西門子箱式工控機概述

 

概述

SIMATIC Box PC （SIMATIC 箱式 PC）能夠為機械工程師、工廠工程師和控制箱制造商提供較其強固的工業 PC，用于要求功能強大而體積緊湊的應用。

針對不同要求，這些設備可分為以下三個等級：

? SIMATIC IPC227 (小型箱式 PC):性能優化的緊湊型箱式 PC – 免維護，結構堅固

? SIMATIC IPC427（小型箱式 PC）：功能強大的嵌入式 IPC – 免維護，配置多樣

? SIMATIC IPC627/IPC827 (箱式 PC):高端 IPC – 具有較高的性能、功能范圍和擴展能力

共享的工業功能性：

? 結構較為緊湊

? 獲得**市場認證

? 使用 SIMATIC 組件進行了系統測試

? 能夠承受工作期間的高震動/撞擊

? 工作溫度范圍寬

? 堅固耐用的數據存儲裝置（CF 卡或固態硬盤 (SSD)）

? 可改變安裝方式，安裝靈活

? 設計用于 24 小時連續運行

? 集成了可參數化的監視功能（溫度、風扇、加密狗）

? 高維護友好性

? 預安裝、激活了操作系統，可以實現快速啟用

? 主板由西門子開發制造

? 使用壽命為 3 到 6 年

? 5 年維修和備件服務

? 具有較高部件/設計連續性

? 由英特爾嵌入式生產線生產的 PC 組件的長期可獲得性

SIMATIC IPC227 (小型箱式 PC):性能優化的緊湊型箱式 PC – 免維護，結構堅固

? 大的緊湊性，約 1 升的外殼容積，帶有集成的工業電源，在控制柜中的空間要求小

? 由于有多種安裝方式且接口位于一側，適合各種安裝情況

? 具有大量集成接口（如可選擇的串行端口和 2 個具有協同功能的千兆以太網接口），應用十分靈活

? 由于采用具有更佳防塵保護的封閉式外殼和非易失性保持存儲器，可實現更大的工業功能

? 通過附加的 PCIe 插槽，可以使用其它設備選件以更佳滿足滿足應用要求

SIMATIC IPC427（小型箱式 PC）：功能強大的嵌入式 IPC – 免維護，配置多樣

? 無風扇操作

? 高性能，較為緊湊而堅固，適合直接安裝在機器上

? 專門為嵌入式應用進行了優化

? 使用靈活，可使用一個或兩個 PCIe I/O 卡（可選）進行擴展

? 由于可以采用 DIN 導軌/墻壁/前部垂直安裝，即使是在控制柜外部，也可實現靈活的安裝

? NVRAM 保持數據存儲器（可選）

SIMATIC IPC627/IPC827 (箱式 PC):高端 IPC – 具有較高的性能、功能范圍和擴展能力

? 實現了用于復雜測量、控制和可視化任務的高系統性能

? 配有擴展槽和集成接口，實現了高靈活性

? 使用安裝架和壁掛式裝配套件實現了緊湊靈活的安裝

? 采用強固式設計，可以直接安裝在機器上

? 板載 RAID1 控制器

? 即使在高達 55℃ 的環境溫度下，處理器仍可保持高性能

? 高效的系統可用性

? 采用有備用電池的 SRAM 作為 WinAC 數據的存儲器

? 4 個信號 LED

設計

結構緊湊

SIMATIC IPC227 是一種較為緊湊的微型節能型 PC。該微型箱式 PC 的核心部件是高性能 Intel 處理器，具有十分多樣的安裝選件。

SIMATIC IPC427 (Microbox PC) 是針對 DIN 導軌安裝或壁式安裝、用于機器內部的**緊湊、堅固的設備：安裝深度從 50.5 mm 起。

SIMATIC IPC627（箱式 PC）更大安裝深度為 100 mm（不帶 DVD 驅動器時為 80 mm），可在很小的空間內使用。另外，SIMATIC Box IPC627/IPC827 還可進行節省空間的立式安裝。

