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詳細介紹
西門子6SL3120-1TE32-0AA0
6SL3120-1TE32-0AA0
SINAMICS 單電機模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,200A 內(nèi)部風(fēng)冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜
描述
通過全新按鍵面板 KP8/KP8F，SIMATIC HMI 以有利的價格提供了專門為 PROFINET 環(huán)境而設(shè)計的緊湊型小鍵盤操作員面板,。八個較大的符合人體工程學(xué)的按鍵,，分別由五種不同顏色來指示，從而形成一個裝置,。對于較大的控制面板,，您可以無間隙添加其他裝置，并通過集成以太網(wǎng)交換機進行電氣連接,，通過 24 V 直流電建立回路,。針對與安全相關(guān)的應(yīng)用,，還存在故障防護型種類 KP8F
應(yīng)用領(lǐng)域
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這些堅固耐用的按鍵面板是為簡單直接的機器操作而設(shè)計的,。在沒有按鍵和燈具就無法執(zhí)行 HMI 功能的任何地方都可以使用，例如機器和工廠的控制臺,。按鍵面板的格式具有選擇性,，以便它們也可以*地安裝到全封閉 HMI 設(shè)備的擴展裝置中。
優(yōu)勢
節(jié)省多達 90 % 的布線時間
按鈕和燈具具有更少的數(shù)字輸入/輸出模塊
由于只連接了一個標準總線電纜,，因此不會出現(xiàn)配線錯誤
集成以太網(wǎng)交換機,，用于設(shè)置總線型和環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)
可*地安裝到全封閉 HMI 設(shè)備的擴展裝置中
提供故障防護型版本
設(shè)計和功能
SIMATIC HMI KP8 可以提供 8 個較大的照明按鈕，而且這些按鈕可用標簽條輕松標記,。這些按鍵具有觸覺反饋功能,，因此，即使佩戴有手套也可以進行可靠操作,。您可以設(shè)置五種顏色（藍,、綠、紅,、黃和白）,，并且可以通過 STEP 7 硬件組態(tài)設(shè)置按鍵的亮度。其背面有 8 個 I/O 插針，這些插針可用于連接其他控制裝置,。 這些按鍵面板可以無間隙地安裝在一起,，借助于集成以太網(wǎng)交換機，這些裝置可以成為總線型拓撲的一部分,，甚至可以建立 24V 直流電回路,。
按鍵面板 KP8F － 故障防護型版本
借助于集成 PROFIsafe 通信，該按鍵面板可以和 SIMATIC S7-300F/400F 一起用于簡易緊急停止應(yīng)用的故障防護型操作,。KP8F 的兩個額外的故障防護型輸入可以使用兩個緊急停止按鈕來實現(xiàn) SIL 2,。如果一個緊急停止按鈕只連接到一個輸入，可以實現(xiàn) SIL 3,。KP8F 可以由兩個故障防護型控制器通過共享設(shè)備 PROFINET 功能來處理,。
技術(shù)數(shù)據(jù)
設(shè)備 | KP8 |
|---|---|
按鍵數(shù)量 | 8 |
指示燈顏色 | 紅、黃,、綠,、藍、白 |
數(shù)字量輸入 | 8（KP8F 有 2 個額外的故障防護型輸入） |
數(shù)字量輸出 | 8 |
接口 | 2 個具有集成交換機的 RJ45 以太網(wǎng) |
防護等級 | 正面 IP 65（如果安裝）,，背面 IP 20 |
前面板 | 98 x 155 mm（寬 x 高） |
安裝開孔 | 68 x 129 mm（寬 x 高） |
深度 | 49 mm |
目前CU310 DP,、CU310 PN、CU320支持的新固件版本為V2.6 SP2 HF11,。CU320-2DP支持的新固件版本為V4.3 SP2,。SINAMICS S120的固件保存在CF卡中，固件升級需要對CF卡進行操作,。CU320-2DP是新一代控制單元,，它的CF卡與上一代控制單元是不通用的，所支持的版本也不同,，如下圖所示,。
圖1 控制單元與固件版本
在不更換硬件的情況下，可以對控制單元的固件進行升級,。本文以CU320為例,，介紹了從V2.5升級成V2.6.2的步驟，CU310,、CU320-2DP的固件版本升級步驟與之類似,。
如果要將CU320項目升級成CU320-2DP，而保留原有項目數(shù)據(jù),，請參考下載中心應(yīng)用文檔F0479,。
1 準備條件
在升級前，需要滿足以下條件：
- 硬件需求
a) CF卡讀卡器
b) 調(diào)試用PG/PC,，比如帶CP5512的筆記本電腦
c) S120控制單元,，要支持新的Firmware
> CU310 DP（6SL3040-0LA00-0AA1）和CU310 PN（6SL3040-0LA01-0AA1）都支持V2.5或以上版本的Firmware
