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西門子CNC控制器和CNC系統(tǒng)-SINUMERIK是可滿足各種需求的創(chuàng)新型數(shù)控系統(tǒng)

西門子CNC控制器和CNC系統(tǒng)-SINUMERIK 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,，具有可擴(kuò)縮性，融合了用于機(jī)床的多種產(chǎn)品,。無論是否部署用于標(biāo)準(zhǔn)化車床和銑床,，作為功能強(qiáng)大的、基于驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng),，或作為基于 PC 的解決方案,，選擇該數(shù)控系統(tǒng)都會使設(shè)備運行更富有創(chuàng)新性，更具競爭力,。

西門子其它驅(qū)動技術(shù)：西門子提供的驅(qū)動技術(shù)系列產(chǎn)品在可謂,，包括西門子變頻器SINAMICS、西門子電機(jī)SIMOTICS,、減速器,、減速電機(jī)、聯(lián)軸器,、混合驅(qū)動等系列,，以及運動控制SIMOTION等，涵蓋所有扭矩范圍,、性能等級和電壓等級,。

SINUMERIK是機(jī)床*的數(shù)控系統(tǒng)

西門子SINUMERIK 數(shù)控系統(tǒng)五十年來致力于為客戶提供合適的控制器。無論您是作坊式生產(chǎn)還是大批量生產(chǎn),；無論是用于高技術(shù)高精度機(jī)床還是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控設(shè)備,，SINUMERIK的全系列產(chǎn)品必有一款適合您的需求。

SINUMERIK 808系列：為高性能普及型數(shù)控機(jī)床帶來全新解決方案

得益于其基于面板的設(shè)計理念,，和IP65的防護(hù)等級,，SINUMERIK 808系列是惡劣應(yīng)用環(huán)境下的理想選擇,。該數(shù)控系統(tǒng)尺寸小，可*應(yīng)用于結(jié)構(gòu)緊湊的機(jī)床,。同時,，SINUMERIK 808系列 還可通過精優(yōu)曲面等眾多預(yù)置功能和友好強(qiáng)大的系統(tǒng)輕松便捷地進(jìn)行操作。此外SINUMERIK 808系列還享受三年質(zhì)保,，服務(wù)隨需而至,。

SINUMERIK 828系列：適用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床的緊湊型系統(tǒng)

基于面板的SINUMERIK 828系列有3款產(chǎn)品，可以支持車,、銑工藝應(yīng)用,，滿足不同安裝形式和不同性能要求的需要，其*的性能確保您以zui少的加工時間獲得*的加工效果,。SINUMERIK 828系列的耐用性和免維護(hù)設(shè)計適用于各種苛刻的應(yīng)用條件,。

SINUMERIK 840系列：能*勝任各種苛刻的應(yīng)用需求

SINUMERIK 840D sl 具有模塊化、開放,、靈活而又統(tǒng)一的結(jié)構(gòu),，為使用者提供了*的可視化界面和操作編程體驗，及*的網(wǎng)絡(luò)集成功能,。SINUMERIK 840D sl 是一個創(chuàng)新的能適用于所有工藝功能的系統(tǒng)平臺

集成

可以通過用戶自定義指示燈，
23版CPU的LED指示燈（SF/DIAG）能夠顯示兩種顏色（紅/黃）,。紅色指示SF（故障）,，DIAG指示燈可以由用戶自定義。
自定義LED指示燈可以由以下控制：
1）在塊的“配置LED"選項卡中設(shè)置
2）在用戶程序中使用DIAG_LED指令點亮
上述條件之間是或的關(guān)系,。如果同時出現(xiàn)SF和DIAG兩種指示,，紅色和燈會交替閃爍。
36：在任何時候我都可以使用全部的程序存儲區(qū)嗎,？
23版CPU的新功能（運行時編程）需要占用一部分程序存儲空間,。如果要利用全部的程序存儲區(qū),，對于特定的一些CPU型號，需要禁止“運行編程"功能,。
37：如果我忘了,，如何訪問一個帶的CPU？
即便CPU有保護(hù),，你也可以不受地使用以下功能：
1）讀寫用戶數(shù)據(jù)
2）啟動,，停止CPU
3）讀取和設(shè)置實時時鐘

控制器 CU320?2 標(biāo)準(zhǔn)提供有下列接口：

• 4 DRIVE-CLiQ 插槽，用于與其它 DRIVE-CliQ 設(shè)備通信,，如電機(jī)模塊,、進(jìn)線整流裝置、傳感器模塊,、終端模塊

• CU320?2 PN:1 個 PROFINET 接口，帶有 PROFIdrive V4 配置文件的 2 個端口（RJ45 插座）

• CU320?2 DP：1 個采用 PROFIdrive V4 行規(guī)的 PROFIBUS 接口

• 12 個可參數(shù)化數(shù)字量輸入（浮置）

• 8 個可參數(shù)化雙向數(shù)字量輸出/輸入（非浮置）

• 1 個 RS232 串行接口

• 1 個用于 BOP20 基本操作員面板的接口

• 1 個 CF 卡插槽,，該卡中存儲了固件和參數(shù)