堅固的設計

所有設計都意在在存在振動和沖擊負荷的情況表下取得高安全性。例如，硬盤的特殊懸置減振機構可確保即使在較高機械負荷下也具有運行可靠性。易于從外部接觸的閃盤插槽或固態硬盤 (SSD) 可用來配置低成本、低維護性、高可用性無磁盤系統。

由于沒有風扇且并使用 CompactFlash 或 CFast 卡，這種小型箱式 PC 和微型箱式 PC 尤其適合全天候、免維護連續運行。

維護方便

此箱式 PC 可方便地折起，便于快速更換部件。設備內部易于接觸，便于將來擴展。

集成接口

在箱式 PC 上，所有接口都位于一側。箱式 PC 可通過內置以太網接口與控制層/生產單元層連接，并在現場通過集成的 PROFIBUS 接口（作為選件提供）進行通信。通過 DVI-I 或 DisplayPort 接口，可以連接外部顯示器或顯示屏。

靈活性

尤其是，帶有 5 個空閑 PC 插槽的 SIMATIC IPC827 可進行多種方式的擴展。所有箱式 PC 都通過了在工業應用以及住所/商業應用中使用的 CE 認證，除了可在工業應用中使用外，還可在樓宇自動化或公共設施內使用。

連續性

SIMATIC 箱式 PC 采用西門子自行開發和制造的主板，提供了較高度的投資連續性和安全性。SIMATIC 箱式 PC 的訂貨期通常為 3 年，有效市場銷售期過后，至少在 5 年內提供備件。

系統可用性

SIMATIC 箱式 PC 可提供定制配置，并且可以隨時供貨。通過設計實現的高系統可用性可借助于附加的數據備份選件（如 RAID 系統、SIMATIC IPC Image & Partition Creator）和高效的自診斷軟件 (SIMATIC IPC DiagMonitor) 進一步擴展。

SIEMENS伺服電機

SIEMENS伺服電動機定子的構造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組，一個是勵磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上;另一個是控制繞組L，聯接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。 交流伺服電動機的轉子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動機具有較寬的調速范圍、線性的機械特性，無"自轉"現象和快速響應的性能，它與普通電動機相比，應具有轉子電阻大和轉動慣量小這兩個特點。目前應用較多的轉子結構有兩種形式:一種是采用高電阻率的導電材料做成的高電阻率導條的鼠籠轉子，為了減小轉子的轉動慣量，轉子做得細長;另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉子內放置固定的內定子.空心杯形轉子的轉動慣量很小，反應迅速，而且運轉平穩，因此被廣泛采用。 交流伺服電動機在沒有控制電壓時，定子內只有勵磁繞組產生的脈動磁場，轉子靜止不動。當有控制電壓時，定子內便產生一個旋轉磁場，轉子沿旋轉磁場的方向旋轉，在負載恒定的情況下，電動機的轉速隨控制電壓的大小而變化，當控制電壓的相位相反時，伺服電動機將反轉。 SIEMENS伺服電動機的工作原理與分相式單相異步電動機雖然相似，但前者的轉子電阻比后者大得多，所以伺服電動機與單機異步電動機相比，有三個顯著特點: 1、起動轉矩大 由于轉子電阻大，其轉矩特性曲線如圖3中曲線1所示，與普通異步電動機的轉矩特性曲線2相比，有明顯的區別。它可使臨界轉差率S0>1，這樣不僅使轉矩特性(機械特性)更接近于線性，而且具有較大的起動轉矩。因此，當定子一有控制電壓，轉子立即轉動，即具有起動快、靈敏度高的特點。 2、運行范圍較廣 3、無自轉現象 正常運轉的伺服電動機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉。當伺服電動機失去控制電壓后，它處于單相運行狀態，由于轉子電阻大，定子中兩個相反方向旋轉的旋轉磁場與轉子作用所產生的兩個轉矩特性(T1-S1、T2-S2曲線)以及合成轉矩特性(T-S曲線) 交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W。當電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、220、380V;當電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。 交流伺服電動機運行平穩、噪音小。但控制特性是非線性，并且由于轉子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動機相比，體積大、重量重，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統。

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