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西門子PLC模塊6ES7518-4TP00-0AB0參數(shù)詳細
西門子PLC模塊6ES7518-4TP00-0AB0參數(shù)詳細
西門子PLC模塊6ES7518-4TP00-0AB0參數(shù)詳細
靈活,、開放和可靠 – 量身定制的電機管理系統(tǒng)
如何能夠防止工廠中發(fā)生故障及其造成的成本高昂的停產(chǎn),？如何能確保佳電機利用率？避免系統(tǒng)中的故障并提前檢測出將要發(fā)生的故障的佳方法是什么,？為此,，西門子推出了采用SIMOCODE pro 的智能電機管理系統(tǒng) – 長達 25 年的可靠伙伴。
SIMOCODE pro 是用于低壓電機的靈活而模塊化的電機管理系統(tǒng),?？赏ㄟ^ PROFIBUSDP,PROFINET/OPCUA，RTU 或 EtherNet/IP方便地直接連接到自動化系統(tǒng),。它滿足電機起動器與自動化系統(tǒng)的所有功能要求（包括電機的安全斷開）,，并在一個緊湊型系統(tǒng)中組合了所有需要的保護,、監(jiān)視和控制功能。因此,，過程控制質(zhì)量得到提高,，同時降低了成本– 從工廠與系統(tǒng)的規(guī)劃和安裝，直至運行和維護,。
可滿足現(xiàn)在和將來的要求,，并獲益于 SIMOCODE pro：
節(jié)省時間、空間和資金
系統(tǒng)簡單易用,，使用的組件較少,，但具有全部所需的功能
借助于可選的擴展模塊實現(xiàn)靈活擴展
提供豐富的數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)具有透明性
當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執(zhí)行上述三個階段,。
輸入采樣在輸入采樣階段,，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。
用戶程序執(zhí)行在用戶程序執(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(gòu)成的控制線路,，并按先左后右,、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(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。
即,，在用戶程序執(zhí)行過程中,，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,，而且排在上面的梯形圖,，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反,，排在下面的梯形圖,，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
輸出刷新當掃描用戶程序結(jié)束后,，PLC就進入輸出刷新階段,。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè),。這時，才是PLC的真正輸出,。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。
由于軋輥的輥形曲線形狀復雜及其精度控制高的特殊要求,，我們研究開發(fā)新一代基于SINUMERIK840D平臺的納米級數(shù)控系統(tǒng),，與軋輥傳統(tǒng)加工工藝相結(jié)合，作為實現(xiàn)軋輥納米級（10-6mm）的高速高精度的磨削加工控制,，以通常的為單位輸入數(shù)控指令,，以納米為單位進行精密的位置計算，輸出控制各伺服軸運動的位置指令的“納米級插補器"和執(zhí)行該指令的高速高響應(yīng)的伺服控制器,。該控制器使用高速CPU和新的伺服電動機及精密的位置測量與反饋元件,，實現(xiàn)納米級進給。終實現(xiàn)軋輥磨床極為平滑和高速高精度進給磨削及實現(xiàn)高性能,、高品質(zhì)軋輥磨削,。
本文主要介紹基于西門子新的開放式SINUMERIK840D為控制平臺，以軋輥磨床MK8463為控制對象,，以O(shè)EM開發(fā)包為工具,，利用編程語言VisualBasic6.0和ViSualC6.0等,，應(yīng)用智能化技術(shù)和專家工藝系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)的智能化納米級數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，功能模塊劃分和主要模塊的實現(xiàn)方法,。