> CU320（6SL3040-0MA00-0AA1 ）硬件版本C或以上 - 軟件需求
a) STARTER V4.1 SP3或以上，或SCOUT V4.1 SP3或以上
b) 新的Firmware
對于2.4及以上版本的固件可以完整的裝載到64MB的CF卡上，V2.4及以上的CF卡都是足夠大的,。如果要把2.4及以上版本的固件裝載到32MB的CF卡（帶V2.2或V2.3固件的CF卡）上,，要先刪掉 …SIEMENSSINAMICSDATADESC文件夾里的AOP語言文件，再裝載到CF卡上,。2.4及以上版本的固件不能夠裝載到16MB（比如版本為V2.1）的CF卡上,。
2 升級步驟
如果要對CU的固件版本進行升級，可按照以下步驟進行：
- 備份原有項目
- 刷新CF卡
- 離線升級項目
- 在線下載項目
2.1 備份原有項目
1. 連接PG/PC到驅(qū)動器,，比如通過Profibus DP,。
2. 打開STARTER，創(chuàng)建新項目,，在線并上載原項目數(shù)據(jù),，并做好備份。
2.2 刷新CF卡
1. 驅(qū)動器設(shè)備斷電,。
2. 取出CF卡,，并使用讀卡器將其連到電腦上，備份CF卡內(nèi)原有數(shù)據(jù),。
3. 刪除CF卡內(nèi)所有數(shù)據(jù),，如果有KEYS文件夾，則保留這個文件夾,。注意不要使用格式化功能,。
4. 將新版本的Firmware拷貝到CF卡根目錄下。
5. 將CF卡插入驅(qū)動器,，并重新上電,。
2.3 離線升級項目
使用STARTER打開原有項目文件，在左側(cè)導(dǎo)航欄右鍵點擊驅(qū)動單元,，依次選擇“Target Device” ? “Device Version”,，如下圖所示,。
圖2 STARTER軟件視圖
從彈出的窗口中選擇新版本,，并點擊Change Version按鈕。
圖3 選擇升級版本
然后會彈出版本升級的警告窗口,，點擊“Yes”,。
圖4 升級時的警告窗口
如果此時有別的STEP7應(yīng)用程序在運行，還會彈出下面的提示窗口,，要求關(guān)閉所有其他STEP7應(yīng)用程序,。點擊“Yes”，程序會自動關(guān)閉所有STEP7應(yīng)用程序,。
圖5 關(guān)閉STEP7應(yīng)用程序時的警告窗口
然后在窗口下部的狀態(tài)欄會顯示項目升級的狀態(tài),，升級完畢后，會出現(xiàn)“Successfully completed”的提示。
圖6 升級完成后的提示
2.4 在線下載項目
1. 使用STARTER重新連接驅(qū)動器,，并在線,。
2. 下載升級后的項目數(shù)據(jù)。
3. Copy RAM to ROM,。
下載完成后,，在Alarms欄會出現(xiàn)驅(qū)動器組件正在升級的提示A01306。
圖7 組件升級時的提示
升級完畢后,，在Alarms欄出現(xiàn)要求重新上電的提示A01007,。
圖8 組件升級完畢后的提示
重新上電后，設(shè)備升級完成,。
一,、概述
S120 有兩種形式：
用于多軸系統(tǒng)的 DC/AC 裝置
用于單軸系統(tǒng)的 AC/AC 裝置
這兩種形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具備基本定位功能。當前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能：
? 點動 (Jog)： 用于手動方式移動軸,，通過按鈕使軸運行至目標點
? 回零 (Homing/Reference)：用于定義軸的參考點或運行中回零
? 限位 (Limits)：用于限制軸的速度,、位置。包括軟限位,、硬限位
? 程序步 (Traversing Blocks)： 共64個程序步,，可自動連續(xù)執(zhí)行一個完整的程序也可單步執(zhí)行
? 直接設(shè)定值輸入/手動設(shè)定值輸入 (Direct Setpoint Input / MDI)：目標位置及運行速度可由上位機實時控制。
使用 S120 基本定位功能的前提條件：
調(diào)試軟件：Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本
硬件版本：SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本
注：
安裝 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少為 V5.3.3.1 以上
二,、激活基本定位功能
S120的定位功能必須在變頻器離線配置中激活,，步驟如下：
定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或?qū)＜覅?shù)表進行設(shè)置
