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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(jìn)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(jiān)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(dá)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(jì)不可分割的一
部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的,它也是OPI上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),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(gè)總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為提高人機(jī)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(fù)責(zé)NC所有的功能,機(jī)床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個(gè)COM CPU板. 一個(gè)PLC CPU板和一個(gè)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(yùn)動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機(jī)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(shí)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(biāo)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(jìn)給伺服電機(jī)可采用1FT6或者1FK6系列,編碼器信號為1Vpp正弦波,可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機(jī)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(jī)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(jī)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(gè)多點(diǎn)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(gè)特殊的通訊協(xié)議,是MPI的一個(gè)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(gè)OPI端口外,還有一個(gè)MPI,一個(gè)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(gè)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(shí)為570V左右,而當(dāng)制動能量大時(shí),電壓可高達(dá)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(shí)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(jī)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(bǔ)充。濾波模塊對電源進(jìn)行濾波作用。電抗對電壓起到平穩(wěn)作用。
![]()
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(shí)常常與主電源短接,有的系統(tǒng)為了讓機(jī)床在斷電后驅(qū)動還能正常工作一段時(shí)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(shí)間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。 |
CPU 315T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求、同時(shí)需要對8個(gè)軸進(jìn)行常規(guī)運(yùn)動控制的工廠。當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時(shí),就會用到電池,電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池,電池的使用壽命通常是五年左右,電池用久了,電壓就會下降,當(dāng)其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時(shí),RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序,就會相當(dāng)麻煩。三、 PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題,尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。用戶程序執(zhí)行通過將相應(yīng)的 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)組件(自動化系統(tǒng)、工業(yè) PC、網(wǎng)絡(luò)組件或分布式 I/O 單元)集成到過程控制系統(tǒng)中,可以確保各組件完美匹配,并通過諸如簡化選擇、降低庫存或提供全球支持等措施實(shí)現(xiàn)投資高回報(bào)。面向未來,雙方將在更廣泛的領(lǐng)域開展多平臺、多層次、多領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作,探索實(shí)現(xiàn)中、德大型企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)、合作共贏的新模式,為中、德及全球客戶創(chuàng)造更大價(jià)值,為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),具備高速(0.6~0.1μs)的指令運(yùn)算速度;用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算;一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值;方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi),人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時(shí),模塊更換,等等);多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密,防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改;S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān),操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出,當(dāng)鑰匙拔出時(shí),就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能,S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng);多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中,用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。六、PLC輸出電路中沒有保護(hù),因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置,防止負(fù)載短路造成損壞PLC;plc組合CPU 312,用于小型工廠和國機(jī)械工業(yè)部簽署了全面合作備忘錄,共同推進(jìn)機(jī)械、電氣工程和電子工業(yè)的發(fā)展,這是中國在改革開放之后簽署的第一個(gè)類似的合作協(xié)議。西門子與發(fā)改委分別在2011年和2016年兩次續(xù)簽這一合作備忘錄。SIMATIC PCS 7 無縫集成到 TIA 中一個(gè)重要優(yōu)勢在于,將企業(yè)完整的過程鏈(從原材料入庫到成品出庫)集成到自動化系統(tǒng)中。保養(yǎng)編輯CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)對于與西門子公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,中國航天科工高紅衛(wèi)董事長表示,西門子公司是全球智能制造領(lǐng)先企業(yè),航天科工在云制造領(lǐng)域進(jìn)行了大量創(chuàng)新實(shí)踐,正在加快建立數(shù)據(jù)驅(qū)動型綜合創(chuàng)新企業(yè)。希望雙方以此次戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽訂為契機(jī),共同引領(lǐng)信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代潮流,共同打造智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,成為中、德務(wù)實(shí)合作的典范,為全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。西門子與中國政府在數(shù)字制造、創(chuàng)新和技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域開展合作(4) 在取下RAM模塊之前,檢查一下模塊電池是否正常工作,如果電池故障燈亮?xí)r取下模塊RAM內(nèi)容將丟失;在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。CPU 314C-2 DP,具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計(jì)數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU西門子與中國航天科工共同打造面向未來的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)批生產(chǎn)過程自動化 (SIMATIC BATCH)(4) 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下,然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲,電源機(jī)架就可拆下;卓越性能,信而有證縱向集成到各層級通信中在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造領(lǐng)域建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系五、輸入/斷開的時(shí)間要大于PLC掃描時(shí)間;物料傳輸?shù)穆窂娇刂?(SIMATIC Route Control)(6) 安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行;3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì),可靠耐用,同時(shí)可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí),只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠0?,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。CPU 312C,具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計(jì)數(shù)器功能的緊湊型 CPU 西門子股份公司(簡稱西門子)總裁兼首席執(zhí)行官凱颯(Joe Kaeser)與中國航天科工集團(tuán)公司(簡稱航天科工)董事長高紅衛(wèi)在中國國家和德國默克爾的見證下,在德國柏林簽署了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將基于工業(yè)云平臺共同打造面向未來的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。靈活洛陽西門子PLC總線電纜6XV1830-0EH10洛陽西門子PLC總線電纜6XV1830-0EH10