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德國西門子股份公司創(chuàng)立于1847年,是全
球電子電氣工程領(lǐng)域的引領(lǐng)企業(yè)。西門子
自1872年進入中國,140余年來以創(chuàng)新的
技術(shù)、卓越的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地
中國的發(fā)展提供全面支持,并以出眾的品
和令人信賴的可靠性、引領(lǐng)的技術(shù)成就、
懈的創(chuàng)新追求,確立了在中國市場的引領(lǐng)
位。2014年(2013年10月1日至2014年9月
日),西門子在中國的總營收達到64.4億
歐元,擁有超過32000名員工。西門子已
經(jīng)發(fā)展成為中國社會和經(jīng)濟不可分割的一
部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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MCP是專門為數(shù)控機床而配置的,它也是OPI上的一個節(jié)點,根據(jù)應(yīng)用場合不同,其布局也不同,目前,有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D,MCP的MPI地址分別為14和6,用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。
對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI(Multiple Point
Interface)總線技術(shù),傳輸速率為187.5k/秒,OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率,又有OPI(Operator PanelInterface)總線,它的傳輸速率為1.5M/秒。 ![]()
a.NCU數(shù)控單元
SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU(Numenrical
Controlunit)單元:中央控制單元,負責(zé)NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成.
根據(jù)選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分為NCU561.2,NCU571.2,
NCU572.2,NCU573.2(12軸),NCU573.2(31軸)等若干種,同樣,NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件,并且?guī)в蠱PI或Profibus借口,RS232借口,手輪及測量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU單元很薄,所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。
b.?dāng)?shù)字驅(qū)動
數(shù)字伺服:運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成 SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分:電源模塊+驅(qū)動模塊(功率模塊)。 電源模塊:主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源,產(chǎn)生母線電壓,同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)容量不同,凡小于15KW均不帶饋入裝置,極為U/E電源模塊;凡大于15KW均需帶饋入裝置,記為I/RF電源模塊,通過模塊上的訂貨號或標記可識別。 611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動,它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,相應(yīng)的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列,編碼器信號為1Vpp正弦波,可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
c.PLC模塊
SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC
S7-300的軟件及模塊,在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊(Power Supply),接口模塊(Interface Module)機信號模塊(Signal Module)。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
電源模塊(PS)是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。
接口模塊(IM)是用于級之間互連的。
信號模塊(SM)使用與機床PLC輸入/輸出的模塊,有輸入型和輸出型兩種。
二.硬件的接口
1.840D系統(tǒng)的接口
![]() 840D系統(tǒng)的MMC,HHU,MCP都通過一根MPI電纜掛在NCU上面,MPI是西門子PLC的一個多點通訊協(xié)議,因而該協(xié)議具有開放性,而OPI是840D系統(tǒng)針對NC部分的部件的一個特殊的通訊協(xié)議,是MPI的一個特例,不具有開放性,它比傳統(tǒng)的MPI通訊速度要快,MPI的通訊速度是187.5K波特率,而OPI是1.5M。 NCU上面除了一個OPI端口外,還有一個MPI,一個Profibus接口,Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設(shè)備。Profibus的通訊電纜和MPI的電纜一樣,都是一根雙芯的屏蔽電纜。
在MPI,OPI和Profibus的通訊電纜兩端都要接終端電阻,阻值是220歐,所有如果要檢測電纜的好壞情況,可以在NCU端打開插座的封蓋,量A,B兩線間的電阻,正常情況下應(yīng)該為110歐。
2.611系列驅(qū)動的組成與接口
611系列的驅(qū)動分成模擬611A,數(shù)字611D和通用型611U。都是模塊化結(jié)構(gòu),主要有以下幾個模塊組成:
a.電源模塊:電源模塊是提供驅(qū)動和數(shù)控系統(tǒng)的電源,包括維持系統(tǒng)正常工作的弱電和供給功率模塊用的600V直流電壓。根據(jù)直流電壓控制方式,它又分為開環(huán)控制的UE模塊和閉環(huán)控制的I/R模塊,UE模塊沒有電源的回饋系統(tǒng),其直流電壓正常時為570V左右,而當(dāng)制動能量大時,電壓可高達640多伏。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右
。
b.控制模塊:控制模塊實現(xiàn)對伺服軸的速度環(huán)和電流環(huán)的閉環(huán)控制功率模塊,對伺服電機提供頻率和電壓可變的交流電源監(jiān)控模塊,主要是對電源模塊弱電供電能力的補充。濾波模塊對電源進行濾波作用。電抗對電壓起到平穩(wěn)作用。
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3.