定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或?qū)＜覅?shù)表進行設(shè)置
使用控制面板 使用專家參數(shù)表
使用控制面板的操作步驟：
三、基本定位_點動（JOG）
S120 中基本定位功能的點動有兩種方式：
? 速度方式( travel endless)：點動按鈕按下,，軸以設(shè)定的速度運行直至按鈕釋放,。
? 位置方式( travel incremental)：點動按鈕按下并保持，軸以設(shè)定的速度運行至目標位置后自動停止,。
? 使用控制面板的點動功能僅限于速度方式,，位置方式需使用專家參數(shù)表設(shè)定。
? 執(zhí)行點動功能,，應(yīng)先使能變頻器ON/OFF1（P0840）
西門子6SL3120-1TE32-0AA0
四,、基本定位_回零（Homing / Reference）
回零/尋參（Homing / Reference）
回參考點模式（回零模式）只有使用增量編碼器（旋轉(zhuǎn)編碼器 Reserver、正/余弦編碼器Sin/Cos 或 脈沖編碼器）時需要,，因每次上電時增量編碼器與軸的機械位置之間沒有任何確定的關(guān)系,。因此軸都必須被移至預(yù)先定義好的零點位置。即執(zhí)行 Homing 功能,。
當使用編碼器 ( Absolute ) 時每次上電不需重新回零,。
S120 中回零有三種方式：
? 直接設(shè)定參考點 (Reference): 對任意編碼器均可
? 主動回零 (Reference point approach): 主要指增量編碼器
? 動態(tài)回零 (Flying Reference)：對任意編碼器均可
4.1設(shè)置參考點 (Set_Reference)
通過用戶程序可設(shè)置任意位置為坐標原點。通常情況下只有當系統(tǒng)即無接近開關(guān)又無編碼器的零脈沖時,，或者當需要軸被設(shè)置為一個不同的位置時才使用該方式
操作步驟（已設(shè)定開關(guān)量輸入點 DI2 為ON/OFF1命令源 P840）
1. 進入“Homing”
2. 連接一數(shù)字量輸入點 ( DI 1 )至參數(shù) P2596作為設(shè)置參考點信號位,，該位上升沿有效
3. 設(shè)定參考點位置坐標值 P2599（如 0）
4. 閉合DI 2運行使能
5. 閉合DI 1 激活“設(shè)置參考點”命令,，于是該軸當前位置 r 2521 立即被置為P2599 中設(shè)定的值。如 r2521=0
4.2主動回零（Active Homing）
主動回零方式只適用于增量編碼器,，值編碼器只需在初始化階段進行一次編碼器校準,，以后不必做回零
主動回零有三種方式：
僅用編碼器零標志位( Encoder Zero Mark ) 回零
僅用外部零標志( External Zero Mark ) 回零
使用接近開關(guān) + 編碼器零標志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零
4.2.1值編碼器的主動回零
如果我們使用值編碼器并且作主動回零時會看到如下頁面：
4.2.2增量編碼器的主動回零
依下圖所示進行配置
相關(guān)參數(shù)設(shè)定
1. 進入 “ Homing “ (回零) 頁面
2. 定義開關(guān)量輸入點DI 1為開始尋參命令（參數(shù)P2595=722.0）
3. 回零方式選擇主動回零P2597=0
4. 定義開關(guān)量輸入點DI 2為接近開關(guān) P2612= 722.1（粗脈沖）
5. 軸運行極限點，如果回零過程中極限點到達（P2613/P2614=0）則軸反轉(zhuǎn),。若兩點全為零則軸停止,。
6. 回零方式：接近開關(guān) + 編碼器零脈沖
7. 回零開始方向P2604 (0:正向；1：反向)
動作過程：
變頻器運行ON/OFF1閉合,，DI 1閉合,，開始尋參過程
? 上圖中（Step1）軸按照P2604 定義的搜索方向，以大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605,，到達接近開關(guān)后（DI 2 閉合）,以大減速度P2573減速停止,，進入下一步：搜索編碼器的零脈沖
? 軸反向加速至速度 P2608，離開接近開關(guān)后（DI 2 斷開）遇到的編碼器的*個零脈沖后軸停止,。進入下一步：回參考點
? 上圖中（Step3）軸反向加速以速度 P2611運行偏置距離P2600后停止在參考點,，完成主動回零過程。
4.3動態(tài)回零（Passive Homing）
Passive Homing （動態(tài)回零）又稱為 Homing on the fly
動態(tài)回零用于軸工作于任意定位狀態(tài)時動態(tài)修改當前位置值為零（如：在點動時,、執(zhí)行程序步時,，執(zhí)行 MDI 時），執(zhí)行動態(tài)回零后并不影響軸當前的運行狀態(tài),，軸并不是真正的回到零點而只是其當前位置值被置為0,，重新開始計算位置。
