【畅学技术】带您快速掌握SINAMICS S200选型的几种工具

01 概述

SINAMICS S200 、 SIMOTICS S-1FL2 与Motion Connect 350/380 相结合，作为新型单轴 AC/AC伺服驱动系统，增强了伺服驱动产品的竞争力并扩大了西门子在标准伺服市场的产品组合覆盖范围。

S200 PROFINET 版本由基本版 (S200 Basic PN)和标准版 (S200 PN) 组成。借助 PROFINET 接口，系统可与 SIMATIC控制器完美结合，帮助用户解决从基本到的各类运动控制任务。

随着SINAMICSS200的广泛使用，西门子从多个维度为工程师提供了丰富的选型工具。使工程师能够快速、方便、准确地进行选型订购。

图1-1. 选型工具概览

• TIA Selection Tool

作为一款专业的选型工具，TIA Selection Tool是项目方案选型的工具。根据使用的机械及运动曲线，软件自动计算，之后会推荐出合适的 S200伺服系统。支持以项目方案的形式保存导出，并与多个工程软件平台形成项目文件的交互，比如 EPLAN, TIA Portal,ECAD等。

• SPC Configurator

SPC可根据需要的电机功率、转速、转矩、惯量等参数为工程师选择出特定型号的电机以及推荐的伺服驱动器，也可以导出订单文件、相应的技术手册、2D/3D机械图纸以及 EPLAN 宏。

• SINAMICS Selector

是一款灵活的苹果手机APP软件，工程师可根据伺服功率、转速、转矩、惯量的参数就可轻松的选择伺服的产品订货号并实现快速下单。

• S200 Easy Seleciton Tool

选型工具是一个Excel文件，不用样本，工程师可根据伺服功率、转速、转矩、惯量的参数快速获得 S200产品的订货号，生成订单文件。

下面为大家简要介绍这几种选型工具的使用。

02  选型工具软件TIA Selection Tool

TIA Selection Tool (TST)是西门子自动化产品的选型配置工具，能够方便、快速、准确地完成控制系统的基本选型配置工作。

其中针对驱动系统的选型，当前Zui新版本的TST支持了SINAMICS200的选型配置。使用此工具软件的优点如下：

• TST提供了丰富的典型机械系统

• 以可视化的方式直观呈现选型过程和系统关键数据

• 只需输入相应数据，确定运动过程

• 快速匹配驱动系统并生成订货清单

• 大大减少了工程师的选型时间，提升选型的准确度

对于驱动的选型，需要使用桌面版本的TIA 选型工具，下载链接如下：

https://www.siemens.de/tia-selection-tool-standalone

工程师可以通过以下几个主要步骤进行S200驱动器及电机的选型。

1

新建设备

点击 “新建设备”，选择“驱动技术”，选择“驱动器规格（>48V使用集成在TIA Selection Tool 中的SIZER设置）。

图2-1.

1

选择产品系列

在“选择产品系列”中，选择电源、安装、电机、齿轮箱、技术要求、环境条件和证书。在“可选方案”中选择S200电机和变频器。

图2-2.

3

添加驱动的负载

当前支持的机械系统主要是三类：滚珠丝杠、输送或者提升、回转台。

也可以不指定机械结构，直接使用恒定负载、或者负载特性曲线等方式定义。

图2-3.

4

添加驱动的负载参数

    输入必要的机械参数，标记为必需的参数需要填写，其他参数根据实际情况酌情填写。下面以滚珠丝杆为例，输入必要的参数，用来完成选型计算：

• 工作台重量20kg

• 负载工件重量20kg

• 丝杆直径40mm

• 长度2m，材质为钢材

• 螺距为40mm

• 效率为0.9

• 摩擦系数为0.0249

图2-4.

5

进行运动曲线的设置

输入运动曲线所需要的信息，用来完成选型计算：

以行程0.5m的往返运动为例，Zui大速度0.588m/s，往返时间均为1s，中间暂停1s

图2-5.