611電源模塊的接口信號
611模塊的接口信號有以下幾組:
(1)電源接口
U1 V1 W1 主控制回路三相電輸入端口 X181
工作電源的輸入端口,使用時常常與主電源短接,有的系統(tǒng)為了讓機床在斷電后驅(qū)動還能正常工作一段時間,把600V的電壓端子與P500 M500端子短接,這樣由于600V電壓不能馬上放電完畢,還能維持驅(qū)動控制板的正常工作一段時間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。 |
· 先進的工業(yè)設(shè)計理念(二)模擬量I/O模塊 模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴展功能。S7-200的模擬量擴展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連,并有很大的靈活性,且安裝方便。 1.EM231模擬量輸入模塊 4AI(電壓或電流)輸入信號的范圍由SW1、SW2和SW3設(shè)定。 2.EM232模擬量輸出模塊 2AO(電壓或電流) 3.EM235模擬量混合模塊 4AI(電壓或電流),量程由SW1~SW6設(shè)定 1AO(電壓或電流) (三)通信模塊 S7-200系列PLC除了CPU226本機集成了兩個通信口以外,其他均在其內(nèi)部集成了一個通信口,通信口采用了RS-485總線。此外,各PLC還可以接入通信模塊,以擴大其接口的數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)能力。 1.EM277模塊 EM277模塊是PROFIBUS-DP從站模塊,同時也支持MPI從站通訊; 2.EM241:調(diào)制解調(diào)器(Modem)通訊模塊 3.CP243-1:工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊; 4.CP243-1 IT:工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊,同時提供Web/E-mail等IT應(yīng)用; 5.CP243-2:AS-Ⅰ主站模塊,可連接最多62個AS-Ⅰ從站。 S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和這些擴展模塊構(gòu)成的。 一般的邏輯控制系統(tǒng)用軟繼電器、定時器和計數(shù)器及基本指令就可以實現(xiàn)。利用功能指令可以開發(fā)出更復(fù)雜的控制系統(tǒng),以致構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這些功能指令實際上是廠商為滿足各種客戶的特殊需要而開發(fā)的通用子程序。功能指令的豐富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一個重要指標。 S7-200的功能指令很豐富,大致包括這幾方面:算術(shù)與邏輯運算、傳送、移位與循環(huán)移位、程序流控制、數(shù)據(jù)表處理、PID指令、數(shù)據(jù)格式變換、高速處理、通信以及實時時鐘等。 功能指令的助記符與匯編語言相似,略具計算機知識的人學(xué)習(xí)起來也不會有太大困難。但S7-200系列PLC功能指令畢竟太多,一般讀者不必準確記憶其詳盡用法,需要時可可查閱產(chǎn)品手冊。 工業(yè)自動化集團可提供豐富的自動化系統(tǒng)、工業(yè)控制和工業(yè)軟件產(chǎn)品與系統(tǒng),以及全面的工業(yè)解決方案,旨在幫助生產(chǎn)和過程工業(yè)中的客戶更加迅速、高效、靈活地進行生產(chǎn)。作為行業(yè)的自動化專家和工業(yè)軟件供應(yīng)商,西門子工業(yè)自動化集團對整個生產(chǎn)鏈進行了優(yōu)化,包括從產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā),到產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。通過幫助生產(chǎn)和過程行業(yè)中的客戶實現(xiàn)生產(chǎn)、管理和維護流程的數(shù)字化無縫集成,其軟件解決方案可顯著降低成本,· 潛在的缺陷及故障分析模型貫穿產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié),最大程度確保產(chǎn)品可靠性新穎的信號板設(shè)計可擴展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下,信號板擴展能更加貼合用戶高速芯片,性能卓越高速芯片,性能卓越· 先進的生產(chǎn)失效故障模式分析· 集成的工業(yè)以太網(wǎng)接口,可以和 S7-200 SMART 以及 LOGO!0BA7 建立高速無縫的連接。同時,程序下載速度也有大幅度的提升3. 限制條件參數(shù)2:輸出點的切換頻率 · 高速的外部總線充分發(fā)揮處理器的強大性能對于 CPU V4.1 和更高版本,使用 STEP7 V5.4 SP3 + HSP 及更高版本可以將 CP 443-1 EX20 組態(tài)為 EX20。