Der Servoantrieb SINAMICS S210
Das Servoantriebssystem mit der einfachen Projektierung für den Maschinenbau
Beim Servoantriebssystem SINAMICS S210, bestehend aus einem Servoumrichter und einem Servomotor, liegt der Schwerpunkt auf hochdynamischen Servolösungen im Leistungsbereich von 50 W bis 7 kW. Die Projektierung geht spielend leicht. Alle Komponenten des Servosystems werden über die Ein-Kabel-Technik angeschlossen. Die Sicherheitsfunktionen für Maschinensicherheit sind bereits im Servoantrieb SINAMICS S210 integriert. Die Anbindung an die übergeordnete Steuerung erfolgt via PROFINET IRT Kommunikation, die schnelle Inbetriebnahme über das TIA-Portal oder den integrierten Webserver und One-Button-Tuning. SINAMICS S210 Servoantriebssystem – die perfekte Kombination aus einem Servomotor und einem Servoumrichter.
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Wir freuen uns sehr, dass wir auf der automatica 2022 dabei sein konnten. Im Folgenden haben wir die wichtigsten Themen, die wir auf der Messe präsentiert haben, für Sie zusammengefasst.
Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Durchstöbern!
Vom passenden Servomotor für Ihre Anwendung, über den idealen Servoumrichter und den geeigneten Kabeln und Steckern, bis hin zum für Sie richtigen Controller - wir erklären Ihnen Schritt für Schritt den Weg zu Ihrem Servoantriebssystem.
Schritt 1: Der passende Servomotor
Gemeinsam im System mit dem Servoumrichter SINAMICS S210 bietet der Servomotor SIMOTICS S‑1FK2 kurze Einregel- und Positionierzeiten, schnelle und präzise Störgrößenausregelung und stabile Regelung bei hoher Dynamik.
Je nach Einsatzgebiet sind zwei Varianten verfügbar:
- SIMOTICS S-1FK2 High Dynamic: Höchste Dynamik durch geringe Eigenträgheit für hochdynamische Anwendungen mit geringen bewegten Massen.
- SIMOTICS S-1FK2 Compact: Präzise und stabile Regelung bei mittleren bis großen bewegten Massen durch mittleres Eigenträgheitsmoment.
Vorteile
- Höchste Dynamik durch geringe Eigenträgheit des Rotors und hoher Überlastfähigeit
- Platzsparend durch optimierte Baugrösse mit hoher Leistungsdichte
- Hohe Genauigkeit durch hochauflösendem 22Bit Singleturn oder Multiturn Absolutwertgeber
- Hohe Schutzart IP64 des Motors optional auf IP65 erweiterbar
Der Servomotor SIMOTICS S-1FT2 bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Optionen. Beispielsweise verbessern Geber mit einer hohen Auflösung von bis zu 26-bit die Systemgenauigkeit. Den Einsatz in rauen Umgebungen ermöglichen eine höhere Schutzart bis IP67 sowie verschiedene Motorlackierungen. Außerdem sind neue Maschinenoptionen wie höhere Bemessungsdrehzahlen verfügbar.
Vorteile
- Höchste Genauigkeit durch bis zu 26-bit auflösende Singleturn- oder Multiturnabsolutwertgeber
- Robuster in rauer und feuchter Umgebung durch die erweiterbare Schutzart des Motors auf bis zu IP67 und verschieden optionale Beschichtungen.
- Größere Vielfalt an Wicklungsausführungen im Vergleich zu SIMOTICS S-1FK2 für höhere Nenn- und Maximaldrehzahlen
- Höchste Dynamik durch geringe Eigenträgheit des Rotors und hoher Überlastfähigkeit
- Platzsparend durch optimierte Baugrösse mit hoher Leistungsdichte
Bei besonderen Anwendungen in der Nahrungsmittel-, Getränke- und Pharmaindustrie oder Anlagenteilen, bei denen die Standardausführungen der SIMOTICS Servomotoren der Baureihen S-1FK2 und S-1FT2 nicht ausreichen, ergänzt der SIMOTICS S-1FS2 Servomotor das Motorenportfolio für das SINAMICS S210 Servoantriebssystem. Diese Motorenreihe in Edelstahlausführung für hygienische Bedingungen ist in drei Baugrößen im Leistungsbereich 0,45 bis 2 kW mit Drehmomenten von 3,1 Nm bis 14 Nm verfügbar.
