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德國西門子股份公司創(chuàng)立于1847年,是全
球電子電氣工程領域的引領企業(yè)。西門子
自1872年進入中國,140余年來以創(chuàng)新的
技術、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、引領的技術成就、
懈的創(chuàng)新追求,確立了在中國市場的引領
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開關設定。
對于SINUMERIK840D應用了MPI(Multiple Point
Interface)總線技術,傳輸速率為187.5k/秒,OP單元為這個總線構成的網(wǎng)絡中的一個節(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,所有的驅動模塊均排列在其右側。
b.數(shù)字驅動
數(shù)字伺服:運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成 SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分:電源模塊+驅動模塊(功率模塊)。 電源模塊:主要為NC和給驅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)字驅動:是新一代數(shù)字控制總線驅動的交流驅動,它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,相應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,正常情況下應該為110歐。
2.611系列驅動的組成與接口
611系列的驅動分成模擬611A,數(shù)字611D和通用型611U。都是模塊化結構,主要有以下幾個模塊組成:
a.電源模塊:電源模塊是提供驅動和數(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,還能維持驅動控制板的正常工作一段時間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。 |
可用性或故障安全的安全系統(tǒng)。SIMATIC PCS 7 憑借按級分類且品種繁多的功能、統(tǒng)一的操作員控制里面以及相同架構的工程組態(tài)和管理工具,獲得了客戶一致認可。中央工程組態(tài)系統(tǒng)中包含有大量工具,用于集成系統(tǒng)的工程組態(tài)和批生產(chǎn)自動化的組態(tài)、安全功能、物料傳輸或遠程控制系統(tǒng),從而在整個生命周期內實現(xiàn)投資增值。通過降低組態(tài)成本和培訓成本,將工廠整個生命周期的總擁有成本 (TCO) 降至。plc組合CPU 313C-2 PtP,具有集成數(shù)字量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU 的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結構,具備高速(0.6~0.1μs)的指令運算速度;用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算;一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值;方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內,人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(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、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時,模塊更換,等等);多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密,防止未經(jīng)允許的復制和修改;S7-300 PLC設有操作方式選擇開關,操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出,當鑰匙拔出時,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到點的通信系統(tǒng);多點接口(MPI)集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。(7) 更換元件不得帶電操作; 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)絡架構的通訊集成解決方案:從自動化單元之間的互聯(lián)到整個工廠內組建車間級網(wǎng)絡和骨干級網(wǎng)絡的“數(shù)字化工廠網(wǎng)絡解決方案”;在工廠內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”;對分布各地的設備進行遠程診斷維護的“OEM設備遠程服務解決方案”;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)實際應用,快速啟動自己的工業(yè)通訊網(wǎng)絡架構。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計的方法進行設計。例如:冗余的設計。斷電保護,故障診斷和信息保護及恢復。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設計的控制裝置,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)標準的標準化接口和內部系統(tǒng)接口,SIMATIC PCS 7 可以在企業(yè)內部隨時隨地地獲取過程數(shù)據(jù)進行分析、規(guī)劃、協(xié)調以及優(yōu)化工廠操作流程、生產(chǎn)流程和業(yè)務過程。檢修前準備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先企業(yè),航天科工在云制造領域進行了大量創(chuàng)新實踐,正在加快建立數(shù)據(jù)驅動型綜合創(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、德務實合作的典范,為全球經(jīng)濟轉型升級做出應有的貢獻。西門子與中國政府在數(shù)字制造、創(chuàng)新和技術應用等領域開展合作(4) 在取下RAM模塊之前,檢查一下模塊電池是否正常工作,如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內容將丟失;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)中的相應得單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶程序執(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響應延遲問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。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,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(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)與智能制造領域建立戰(zhàn)略合作伙伴關系五、輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;物料傳輸?shù)穆窂娇刂?(SIMATIC Route Control)內江西門子DP網(wǎng)絡通訊電纜銷售/供應內江西門子DP網(wǎng)絡通訊電纜銷售/供應