图1：在当今网络化制造环境中：智能驱动装置能处理数据，并根据需求发送详细的状态和应用信息
智能工厂的概念在各行业已深入人心。驱动解决方案综合供应商诺德传动系统通过符合工业4.0的驱动系统促进并推动了这一领域的发展。
现代加工厂对自动化技术中的先进智能功能提出需求。其组件需通过各种不同的网络获取现场关键数据并生成大量信息，包括其连接的传感器和执行器数据。此外，智能现场设备还需积极地监测现场活动和自主反应。驱动系统制造商诺德通过一系列模块化产品，如减速电机、驱动电子设备和软件功能解决了这些需求。该公司生产的各种分布式驱动器为特殊应用配置经济型解决方案带来便利。由于含有机载PLC，诺德变频器可按逻辑顺序进行控制。它们还能连接网络上的其它节点进行通信，包括通过以太网通道中含标准以太网接口的装置来实现灵活地访问。
知道何时采取行动
智能过程控制的先决条件是能获取现场级的精确数据，无论该控制器安装在何处，通过何种方式连接（有线或无线，工业以太网或因特网）。组件需传达其工作状态，以便工作人员了解网络系统情况。还需合适的接口将传感器和驱动器垂直整合到控制、管理和生产规划系统中，确保高质量的数据传输。因此诺德变频器需监控和传输驱动系统的数据，收集来自外部连接的数字和模拟传感器及执行器信息。此外，它们还能通过软件功能监测状态、预测维护及有效诊断。例如，变频器可以计算齿轮润滑剂的状态，并指示何时需要更换机油。它们还能自主地监控制动表面的磨损状态以及整个传动系统的负载情况。基于这些数据，操作者可以进行预测性维护，进而延长工程设备的使用寿命。
图2：诺德传动系统为饮料过滤装置安装了24台分布式驱动电子设备，减少了布线并排除了EMC的干扰问题
自主排除障碍
这些变频器能充分利用其通用型传感器接口，不只是将数据传送至中央控制器，还能根据参数来改变工艺条件，并通过集成的PI控制器功实现闭环。例如，在计量应用中，诺德驱动系统可以检测填充水平并控制补给。在各种过程应用中，网络化驱动系统通常能确保在故障发生时避免高成本的停机。在监测负荷时，变频器的机载PLC能检测到泵、螺旋输送机或搅拌器是否堵塞。若为故障设置适当的驱动参数，那么诺德驱动系统会先尝试通过反转方向及脉冲操作来排除机械故障。如果这样能有效地解决堵塞问题，驱动系统便会恢复正常运行。如果问题仍存在，变频器就会发出错误信号至控制层级，并启动后退程序，然后通过其他网络驱动设备解锁绕行。这些变频器的PLC功能显著提高了设备的利用率并降低了服务成本。
图3：高度智能化驱动系列：诺德用于控制柜或电机安装的变频器都集成了PLC功能
简化了应用开发
诺德还简化了应用开发，它通过用户友好型的免费的NORD CON编程和参数化软件为相关驱动功能提供了符合IEC 61131-3标准的支持，同时还可提供PLCopen运动控制库，并通过“结构化文本”或“指令表”等文本编程语言对客户特定的程序进行自由编程。此外，所有与驱动相关的功能都能通过变频器的PLC来直接实现。因此用户无需再在开发、验证及特定应用的固件验证上花费时间和成本。此外，NORD CON还可以通过以太网通道进行远程访问，例如通过含标准以太网接口的笔记本电脑，这为用户提供了非常灵活的远程诊断和维护选项。诺德变频器还可以管理安全应用，特别是它拥有安全停机1（SS1）和安全转矩关闭（STO）功能。用户还可通过诺德的网站免费获取这些与安全相关的功能库。它还能通过符合DIN EN ISO 13849标准的SISTEMA安全完整性软件来评价机器的应用。
图4：诺德所有的变频器均是德国制造，通过其位于德国Aurich的电子产品生产厂（NORD Electronic Drivesystems）来生产和测试
最先进的分布式自动化系统
诺德增长最快的产品依旧是采用简单的低成本及高效的机器和系统设计的分布式驱动解决方案，其中，建立在SK 200E变频器基础上的驱动系统需求量最大。它们在控制柜安装中拥有和SK 500E相同的功能（包括定位、机载PLC以及安全相关的驱动功能）。诺德分布式驱动装置坚固耐用，性能广泛，分布式过程控制中可安装泵、压缩机及螺旋输送机等，电机的输出功率可达22千瓦。此外，诺德变频器还配备了高性能微控制器，可控制同步和异步电机。该公司建立在三相异步电机和永磁同步电机基础上的机电驱动系统还拥有IE4（超级效率）的能效级别，这些产品均由诺德内部制造。IEC标准电机可以实现简单且易于维修的经济型驱动概念。此外，诺德的驱动系统还结合了电机和电子设备，均拥有最高级别的系统效率，即当前EN 50598-2欧洲生态设计标准中的IES2级别。
公司背景
作为传动技术的开发者和制造者,诺德传动有限公司现拥有3,200名员工，是世界领先的全面综合的驱动解决方案供应商之一。诺德的产品范围包括标准驱动器及应用要求苛刻的定制解决方案，如节能或防爆驱动器。2015年诺德的销售总额约为5.4亿欧元。诺德成立于1965年，目前在全球设有36家子公司。诺德现已建立庞大的分销和服务网络，以确保最短的交货时间，并在最短时间内提供以客户为导向的服务。诺德各种传动装置的扭矩范围为10Nm至242,000Nm，同时生产输出功率为0.12kW至1000kW的电机，以及包括变频器及伺服控制器在内的电气控制装置。诺德不但可提供传统的集中式柜式变频器，也可提供分布式控制的变频器一体机产品。
