圖1：在當今網絡化制造環境中：智能驅動裝置能處理數據，并根據需求發送詳細的狀態和應用信息
智能工廠的概念在各行業已深入人心。驅動解決方案綜合供應商諾德傳動系統通過符合工業4.0的驅動系統促進并推動了這一領域的發展。
現代加工廠對自動化技術中的先進智能功能提出需求。其組件需通過各種不同的網絡獲取現場關鍵數據并生成大量信息，包括其連接的傳感器和執行器數據。此外，智能現場設備還需積極地監測現場活動和自主反應。驅動系統制造商諾德通過一系列模塊化產品，如減速電機、驅動電子設備和軟件功能解決了這些需求。該公司生產的各種分布式驅動器為特殊應用配置經濟型解決方案帶來便利。由于含有機載PLC，諾德變頻器可按邏輯順序進行控制。它們還能連接網絡上的其它節點進行通信，包括通過以太網通道中含標準以太網接口的裝置來實現靈活地訪問。
知道何時采取行動
智能過程控制的先決條件是能獲取現場級的精確數據，無論該控制器安裝在何處，通過何種方式連接（有線或無線，工業以太網或因特網）。組件需傳達其工作狀態，以便工作人員了解網絡系統情況。還需合適的接口將傳感器和驅動器垂直整合到控制、管理和生產規劃系統中，確保高質量的數據傳輸。因此諾德變頻器需監控和傳輸驅動系統的數據，收集來自外部連接的數字和模擬傳感器及執行器信息。此外，它們還能通過軟件功能監測狀態、預測維護及有效診斷。例如，變頻器可以計算齒輪潤滑劑的狀態，并指示何時需要更換機油。它們還能自主地監控制動表面的磨損狀態以及整個傳動系統的負載情況。基于這些數據，操作者可以進行預測性維護，進而延長工程設備的使用壽命。
圖2：諾德傳動系統為飲料過濾裝置安裝了24臺分布式驅動電子設備，減少了布線并排除了EMC的干擾問題
自主排除障礙
這些變頻器能充分利用其通用型傳感器接口，不只是將數據傳送至中央控制器，還能根據參數來改變工藝條件，并通過集成的PI控制器功實現閉環。例如，在計量應用中，諾德驅動系統可以檢測填充水平并控制補給。在各種過程應用中，網絡化驅動系統通常能確保在故障發生時避免高成本的停機。在監測負荷時，變頻器的機載PLC能檢測到泵、螺旋輸送機或攪拌器是否堵塞。若為故障設置適當的驅動參數，那么諾德驅動系統會先嘗試通過反轉方向及脈沖操作來排除機械故障。如果這樣能有效地解決堵塞問題，驅動系統便會恢復正常運行。如果問題仍存在，變頻器就會發出錯誤信號至控制層級，并啟動后退程序，然后通過其他網絡驅動設備解鎖繞行。這些變頻器的PLC功能顯著提高了設備的利用率并降低了服務成本。
圖3：高度智能化驅動系列：諾德用于控制柜或電機安裝的變頻器都集成了PLC功能
簡化了應用開發
諾德還簡化了應用開發，它通過用戶友好型的免費的NORD CON編程和參數化軟件為相關驅動功能提供了符合IEC 61131-3標準的支持，同時還可提供PLCopen運動控制庫，并通過“結構化文本”或“指令表”等文本編程語言對客戶特定的程序進行自由編程。此外，所有與驅動相關的功能都能通過變頻器的PLC來直接實現。因此用戶無需再在開發、驗證及特定應用的固件驗證上花費時間和成本。此外，NORD CON還可以通過以太網通道進行遠程訪問，例如通過含標準以太網接口的筆記本電腦，這為用戶提供了非常靈活的遠程診斷和維護選項。諾德變頻器還可以管理安全應用，特別是它擁有安全停機1（SS1）和安全轉矩關閉（STO）功能。用戶還可通過諾德的網站免費獲取這些與安全相關的功能庫。它還能通過符合DIN EN ISO 13849標準的SISTEMA安全完整性軟件來評價機器的應用。
圖4：諾德所有的變頻器均是德國制造，通過其位于德國Aurich的電子產品生產廠（NORD Electronic Drivesystems）來生產和測試
最先進的分布式自動化系統
諾德增長最快的產品依舊是采用簡單的低成本及高效的機器和系統設計的分布式驅動解決方案，其中，建立在SK 200E變頻器基礎上的驅動系統需求量最大。它們在控制柜安裝中擁有和SK 500E相同的功能（包括定位、機載PLC以及安全相關的驅動功能）。諾德分布式驅動裝置堅固耐用，性能廣泛，分布式過程控制中可安裝泵、壓縮機及螺旋輸送機等，電機的輸出功率可達22千瓦。此外，諾德變頻器還配備了高性能微控制器，可控制同步和異步電機。該公司建立在三相異步電機和永磁同步電機基礎上的機電驅動系統還擁有IE4（超級效率）的能效級別，這些產品均由諾德內部制造。IEC標準電機可以實現簡單且易于維修的經濟型驅動概念。此外，諾德的驅動系統還結合了電機和電子設備，均擁有最高級別的系統效率，即當前EN 50598-2歐洲生態設計標準中的IES2級別。
公司背景
作為傳動技術的開發者和制造者,諾德傳動有限公司現擁有3,200名員工，是世界領先的全面綜合的驅動解決方案供應商之一。諾德的產品范圍包括標準驅動器及應用要求苛刻的定制解決方案，如節能或防爆驅動器。2015年諾德的銷售總額約為5.4億歐元。諾德成立于1965年，目前在全球設有36家子公司。諾德現已建立龐大的分銷和服務網絡，以確保最短的交貨時間，并在最短時間內提供以客戶為導向的服務。諾德各種傳動裝置的扭矩范圍為10Nm至242,000Nm，同時生產輸出功率為0.12kW至1000kW的電機，以及包括變頻器及伺服控制器在內的電氣控制裝置。諾德不但可提供傳統的集中式柜式變頻器，也可提供分布式控制的變頻器一體機產品。
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