一,、SINUMERIK840D的開放性
開放式CNC系統(tǒng)是對傳統(tǒng)封閉式數(shù)控系統(tǒng)的根本突破，是當今數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主流,。在控制系統(tǒng)的開放性方面,，不同開發(fā)商及研究機構(gòu)采用的解決方案也不同。按開放的層次不同可分3種途徑,，開放層次不同,，實現(xiàn)的難度不等，獲得的開放效果也相差很大,，如圖1所示,。圖中，虛線將控制系統(tǒng)劃分為人機控制（Man-MachineControl,MMC）層和控制內(nèi)核層兩個層面,，其中控制內(nèi)核是CNC系統(tǒng)完成實時加工過程調(diào)度和控制的核心部分,，一般和系統(tǒng)實時性相聯(lián)系。3種方式就是基于對這種兩個層面開放的不同處理來區(qū)分的
數(shù)控系統(tǒng)包括HMI（人機管理界面）中的上位機數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序（Application）,、數(shù)控通訊服務(wù)器（NCDDEserver）以及數(shù)控核（SINUMERIK840DNCK）,、可編程序控制器（SIMATCS7-300PLC）及相關(guān)通訊測量單元這五大部分。其中上位機數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序是控制核心,，借助于西門子840DOEM二次開放式的開發(fā)包工具,、程序界面編程工具VB、動態(tài)庫編程工具VC來開發(fā)并實現(xiàn),；NCDDE服務(wù)器借助于多點接口MPI完成840D與上位機數(shù)控應(yīng)用程序通訊的功能,，借助于編程語言的通訊控件和通訊語言來實現(xiàn)；SINUMERIK840DNCK完成插補運算,、處理解釋數(shù)控代碼,，執(zhí)行軋輥工藝數(shù)控程序。SIMATCS7PLC部分是具體執(zhí)行單元,，我們以PLC編程語言S7-300語言對其進行編程設(shè)計,，以配合軋輥工藝的實現(xiàn)；相關(guān)通訊測量單元將涉及到精密化磨削與測量數(shù)據(jù)的采集,，借助于納米級精密光柵尺、PLC以及反饋裝置來實現(xiàn),。
經(jīng)過對軋輥磨床數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺和軋輥工藝的需求分析,，上位機數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用程序部分包括了系統(tǒng)初始化、軋輥磨削參數(shù)設(shè)置,、軋輥工藝程序智能決策,、軋輥輥形曲線智能創(chuàng)成,、軋輥磨削加工過程實現(xiàn)，軋輥測量單元選擇,、軋輥磨削軌跡及測量曲線再現(xiàn),，砂輪修整與自動補償，基于知識的軋輥PDM以及系統(tǒng)診斷及探傷10個模塊,。
利用MicrosoftAccess2000設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫sjk_data.mdb用來存儲和管理軋輥加工輸入的機床參數(shù),、砂輪參數(shù)、工件參數(shù),、輥形曲線節(jié)點數(shù)據(jù)以及加工過程中的工藝參數(shù)等數(shù)據(jù),，為使用者提供一個友好的人機交互式參數(shù)編輯環(huán)境。
三,、上位機數(shù)控應(yīng)用程序各模塊功能分析
上位機應(yīng)用程序主要將數(shù)控系統(tǒng)的人機交互式操作界面顯示在840D的MMC103計算機屏幕上,，為數(shù)控系統(tǒng)用戶提供一個方便的操作環(huán)境，這是軋輥磨床納米數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)中的重要部分,。由于軋輥磨床數(shù)控系統(tǒng)界面要求具有良好的人機交互性,，所以我們利用OEM開發(fā)包中的Menudesign菜單設(shè)計器來生成各個界面。界面之間的調(diào)用通過軟鍵（Softkey）來實現(xiàn),。