前提條件：P2597=1
值編碼器的動態(tài)回零：
參數(shù)設(shè)定
? 打開 “ Homing “ (回零) 頁面
? 定義開始尋參命令P2595源（如開關(guān)量輸入點DI2）
? 回零方式選擇動態(tài)回零P2597=1
? 接近開關(guān)Bero為上升沿有效（如上圖中P2511）
? 定義開關(guān)量輸入點DI 10（只能為快速I / O）為接近開關(guān) P488= 722.10（如上圖中2）
動作過程：
? 變頻器運行（使能ON/OFF1）,，選擇任意一種命令（如點動,，程序步、MDI等）軸按照所選擇的方式運行
? 閉合DI 2,，開始動態(tài)回零
? 閉合快速開關(guān)DI 10（下圖中紅色線為該開關(guān)狀態(tài)）,，可見到位置實際值立即恢復(fù)為0，后重新計值（如圖中綠色線所示）,，在整個動態(tài)回零過程中軸的運行速度不受影響,。
五、基本定位_限位（Limit）
S120 中包含兩種限位功能：軟限位,、硬限位,。以限制軸運行范圍。同時還有對軸運行速度,，加減速的限制。
如下圖所示激活限位方式
? 項目導(dǎo)航欄中選擇限位功能塊
? 激活軟限位P2582 =1,，正/反向位置范圍通過 P2578, P2579設(shè)定
? 激活硬限位P2568 =1,，硬限位位置開關(guān)源 P2569, P2570
? 大速度：P2571,、大加速度：P2572、大減速度：P2573
注：限位開關(guān)信號為 “ 低 “ 有效
到達硬限位后軸將以大減速度 P2573 故障停車,，即使故障復(fù)位后也只允許反向運行
六,、基本定位_程序步（Traversing Blocks）
通過使用Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自動執(zhí)行一個完整的定位程序，也可實現(xiàn)單步控制,；各程序步之間可通過數(shù)字量輸入信號切換,。但只有當前程序步執(zhí)行完后下一程序步才有效。
在S120 中提供了多 64個程序步供使用,。
程序步執(zhí)行步驟：
1. 項目導(dǎo)航欄中選擇 Traversing Blocks 模式,，設(shè)定開關(guān)量輸入點DI4用于激活程序步功能
2. 不拒絕任務(wù) P2641= r722.2=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中P2640=0發(fā)出停止命令,，則軸將以減速度P2620減速停車,。
若斷開DI 3 ( r722.2=0 )發(fā)出拒絕任務(wù)命令，則軸將以大減速度P2573減速停車,。
3. 按工藝需要設(shè)定各個程序步參數(shù),，程序步代號決定程序的執(zhí)行順序。代號為 -1表示該步不執(zhí)行（初始代號全部為 -1）,。
4. 通過6個數(shù)字量輸入點的不同組合選擇需要的程序步
5. 變頻器運行,，閉合DI 4（r722.3=1）激活 Traversing 方式 ( P2631=1有效 )軸按設(shè)定步驟運行。
結(jié)構(gòu)說明：
P2616 (No.) 每個程序步都要有一個任務(wù)號,，運行時依此任務(wù)號順序執(zhí)行 （ -1 表示無效的任務(wù)）
P2621 (Job ) 表示該程序步的任務(wù),。有7 種任務(wù)供選擇：Positioning （位置方式）、Endless_POS / Endless_NEG（正 / 反向速度方式）,、Waiting（等待parameter 中的時間后執(zhí)行下一步） Goto（跳轉(zhuǎn)到parameter中的程序步） Set_O / Reset_O（置位/復(fù)位parameter 中的開關(guān)量輸出點）
P2622 ( Parameter ) 依賴于不同的Job,，對應(yīng)不同的Job有不同的含義（參見List Manual）
P2623.8/9 ( Mode ) 定義定位方式，僅當任務(wù) ( Job )為位置方式 ( Position ) 時有效
P2617/P2618/P2619/P2620 ( Position, Velocity, Acceleration, Deceleration ) 運動的位置,，速度,，加/減速
P2623.4/5/6 ( Advance ) 制定本任務(wù)結(jié)束方式。END: 本任務(wù)結(jié)束不連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù),，Continue_With_Stop: 本任務(wù)結(jié)束準確定位,，電機停止后重新啟動開始下一任務(wù)。Continue_Flying: 本任務(wù)結(jié)束連續(xù)執(zhí)行下一任務(wù),。