6

选择电机

TST会根据上面的机械负载情况以及运动曲线给出推荐的电机供选择。

图2-6.

注意：

• SIMOTICSS-1FL2伺服电机提供更广泛的选择，从低惯性（1FL21xx）、中惯性（1FL 22xx）到高惯性（1FR23xx）电机，可适用于需要高动态和平稳运行的应用。

• 选择不同惯性的电机，惯量比会发生变化。

• 选择电机，从右上角的电机特性曲线可以看出，负载的有效扭矩应低于电机的S1曲线，负载的峰值扭矩应小于电机的Zui大扭矩。

7

选择驱动器

根据选择的电机，TST会推荐出与其匹配的驱动器。

图2-7.

8

配置相关电缆

在图2-8中分别点击“添加电源连接”及“添加信号连接”来选择合适的电机动力电缆及编码器电缆。

图2-8.

9

生成订单列表

点击项目导航栏中的“订单列表”，可以显示出项目中选择的所有设备的详细信息，可以导出使用。

图2-9.

还可以通过点击项目下面的“文档”菜单，将订单打印为PDF文件。

图2-10.

03 网页选型配置工具SPC Configurator

SPC配置工具是西门子新提供的一种快速选型配置工具，进入SPC网页即可选择驱动系统。生成的订单可直接通过西门子工业产品网上商城订购。

具有如下特点：

• 简单快速地组态驱动产品及相关组件（齿轮箱、电机、变频器、控制系统、接线系统）

• 针对所组态的产品和系统提供相应的文档

• 可显示电机特性曲线

• 可生成不同格式的 2D 尺寸图/3D CAD 模型

• 可提供认证证书

• 可提供EPLAN 宏

图3-1.

进入SPC链接：

https://mall.industry.siemens.com/spice/cloudcm/configurator

图3-2.

对于S200驱动系统，选型步骤如下：

1

选择电机

在画面中选择所需的电机数据、抱闸、防护等级、编码器等。

图3-3.

2

选择驱动器

在画面中选择采用的通信方式、电源侧功率组件。

图3-4.

3

选择附件

在画面中选择存储卡、电源侧功率组件、电缆与插头、附加的保修服务。

图3-5.

4

选择电缆

在画面中勾选“添加电缆”，选择长度及类型，以及连接类型。

图3-6.

5

添加到产品列表

当完成驱动器、电机、电缆等设备的选择后，可以点击“添加到产品列表”，之后在产品列表中可查看选择的多个产品的信息。也可点击“结果和文件”生成文件后导出。

图3-7.

产品列表，如图3-8所示。

图3-8.

结果，如图3-9所示。

图3-9.

04 选型工具软件SINAMICS Selector

SINAMICSSelector是用于苹果手机的一款驱动选型APP，在手机上下载后安装即可使用。如图4-1所示。操作步骤在此不做过多说明。

图4-1.

05 S200 selector 简易选型工具

S200selector简易选型工具是一个Excel应用程序，通过它来进行S200驱动系统的简易选择，生成用户订单。基本流程如图5-1所示。

图5-1.

使用S200 selector 简易选型工具的主要步骤：

1.从下述链接下载应用程序 “S200_v3.0.zip” 。

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/109975440

2.在运行程序前，先右键点击文件图标，在Properties的Security中勾选 “Unblock”。

图5-2.

3.点击“Enable Content”,使能宏的运行。

图5-3.

之后出现“S200选型“菜单，点击后可显示“设备选型“、”信息查询“及“帮助”图标。

图5-4.

4.点击“设备选型“后，出现S200选型工具画面，选择驱动（第一排），电机（第二排），电缆（第三排）相应的选项。之后点击“Add“按钮，将选出的驱动系统添加到订货列表中。

图5-5.

如要再添加一个驱动系统，需要点击画面中的“Reset“按钮，将表格中的各选项清空后再进行新的选择。

6.按上面的步骤完成添加驱动系统后，点击 “信息查询“，可生成订货号及产品信息列表。

图5-6.