西門子6SE6440-2UE24-0CA1

西門子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng),，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域,。

1) 測(cè)量電壓時(shí)，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測(cè)量

(2)電源機(jī)架,，CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下;

(3) 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前,，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂;

(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;

(5) 輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時(shí)I/0板也可在可編程控制器運(yùn)行時(shí)取下,，但CPU板上的QVZ(超時(shí))燈亮;

(6) 撥插模板時(shí),，要格外小心，輕拿輕放,，并運(yùn)離產(chǎn)生靜電的物品;

(7) 更換元件不得帶電操作;

(8) 檢修后模板安裝一定要安插到位

當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時(shí),，就會(huì)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(huì)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(huì)丟失。如果用戶沒有備份程序,，就會(huì)相當(dāng)麻煩,。

一般PLC內(nèi)部設(shè)有電池電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí),，PLC就會(huì)報(bào)警,，提醒更換電池,。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說,，PLC在斷電后,，因?yàn)镻LC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉,，電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間,，所以如果取掉電池后在短 時(shí)間內(nèi)(通常5分鐘)再將新電池?fù)Q上去，數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的,。

但用戶實(shí)際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降,，RAM電源回路有 灰塵,、油泥等形成放電回路等，這會(huì)加快PLC斷電后電容的放電速度,，從而使時(shí)間不好把握,。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因?yàn)殡娫词冀K會(huì) 有電壓加在RAM芯片的電源腳,。當(dāng)然更換時(shí)亦要小心應(yīng)對(duì),，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。

是把PLC通電15分鐘(給內(nèi)部電容充電),，斷電,，在5分鐘內(nèi)換好新的電池，再上電試一下,。

西門子PLC有帶卡的,，有不帶電池的;也有帶卡的，帶電池的,。程序存在MMC卡中,，如果沒有存儲(chǔ)卡，需要電池保存程序的,，更換電池時(shí)候務(wù)必注意,，帶電的情況下，將舊電池取出來,，然后將新電池?fù)Q上即可

PLC有較高的易操作性,。它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便,，維修容易等特點(diǎn),，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作,。程序的輸入直接可接顯示,，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用,。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近,。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低,。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位,。

下面對(duì)SINUMERIK0D的幾個(gè)重要部件NCUMMCOPMCPSIMODRIVED進(jìn)行分析,。NCUNumericalControlUnit數(shù)控單元。SINUMERIK0D的數(shù)控單元被稱為NCU在SINUMERIK0D中稱為CCU,，它負(fù)責(zé)NC所有的功能機(jī)床的邏輯控制與MMC的通信,。它由一個(gè)COMCPU板一個(gè)PLCCPU板和一個(gè)DRIVE板組成。根據(jù)硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,，NCU分為NCU.NCU.NCU.NCU.軸NCU.軸等若干種,。同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK0D數(shù)控CPU和SIMATICPLCCPU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接口RS-接H，手輪及測(cè)量接門PCMCIA卡插槽等,，所不同的是NCU單元很薄,，所有的驅(qū)動(dòng)模塊均排列在其右側(cè)。其中各接口端的意義如下①X0,。操作面板接口端,，該端口通過電纜與MMC人機(jī)通信接口板及機(jī)床操作面板連接。②X0?，F(xiàn)場(chǎng)總線接口PROFIBUS-DP,，該端口主要是滿足SIEMENS通信協(xié)議的要求。③X,。PLCS-00I/O接口端,，該端口提供了與PLC連接的通道。④X,。預(yù)留接口,。實(shí)現(xiàn)與外部NCU的通信，如要有數(shù)個(gè)數(shù)控機(jī)床構(gòu)成DNC系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制,，則各個(gè)數(shù)控機(jī)床均要通過該端口與主控計(jì)算機(jī)通信。⑤X,。多路I/O接口端,，通過該端口數(shù)控系統(tǒng)可與多種外設(shè)連接,，如與控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的手輪CNCI/O的連接。⑥X,。PLC編程器PG接口端,，通過該端口與SIEMENSPLC編程器PG連接，以此傳輸PG中的PLC程序到NC模塊,，或從NC模塊將PLC程序復(fù)制到PG中,，另外還可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PLC程序的運(yùn)行狀態(tài)。⑦X0A,。驅(qū)動(dòng)總線路接口,。⑧X0B。數(shù)字模塊接口,，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器D的I/O擴(kuò)展端口,，通過扁平電纜將驅(qū)動(dòng)總線與各個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊連接起來，對(duì)各個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,。⑨X。數(shù)控系統(tǒng)時(shí)間控制總線端口,，通過扁平電纜與各相關(guān)模塊的系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制總線聯(lián)系起來,。⑩X。數(shù)控系統(tǒng)控制程序儲(chǔ)存卡插槽,。S,。NCK啟動(dòng)開關(guān)。S,。PLC啟動(dòng)開關(guān),。MMCManMachineCommunication。*常用的MMC有兩種MMC00.和MMC0,。其中,，MMC00.的CPU為，不能帶硬盤,；而MMC0的CPU為奔騰,，可以帶硬盤.一般地，用戶為SINUMERIK0D配IVIMCIOO.,，而為SINUMERIK0D配MMC0PCUFCL-NIT,，這是專門為配合SIEMENS*的操作面板OP0OP0SOP0COPOP等而開發(fā)的MMC模塊。目前,，有三種PCU模塊PCU0PCU0PCU0,，PCU0對(duì)應(yīng)于MMC00.，不帶硬盤,，但可以帶軟驅(qū),；PCU0PCU0對(duì)應(yīng)于MMC0,，可以帶硬盤。與MMC不同的是PCU0的軟件是基于WindowsNT的,。PCU的軟件被稱為HMI,，HMI又分為兩種嵌入式HMI和高級(jí)HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)工作時(shí),，PCU0裝載的是嵌入式HM,，而PCU0和PCU0則裝載高級(jí)HMI。OPOperationPanel,。OP單元一般包括一個(gè)0.inTFT顯示屏和一個(gè)NC鍵盤,。根據(jù)用戶不同的要求，SIEMENS為用戶選配不同的OP單元,，如OP00OP0OP0OP0S等,，其中OH0l*為常用。