P2623.0 ( Hide ) 跳過本條程序步不執(zhí)行該任務(wù),。
依賴于 Job 的方式，Configuration of digital output 僅當Job 設(shè)定為 SET_O / RESET_O時有效,，用于設(shè)定開關(guān)量輸出,。
示例：
編制一段程序：
以速度 700 LU/min， 加 / 減速為100% 運行相對位置 50000 LU 減速停止,；等待 30ms,；再以速度 600 LU/min,， 加 / 減速為100% 運行相對位置 40000 LU 減速停止。
編制程序步如下：
七,、手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）
Direct Setpoint Input / MDI （直接設(shè)定點輸入方式/手動數(shù)據(jù)輸入方式）, MDI 的縮寫來自于 NC 技術(shù)“Manual Data Input ”
使用MDI 功能我們可以很輕松地通過外部控制系統(tǒng)來實現(xiàn)復(fù)雜的定位程序,，通過由上位機控制的連續(xù)變化的位置、速度來滿足我們的工藝需要,。
MDI 有兩種不同模式：
? 位置 ( position) 模式 P2653=0,、
? 手動定位或稱速度模式( setting up ) P2653=1這兩種模式可在線切換
速度模式是指軸按照設(shè)定的速度及加/減速運行，不考慮軸的實際位置,。
位置模式是指軸按照設(shè)定的位置,、速度、加/減速運行,；
位置模式又可分為位置 （P2648=1）和 相對位置（ P2648=0）兩種方式,。
7.1 MDI 模式配置如下圖所示
7.2 激活 MDI 方式及參數(shù)配置
1. 進入直接數(shù)據(jù)輸入/ MDI 模式
2. 如上面程序步中所述：不拒絕任務(wù) P2641=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中可通過斷開聯(lián)接與P2640的外部開關(guān)發(fā)出停止命令,，則軸將以減速度P2620減速停車,。
若斷開聯(lián)接與P2641的外部開關(guān)發(fā)出拒絕任務(wù)命令，則軸將以大減速度P2573減速停車
3. 設(shè)定開關(guān)量輸入點DI 9用于激活MDI功能（P2647為“1”有效）
4. 相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置位置,、速度,、加 / 減速度 P2642 ~ P2645）
5. 位置模式選擇 P2653
P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式
6. 定位方式選擇 P2648
位置方式：P2654=0, P2648=1,；相對定位方式：P2654=**1*(16H)
7. 方向設(shè)定源 P2651,、P2652
8. 數(shù)據(jù)傳輸形式 (P2649) 及數(shù)據(jù)設(shè)定值確認命令源( P2650)
S120 中MDI 的數(shù)據(jù)傳輸可采用兩種形式：
連續(xù)傳輸 P2649=1
單步傳輸、由上升沿確認 P2649=0
? 所謂單步傳輸是指MDI 數(shù)據(jù)的傳輸依賴于參數(shù) P2650 中選擇的開關(guān)量信號,。該命令為 “沿” 有效,，每次執(zhí)行完一個機器步后，需要再次施加上升沿,，新的速度,、位置等才能有效。
? 與單步傳輸不同,，一旦激活連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸,，MDI 數(shù)據(jù)（位置、速度,、加 / 減速度）可連續(xù)修改且立即有效而無需開關(guān)使能,。這樣我們就可通過上位機實時調(diào)整目標位置及軸的運行速度、加 / 減速度而不會停機
注：連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸僅適用于定位方式
7.3 調(diào)試參數(shù)
運行命令源 (ON/ OFF1)為 P840
不拒絕數(shù)據(jù)傳輸： P2641=1
無停止命令： P2640=1
MDI 位置模式： P2653=0/1
選擇傳輸模式： P2649=0/1
數(shù)據(jù)設(shè)定值確認命令源 P2650 ( P2649=1時無效)
激活MDI 模式的命令源 P2647
選擇定位方式： P2648=1
設(shè)置目標參數(shù)：P2690,、P2691,、P2692、P2693
變頻器運行后,，激活MDI模式,，軸按設(shè)定值運行,。
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