1、內(nèi)置的 24V 電子自恢復(fù)反接保護,避免因誤接線而導(dǎo)致的產(chǎn)品損壞提供不同類型、I/O點數(shù)豐富的CPU模塊,單體I/O點數(shù)最高可達60點,可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外,CPU模塊配備選件擴展,精確定制描述CPU 模塊本體最多集成3 路高速脈沖輸出,頻率高達100 kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式,可自由設(shè)置運動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能,快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。? 輸出點的切換頻率· 集成的串口(支持Modbus,RS422/485 自適應(yīng)切換),使精彩系列面板的通訊更加靈活,可以和市場主流的小型 PLC 建立穩(wěn)定可靠的通訊連接。(三菱 FX 系列;歐姆龍 CP1 系列;臺達 DVP-SV/ES2 系列)LED 背光,節(jié)能降耗配備西門子專用高速處理器芯片,基本指令執(zhí)行時間可達0.15 μ s,在同級別小型PLC中遙遙領(lǐng)先。一顆強有力的“芯”,能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯,復(fù)雜的工藝要求時表現(xiàn)的從容不迫。的實際配置,提升產(chǎn)品的利用率,同時降低用戶的擴展成本。標準型和經(jīng)濟型供用戶選擇,對于不同的應(yīng)用需求,產(chǎn)品配置更加靈活,最大限度的控制成本。S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù),并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU,在 S7-300 設(shè)計中還有各種針對技術(shù)和通訊的特殊模塊。本機集成Micro SD 卡插槽,使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級,極大地方便了客戶工程師對最終用戶的服務(wù)支持,也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。(1) 5V電源消耗:5V電源是CPU通過I/O總線電纜供給模塊使用的,5V電源是無法通過外接電源補充和擴展的。我們需計算所有S7-200數(shù)字量模塊的5V電源消耗總和,以保證其不超過CPU 5V電源供應(yīng)能力?!?LED 較之 CCFL,背光板厚度降低一半左右,使精彩系列面板更輕巧。同時,操作屏亮度更高,色彩更均勻,表現(xiàn)力更強,可視范圍提高到 140°2、LED 背光可以降低設(shè)備能耗,結(jié)合屏保功能最大程度地延長操作屏的使用壽命CPU模塊本體標配以太網(wǎng)接口,集成了強大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC中,方便快捷,省去了專用編輯電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU模塊、觸摸屏、計算機進行通信,輕松組網(wǎng)。優(yōu)勢在繼承西門子編程軟件強大功能的基礎(chǔ)上,融入了更多的人性化設(shè)計,如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強大的密碼保護等。在體驗強大功能的同時,大幅提高開發(fā)效率,縮短產(chǎn)品上市時間。模塊5V/24V電源消耗請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》附錄A 技術(shù)規(guī)范表A-12 ?!?高性能處理器、高速外部總線及 64M DDR 內(nèi)存1、PPI 通訊協(xié)議確保精彩系列面板與 S7-200 建立高速無縫的連接,和 S7-200 PLC 組成完美的小型自動化解決方案CPU模塊本體最多集成3路高速脈沖輸出,頻率高達100kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式,可自由設(shè)置運動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能,快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)整、定位等功能。通過前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器??墒褂靡韵逻B接方式進行連接:SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器,SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICS V20 變頻器完美整合,為OEM 客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案,滿足客戶對于人機交互、控制、驅(qū)動等功能的全方位需求。3、當(dāng)采用 PPI 通訊時,通信速率高達 187.5kb/s麗水西門子PLC通訊線6XV1830-0EH10麗水西門子PLC通訊線6XV1830-0EH10