MCPMachineControlPanel,。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(chǎng)合不同,，其布局也不同,。目前，有車床MCP和銑床MCP兩種,。對(duì)SINUMERIK0D和SINUMERIK0D,，MCP的MPI地址分別為和，用MCP后面的S開關(guān)設(shè)定,。SIMODRIVED數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)單元,。SIMODRIVED數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行部分，由D伺服驅(qū)動(dòng)和IFTIFK電動(dòng)機(jī)組成,。SIMODRIVED包括兩部分電源模塊,，驅(qū)動(dòng)模塊功率模塊。①電源模塊,。電源模塊主要為NC和驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源,，產(chǎn)生母線電壓，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài),。根據(jù)容量不同,，小于kW均不帶饋入裝置，記為U/E電源模塊,；凡大于kW均需帶饋人裝置,，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號(hào)或標(biāo)記可識(shí)別,。其接口端中主要接口端的意義如下,。X“準(zhǔn)備好"信號(hào),，由電源模塊輸出至PLC的電源模塊，表示電源正常,。X使能信號(hào),，由PLC輸岀至電源模塊數(shù)控模塊，表示外部電路信號(hào)正常,。X電源模塊電源工作正常輸出信號(hào)端口,。X電源模塊設(shè)定操作和標(biāo)準(zhǔn)操作選擇端口。X線圈通電觸點(diǎn),，控制電源模塊內(nèi)部線路預(yù)充電接觸器一般按出廠狀態(tài)用,。X啟動(dòng)禁止信號(hào)端一般按出廠狀態(tài)使用。X供外部使用的供電電源端口,，包括直流電源00V三相交流電源0V,。②D數(shù)字驅(qū)動(dòng)。它是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動(dòng)的交流驅(qū)動(dòng),，分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,。相應(yīng)的進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)可采用IFT或者IFK系列，編碼器信號(hào)為IV峰-峰值正弦波,，可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制,。主軸伺服電動(dòng)機(jī)為PH系列。其中主要接口端的意義如下,。XX電動(dòng)機(jī)內(nèi)置光電脈沖編碼器反饋至該端口進(jìn)行位置和速度反饋的處理。XX機(jī)床拖板直接位置反饋光柵端口,。X脈沖使能端口,，使能信號(hào)一般由PLC給出。X高速I/O接口端,。XX電壓電流檢測(cè)孔,，一般供模塊維修檢測(cè)使用，用戶不得使用,。PLC模塊SINUMERIK0DSINUMERIK0D系統(tǒng)的PLC部分使用的是SIEMENSSI-MAT-ICS-00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PowerSupply接口模塊InterfaceModule及信號(hào)模塊SignalModule。PLC的CPU與NC的CPU集成在NCU中,。電源模塊PS是為PLC和NC提供V和V電源的,。接口模塊IM是用于級(jí)之間互連的。信號(hào)模塊SM使用機(jī)床PLCI/O模塊,，有輸入型和輸出型兩種,。