Vorteile
- Hohe Schutzart IP66/IP67 Motor gesamt, IP69k (30 bar) Motorgehäuse
- Geeignet für CIP-Prozesse (Cleaning in Place) mit marktüblichen Reinigungsmitteln
- Erfüllt die Anforderungen der Pharma- und Lebensmittelindustrie: Gehäuse aus 1.4404 Edelstahl, EPDM-Dichtungen, Lagerfett mit NSF H1-Zulassung
- Design nach EHEDG Richtlinien
- Hohe Genauigkeit durch hochauflösenden 22-bit Multiturnabsolutwertgeber
- Achs und Flansch kompatibel mit SIMOTICS S-1FK2 und S-1FT2 Servomotoren
Servo-Planeten-Getriebemotoren SIMOTICS S-1FK2 ermöglichen höchste Taktzahlen mit einer leichten und trägheitsarmen Getriebeausführungen, oder eine Trägheitsanpassung zum präzisen Bewegen schwerer Lasten.
Mit einer großen Anzahl an Getriebeübersetzungen und -baugrößen ist eine perfekte Anpassung an die Applikation möglich. Die thermische Auslegung ist dank des digitalen Zwillings der Getriebemotoren im TIA-Selection Tool so einfach wie bei einem Servomotor.
Eco-Getriebe-Varianten:
- SIMOTICS S-1FK2 mit NRB Getriebe
Das NRB ist das leichteste Getriebe mit der höchsten Leistungsdichte. Dank seinem reibungsarmen Lagerdesign eignet es sich für hohe Drehzahlen und generiert nur geringe Erwärmung. - SIMOTICS S-1FK2 mit NRK Getriebe
Die Getriebe der Reihe NRK sind aufgrund des großen Abtriebslagers für höhere Radial- und Axialkräfte geeignet. Auch dieses Getriebe eignet sich für höhere Drehzahlen dank geringer innerer Reibung. - SIMOTICS S-1FK2 mit NLC Getriebe
Dank des vorgespanntem Kegelrollenlagers besitzt das NLC Getriebe eine hohe Steifigkeit und ist perfekt für hohe Radial- und Axialbelastungen geeignet. Durch die IP65 Abdichtung bietet es Schutz gegen Staub und Wasser.
Vorteile
- Optimale Anpassung von Drehmoment- Drehzahl Verhältnis bzw. das Massenträgheitsverhältnis von Motor zu Last
- Fertig montierte, getestete und einsatzbereite Servogetriebemotoren Lösung
Vorteile
- Einfaches Anbinden des SIMOGEAR Getriebeportfolios von Siemens über den KS-Adapter. Es stehen vier verschiedene Getriebearten zur Verfügung. Stirnrad-, Flach-, Kegelrad- und Stirnradschneckengetriebe.
- Optimale Anpassung von Drehmoment- Drehzahl Verhältnis bzw. das Massenträgheitsverhältnis von Motor zu Last
Schritt 2: Der passende Servoumrichter
SINAMICS S210 Servoumrichter
Der Servoantrieb SINAMICS S210 deckt einen Leistungsbereich von 0,1 bis 7 kW ab. In Verbindung mit einem SIMOTICS Servomotor aus der Produktreihe S-1FK2 und S-1FT2 ist das System hauptsächlich für dynamische, diskontinuierliche Anwendungen im Maschinenbau ausgelegt. Seine Stärken spielt SINAMICS S210 aus, wenn es um exakte Positionierung und Bewegungsführung geht. Selbst bei höchster Dynamik werden alle Abläufe mit äußerster Präzision ausgeführt. Mit seiner starken Performance überzeugt SINAMICS S210 in Verpackungsmaschinen ebenso wie etwa in Handlingssystemen, in der Holz- und Kunststoffverarbeitung oder im Digitaldruck.
