能效）
新法規將于何時生效？
從 2011 年 6 月 16 日起，IE1 級的標準電機不允許在歐盟市場內銷售。而且按照新法規中的要求，所有標準電機都必須達到 IE2 以上等級。
其它時間點：
法律規定，從 2015 年 1 月 1 日起：額定功率為 7.5 kW ～ 375 kW 的電機，低能效必須達到 IE3 級。如果這些電機的能效只達到 IE2，則必須裝配變頻器。
法律規定，從 2017 年 1 月 1 日起：額定功率為 0.75 kW ～ 375 kW 的電機，低能效必須達到 IE3 級。如果這些電機的能效只達到 IE2，則必須裝配變頻器。
1 概述
根據通訊接口的不同，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，一直沒有相應的解決方案。但從固件版本V4.8開始，SINAMICS S120增加了一個新功能，開始支持與S7-400H冗余系統的PROFINET通訊。一個帶有3個CU310-2 PN的S7-400H系統連接示意圖，如圖1-1所示。
圖1-1 連接示意圖：S7-400H與S120的PROFINET通訊
S7-400H系統由兩個相互冗余的控制器組成，兩個CPU一用一備，雙方通過光纖連接，保持數據同步。如果一個CPU故障停機，另一個CPU會立即投用，這大大降低了系統停機的風險，提高了系統可靠性。S120配合S7-400H系統使用時，同樣具有以上優點，在一個CPU出現故障時S120無需停機，在切換CPU的過程中，上一個連接的設定值將被凍結并仍然有效。
但是，目前這種配置不支持PROFINET IRT模式，不支持設備共享（Shared Device），而且只能使用控制單元的板載PN接口實現系統冗余。
2 通訊連接與配置
2.1 硬件需求
在SINAMICS S120配合S7-400H系統進行PN通訊時，需要以下硬件：
· SIMATIC S7-400H控制系統
帶有PROFINET接口的H-CPU，型號為 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 通訊拓撲
S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓撲結構。
2.2.1 不使用交換機的通訊拓撲
不使用交換機時，可以將S120控制單元上的兩個PN接口分別與S7-400H系統的兩個CPU相連接，如圖2-1所示。
圖2-1 不使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲
2.2.2 使用交換機的通訊拓撲
可以使用交換機同時與S7-400H系統的兩個CPU相連接，S120控制單元只使用一個PN接口與交換機相連接，如圖2-2所示。
圖2-2 使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲
2.3 硬件組態示例
使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項目硬件組態和后續調試。以2.2節中圖2-1與圖2-2的拓撲為例，其硬件組態如圖2-3所示。
圖2-3 硬件組態示例
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