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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(fù)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(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。
![]()
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。 |
功能CPU 319-3 PN/DP,用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)檢修前準(zhǔn)備設(shè)備定期測試、調(diào)整當(dāng)PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。(3) 關(guān)閉PLC供電的總電源,然后關(guān)閉其它給模坂供電的電源;下列技術(shù)型CPU 可以提供:(1) 每六個月或季度對PLC進行清掃,切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下,進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好,將全部連接恢復(fù)后送電并啟動PLC主機。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生;使用 SIMATIC PCS 7,實現(xiàn)全集成自動化組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成可用性或故障安全的安全系統(tǒng)。 在“西門子工業(yè)通訊創(chuàng)新之旅”活動上,西門子重點展示了針對企業(yè)各個層級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通訊集成解決方案:從自動化單元之間的互聯(lián)到整個工廠內(nèi)組建車間級網(wǎng)絡(luò)和骨干級網(wǎng)絡(luò)的“數(shù)字化工廠網(wǎng)絡(luò)解決方案”;在工廠內(nèi)部或物流中心多個無線接入點之間實現(xiàn)靈活、安全、可靠的無線通訊的“數(shù)字化工廠無線通訊解決方案”;從原材料到成品進行全生命周期信息追蹤追溯的“智能物流RFID射頻解決方案”;對分布各地的設(shè)備進行遠程診斷維護的“OEM設(shè)備遠程服務(wù)解決方案”;和針對多站點遠程監(jiān)控需求的“集中管控遠程狀態(tài)監(jiān)控解決方案”。此外,西門子還針對企業(yè)不同的通訊需求,以及如電力等環(huán)境要求苛刻行業(yè)提供量身定制的整體通訊解決方案。不同發(fā)展階段和需求的企業(yè)可根據(jù)實際應(yīng)用,快速啟動自己的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時,系統(tǒng)的維修簡單,維修時間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進行設(shè)計。例如:冗余的設(shè)計。斷電保護,故障診斷和信息保護及恢復(fù)。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置,它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。企業(yè)層的通信包括現(xiàn)場級、控制級、過程級、以及企業(yè)管理和資源規(guī)劃級 (ERP)。通過基于國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化接口和內(nèi)部系統(tǒng)接口,SIMATIC PCS 7 可以在企業(yè)內(nèi)部隨時隨地地獲取過程數(shù)據(jù)進行分析、規(guī)劃、協(xié)調(diào)以及優(yōu)化工廠操作流程、生產(chǎn)流程和業(yè)務(wù)過程。plc組合CPU 312,用于小型工廠和國機械工業(yè)部簽署了全面合作備忘錄,共同推進機械、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。當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時,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,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。SIMATIC PCS 7 無縫集成到 TIA 中一個重要優(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進行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(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)域進行了大量創(chuàng)新實踐,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,共同引領(lǐng)信息經(jīng)濟時代潮流,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)實合作的典范,為全球經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級做出應(yīng)有的貢獻。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)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。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,然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲,電源機架就可拆下;卓越性能,信而有證西門子PLC之S7家族晉城西門子DP網(wǎng)絡(luò)電纜代理商晉城西門子DP網(wǎng)絡(luò)電纜代理商