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  SIMATIC HMI 人機(jī)界面
  SIMATIC 人機(jī)界面產(chǎn)品真正滿足不同用戶的個(gè)性化需求，使您*監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)程,，保證您的機(jī)器和工廠時(shí)刻處于優(yōu)化的高效運(yùn)行狀態(tài),。

• USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數(shù)據(jù)接收與傳送,，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與MM440之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與MM440的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的,。如圖7所示,。

  
  圖7：通信結(jié)構(gòu)圖

  4.2. 功能塊使用介紹
  USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受MM440的信息和控制MM440的指令都是通過這個(gè)功能快來完成的,。必須在主 OB中調(diào)用,。
  USS_PORT功能塊是S7-1200與MM440進(jìn)行USS通信的接口，主要設(shè)置通信的接口參數(shù),?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。
  USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取MM440的參數(shù),。必須在主 OB中調(diào)用,。
  USS_WPM功能塊是通過USS通信設(shè)置MM440的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用,。

  4.3. S7 1200 PLC進(jìn)行USS通信的編程

  4.3.1. USS_DRV功能塊的編程

  USS_DRV功能塊的編程如圖8所示,。

  
  圖8： USS_DRV功能塊的編程

  USS_DRV功能塊用來與MM440進(jìn)行交換數(shù)據(jù)，從而讀取MM440的狀態(tài)以及控制MM440的運(yùn)行,。每個(gè)MM440使用*的一個(gè)USS_DRV功能塊,，但是同一個(gè)CM1241 RS485模塊的USS網(wǎng)絡(luò)的所有MM440（zui多16個(gè)）都使用同一個(gè)USS_DRV_DB。

  USS_DRV_DB：          MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊,。
  RUN：                          DB塊的MM440啟動(dòng)指令,。
  OFF2：                        緊急停止，自由停車,。     該位為0時(shí)停車,。
  OFF3：                        快速停車，帶制動(dòng)停車,。該位為0時(shí)停車,。
  F_ACK：                      MM44*確認(rèn)。
  DIR ：                          MM440控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向,。
  SPEED_SP：               MM440的速度設(shè)定值,。
  NDR：                          新數(shù)據(jù)就緒。
  ERROR：                     程序輸出錯(cuò)誤,。
  RUN_EN：                    MM440運(yùn)行狀態(tài)指示,。
  D_DIR：                       MM440運(yùn)行方向狀態(tài)指示。
  INHIBIT：                      MM440是否被禁止的狀態(tài)指示,。
  FAULT：                      MM44*,。
  SPEED：                      MM440的反饋的實(shí)際速度值。
  DRIVE：                       MM440的USS站地址。MM440參數(shù)P2011設(shè)置,。
  PZD_LEN：                PZD數(shù)據(jù)的字?jǐn)?shù),，有效值2，4,，6或8個(gè)字,。MM440參數(shù)P2012設(shè)置。

  4.3.2. USS通信接口參數(shù)功能塊的編程
  USS通信接口參數(shù)功能塊的編程如圖9所示,。

  
  圖9： USS通信接口參數(shù)功能塊的編程

  USS_PORT功能塊用來處理USS網(wǎng)絡(luò)上的通信,，它是S71200 CPU與MM440的通信接口。每個(gè)CM1241 RS485模塊有且必須有一個(gè)USS_PORT功能塊,。
  PORT： 通信模塊標(biāo)識(shí)符：在默認(rèn)變量表的“常量"(Constants) 選項(xiàng)卡內(nèi)引用的常量,。
  BAUD： 指的是和MM440進(jìn)行通行的速率。 MM440的參數(shù)P2010種進(jìn)行設(shè)置,。
  USS_DB： 引用在用戶程序中放置 USS_DRV 指令時(shí)創(chuàng)建和初始化的背景數(shù)據(jù)塊,。