Schritt 3: Die passenden Leitungen
Motoranschlussleitungen – die Anschlusstechnik OCC One-Cable-Connection
Alle Motoren und Frequenzumrichter des SINAMICS S210 Servosystems werden über ein einziges Kabel zur Energieübertragung, Geber-Anbindung und Bremsenansteuerung angeschlossen. Einfacher Anschluss ohne Spezialwerkzeug.
Die Leitungen stehen in der Ausführung:
- Motion Connect 500 für vorwiegend feste Verlegung
- Motion Connect 800 für die Verlegung in Schleppketten
zur Verfügung.
Die Leitungen sind in der benötigten Länge vorkonfektioniert bestellbar.
Konfektionsmöglichkeiten
- Konfektionierte OCC-Motoranschlussleitung mit SPEED-CONNECT Stecker (Schirmklemme im Lieferumfang enthalten)
- Konfektionierte OCC-Motoranschlussleitung mit SPEED-CONNECT Stecker und mit beigelegtem Signalstecker Siemens IX umrichterseitig (Schirmklemme im Lieferumfang enthalten)
- Konfektionierte Verlängerungsleitung
Schritt 4: Die passenden Controller
SIMATIC S7-1500 / SIMATIC S7-1500 T-CPU / SIMOTION
In Verbindung mit der SIMATIC S7-1500 und SIMATIC S7-1500 T-CPU, bietet das Servoantriebssystem SINAMICS S210 mit PROFINET eine optimale aufeinander abgestimmte Motion Control Lösung. Die Motion Control Funktionalitäten wie Positionieren, Gleichlauf, Kurvenscheiben usw. werden über die verfügbaren SIMATIC Technologie Objekte in der SIMATIC S7-1500 Steuerung realisiert. Für Safety Anwendungen stehen entsprechend fehlersichere SIMATIC Varianten zur Verfügung. Die Anbindung an das SINAMICS S210 Servo Antriebssystem erfolgt über taktsynchrones PROFINET IRT und die Safety Anbindung (bei fehlersichen Simatic S7-1500 F) direkt über PROFIsafe.
Wenn es um Auswahl und Engineering geht, ist das SINAMICS S210 Servosystem ein integrierter Bestandteil der Totally Integrated Automation Tools.
Das TIA Selection Tool unterstützt Sie bei der Auswahl der richtigen Motoren und Antriebe für Ihre geforderten Lastdaten und Bewegungsprofilen. Das TIA Selection Tool ist kostenfrei als Desktop-Version zum Download verfügbar.
Zur Verkürzung der Engineering-Zeit des kompletten Antriebs- und Automatisierungssystems bietet das Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) eine gemeinsame Plattform für den gesamten Inbetriebnahme- und Engineering-Prozess.
Digitalisierungslösungen für Niederspannungsumrichter
Ob Virtualisierung und Simulation, Dimensionierung und Projektierung, Konnektivität, Datenanalyse oder Services – die Digitalisierung eröffnet mehr Effizienz und Zuverlässigkeit bei der Planung, im Betrieb und bei der Wartung.
Holen Sie durch Digitalisierung das Optimum aus den Umrichterdaten heraus
Von digitalen Umrichter-Zwillingen, Auswahl- und Engineering-Tools und Konnektivitätslösungen über Analyse-Apps bis zu datenbasierten Services – das Digitalisierungsportfolio für die Antriebstechnik ermöglicht optimierte Entwicklungsprozesse, bedarfsorientierte Wartungsplanungen und sorgt für eine höhere Produktivität.