系統(tǒng)初始化：該模塊主要完成上位機應(yīng)用程序內(nèi)嵌到西門子系統(tǒng)所需要構(gòu)建的一些技術(shù)處理,，利用OEM提供的Regie文件實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，系統(tǒng)的啟動,、加載系統(tǒng)和MMC的動態(tài)鏈接庫,，用正確的順序啟動程序，系統(tǒng)配置和區(qū)域轉(zhuǎn)換保證上位機應(yīng)用程序在OEM環(huán)境下順利運行,。
軋輥磨削參數(shù)設(shè)置：在加工之前，對軋輥磨削所需要的機床參數(shù),、砂輪參數(shù)、工件參數(shù)和輥形曲線參數(shù)進行設(shè)置,。軋輥工藝程序決策：針對不同軋輥設(shè)計了7道軋輥磨削工藝,，分別是加工準備、校準,、砂輪趨進,、粗磨,、測量,、精磨及拋光等,，涉及軋輥加工時用到的工藝程序進行模糊推理決策,，重組。
輥形曲線智能創(chuàng)成：提供給軋輥加工所需要的輥形曲線的智能化生成,，包括功能曲線（如正弦曲線等）,、表格曲線（如CVC曲線等）和插補曲線等。軋輥磨削精度與輥形曲線的精度直接相關(guān),。本文中的輥形曲線納米精度是實現(xiàn)軋輥磨削精度的前提,。軋輥磨削加工過程：實現(xiàn)了軋輥工藝程序的啟動,，驅(qū)動磨床完成的任務(wù),，并實時顯示輥形的磨削實際曲線和理論曲線,。
軋輥測量單元：完成軋輥的圓度、輥形誤差,、粗糙度等測量。磨削軌跡及測量曲線：是完成磨削軌跡的實時顯示和經(jīng)過測量機構(gòu)測量后輥形實際曲線的顯示,，并作出誤差分析,。砂輪修正與自動補償：完成砂輪磨損后的實時檢測,，并將聲納檢測后的磨損值送入插補系統(tǒng)，實時改變微進給機構(gòu)U軸的坐標值,。
基于知識的軋輥PDM這部分是實現(xiàn)軋輥磨削程序及數(shù)據(jù)的存儲、記錄,，提供軋輥信息數(shù)據(jù)庫,，為后續(xù)的研究分析提供知識的決策和管理,，利用網(wǎng)絡(luò)輸出到軋輥研究中心進行分析,。系統(tǒng)診斷及探傷：是對軋輥磨削的故障的檢測分析,，以及利用自動超聲波探傷或渦流探傷儀完成對軋輥的紋理缺陷的探傷測量。
四,、軟件部分功能模塊的具體實現(xiàn)
軟件功能模塊的實現(xiàn)用到系統(tǒng)的標準模塊和窗體以及程序模塊。利用動態(tài)鏈接數(shù)據(jù)庫DLL實現(xiàn)軟鍵文本的顯示，利用PRIVATE.BAS模塊函數(shù)中的State_Cganged（）函數(shù)實現(xiàn)程序功能,。
五、結(jié)語
經(jīng)過特殊設(shè)計的軋輥磨床納米級數(shù)控系統(tǒng)，在MK8463上的應(yīng)用,，保證了軋輥加工的輥形磨削精度,，實現(xiàn)了軋輥磨削的智能化運行以及軋輥工藝的特殊化集成,，并實現(xiàn)了軋輥產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息化管理,、自動探傷,、實時在線測量及補償?shù)韧晟频墓δ?，提升了國?nèi)數(shù)控軋輥磨床核心技術(shù)競爭力,，具有自主知識版權(quán),。
連接方式
監(jiān)控裝置可采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子。
SIRIUS 3RP25 定時繼電器,、3UG458 絕緣監(jiān)測繼電器、SIRIUS 3RS2 溫度監(jiān)測繼電器,、SIRIUS3RN2 熱敏電阻電機保護和 SIRIUS 3RS70 信號轉(zhuǎn)換器均配有螺釘型接線端子或彈簧型接線端子（推入式）,。
| 螺釘型接線端子 |
| 簧型接線端子,，簧型接線端子（推入式） |
在危險區(qū)域中運行時的 ATEX 認證
SIRIUS SIMOCODEpro 3UF7 電機管理系統(tǒng)可保護用于危險區(qū)域中的電機,，符合標準
• ATEX Ex I (M2),；設(shè)備組 I，Category M2（采礦）
• ATEX Ex II (2) GD,；設(shè)備組 II,，Category 2，區(qū)域 GD 中
用于 PTC 傳感器的 SIRIUS 3RN2011,、3RN2012-...30,、3RN2013 和 3RN2023電機過熱保護繼電器已根據(jù)有關(guān)爆炸性氣體或粉塵環(huán)境的 ATEXExII(2)G 和 D進行認證