  ERROR： 輸出錯(cuò)誤。
  STATUS：掃描或初始化的狀態(tài),。
  USS_PORT 功能通過RS485通信模塊處理 CPU 和變頻器之間的實(shí)際通信,。 每次調(diào)用此功能可處理與一個(gè)變頻器的一次通信。 用戶程序必須盡快調(diào)用此功能以防止與變頻器通信超時(shí),。 可在主 OB 或任何中斷 OB 中調(diào)用此功能,。通常從循環(huán)中斷 OB 調(diào)用USS_PORT 以防止變頻器超時(shí)以及使 USS_DRV 調(diào)用的 USS 數(shù)據(jù)保持。
  S7-1200 PLC與MM440的通信是與它本身的掃描周期不同步的,，在完成一次與MM440的通信事件之前,，S7-1200通常完成了多個(gè)掃描。
  USS_PORT通信的時(shí)間間隔是S7-1200與MM440通信所需要的時(shí)間,，不同的通信波特率對(duì)應(yīng)的不同的USS_PORT通信間隔時(shí)間,。表8列出了不同的波特率對(duì)應(yīng)的USS_PORTzui小通信間隔時(shí)間。

  
  表8：不同的波特率對(duì)應(yīng)的USS_PORTzui小通信間隔時(shí)間

  USS_PORT在發(fā)生通信錯(cuò)誤時(shí),，通常進(jìn)行3次嘗試來完成通信事件，那么S7-1200與MM440通信的時(shí)間就是USS_PORT發(fā)生通信超時(shí)的時(shí)間間隔,。例如：如果通信波特率是9600,，那么USS_PORT與MM440通信的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)大于zui小的調(diào)用時(shí)間間隔，即大于116.3毫秒而小于349毫秒,。S7-1200 USS 協(xié)議庫(kù)默認(rèn)的通信錯(cuò)誤超時(shí)嘗試次數(shù)是2次,。
  基于以上的USS_PORT通信時(shí)間的處理，建議在循環(huán)中斷OB塊中調(diào)用USS_PORT通信功能塊,。在建立循環(huán)中斷OB塊時(shí),，我們可以設(shè)置循環(huán)中斷OB塊的掃描時(shí)間，以滿足通信的要求。循環(huán)中斷OB塊的掃描時(shí)間的設(shè)置如圖10所示：

  
  圖10：循環(huán)中斷OB塊的掃描時(shí)間的設(shè)置

  4.3.3. USS_RPM功能塊的編程

  USS_RPM功能塊的編程 如圖11所示,。

  
  圖11：USS_RPM功能塊的編程

  USS_RPM功能塊用于通過USS通信從MM440讀取參數(shù),。

  REQ：       讀取參數(shù)請(qǐng)求。
  DRIVE：   MM440的USS站地址,。
  PARAM： MM440的參數(shù)代碼,。
  INDEX：   MM440的參數(shù)索引代碼
  USS_DB：MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
  DONE：    讀取參數(shù)完成,。
  ERROR：  讀取參數(shù)錯(cuò)誤,。
  STATUS：讀取參數(shù)狀態(tài)代碼。
  VALUE：  所讀取的參數(shù)的值,。

  注意：進(jìn)行讀取參數(shù)功能塊編程時(shí),，各個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對(duì)應(yīng)。

  4.3.4. USS_WPM功能塊的編程

  USS_WPM功能塊的編程如圖12所示,。

  
  圖12：USS_WPM功能塊的編程

  USS_WPM功能塊用于通過USS通信設(shè)置MM440的參數(shù),。

  REQ：       寫參數(shù)請(qǐng)求。
  DRIVE：    MM440的USS站地址,。
  PARAM：  MM440的參數(shù)代碼,。
  INDEX：    MM440的參數(shù)索引代碼。
  EEPROM：把參數(shù)存儲(chǔ)到MM440的EEPROM,。
  VALUE：   設(shè)置參數(shù)的值,。
  USS_DB：MM440進(jìn)行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
  DONE：    讀取參數(shù)完成,。
  ERROR：  讀取參數(shù)錯(cuò)誤狀態(tài),。

  注意：對(duì)寫入?yún)?shù)功能塊編程時(shí)，各個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對(duì)應(yīng),。

  4.3.5. 常見錯(cuò)誤

  如果讀寫同時(shí)使能,，則報(bào)錯(cuò)818A：參數(shù)請(qǐng)求通道正在被本變頻器的另一請(qǐng)求占用。如圖13所示,。

  
  圖13：讀寫同時(shí)使能報(bào)錯(cuò)

  如果通信斷開,，則PORT報(bào)錯(cuò)818B，如圖14所示,。

  
  圖14：通信斷開報(bào)錯(cuò)