• 1 個用于安裝可選模塊（如 TB30 端子板）的插槽

• CU320?2 DP：2 個旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān),，用于手動設(shè)置 PROFIBUS 地址

• 1 個以太網(wǎng)接口，用于調(diào)試和診斷

• 3 個測試接口和一個用于調(diào)試的參考接地,；

• 1 個供電接口,，用于通過 24 V DC 電源連接器供電

• 1 個 PE （保護(hù)用地線）連接

• 1 個接地接口

選件模塊上用于信號電纜的接口位于 CU320-2 控制單元上。

現(xiàn)有插槽用來擴(kuò)展接口,，例如,，添加附加端子或用于通信。

CU320?2 控制單元的狀態(tài)通過兩個多色 LED 來顯示,。

由于固件和參數(shù)設(shè)置保存在一個插入式 CF 卡上,，因此無需輔助軟件工具就可更換控制器。

控制器 CU320?2 可通過一個集成在書本型變頻調(diào)速柜中的電源模塊中的支架,，安裝電源模塊的側(cè)面,。控制器 CU320?2 也可以使用集成固定夾圈安裝在控制柜的箱壁上,。由于控制單元 CU320-2 的安裝深度比電源模塊要小一些,，因此可使用適宜間隔件將控制單元 CU320-2 的安裝深度增加到 270 mm (10.6 in)

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熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,，這種關(guān)系是電阻變化率α,。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān)，如下圖所示,，就算同是 Pt100,，α值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時,，請盡量弄清楚α參數(shù),，按 照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置,。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴(kuò)展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能,，未用通道不能懸空,，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標(biāo)稱值相同,；

（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線,，一一對應(yīng)連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制,、3線制,、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,，如圖所示,。其中，精度高的是4線連接,，精度低的是2線連接,。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能,，如圖所示,，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。

但是,，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時,，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能,。

西門子6SL3040-1MA00-0AA0

（2） EM231 TC和RTD模塊上,，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF,，則說明該模塊沒有24V工作電源,；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線,，或者輸入超出范圍,。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴(kuò)展模塊里,，分別有2路,、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型,，電壓：±10V,，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,，本體集成有模擬量通道,。其中,，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V,；或者電流信號0~20mA(4~20mA),，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO,。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號程,，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號,；1路AO是：電壓信號 ±10V,；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型,。

注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系,，在模塊出廠時已經(jīng)設(shè)置好了，如無需要,，請不要隨意更改,。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000）,，這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入,，接線方法見a：分別為A+和M,、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號,。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號,。電流輸出如圖b，將負(fù)載接在I和M端子之間,；電壓輸出如圖c,，將負(fù)載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例,，分別介紹電壓,、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示,。注意：此接線圖是一個示意圖,，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,，B通道必須懸空,，C和D通道只能接入電流。

當(dāng)您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a,，以此類推,。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+,；信號負(fù)接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接,，如B+和B-短接,；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接,；信號負(fù)接C-,，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+,，同時D+與RD短接,；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接,。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線,。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制,、三線制,、二線制接法。這里討論的“幾線制",，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的,，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出,。

a. 四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源,，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出,。供電電源可有220VAC或24VDC,，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出,，該信號線與電源線共用公共端,，通常情況是共負(fù)端的。接線如圖所示：

注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源,，那么,，需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接（如，M和C-短接）,。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓,，也就是等電位。下面的二線制接法同理,。

c. 二線制-電流型信號的接法：

二線制信號是指信號設(shè)備本身只有兩根外接線,，設(shè)備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出,。接線如圖所示：

C．224XP本體集成的AI,，能否接電流信號0~20mA？

1,、概述
優(yōu)化電機(jī)功能可以在項目配置中選擇,，配置結(jié)束后通過施加使能命令開始優(yōu)化；也可以在項目配置結(jié)束后,，通過專家參數(shù)方式完成,。

> 如有必要需對變頻器*行參數(shù)工廠復(fù)位（P0010=30、P0970=1）,。

優(yōu)化順序:
1).完成項目配置并依照電機(jī)銘牌正確輸入電機(jī)額定數(shù)據(jù)及編碼器類型
2).執(zhí)行電機(jī)數(shù)據(jù)計算P340
3).電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識P1910
4).依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能調(diào)整速度環(huán)參數(shù)（調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）
5).電機(jī)數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)動態(tài)優(yōu)化P1960

電機(jī)優(yōu)化條件：電機(jī)冷態(tài),，抱閘沒有閉合、有效措施確保機(jī)械系統(tǒng)無危險

2,、優(yōu)化過程

a.電機(jī)數(shù)據(jù)計算
P340是基于電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的計算（定/轉(zhuǎn)子阻抗感抗等）該過程不必使能變頻器,。計算結(jié)束后P340自動恢復(fù)為0。

b.電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識
P1910用于電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識,，該過程需要使能變頻器,。辨識過程中
1. 變頻器有輸出電壓，輸出電流,，
2. 電機(jī)可能轉(zhuǎn)動大210?

P1910 = -3 接受識別結(jié)果
P1910 = -2 辨識過程中,，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報故障F07933，此時應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向,。若不正確則需修改電機(jī)接線并重新執(zhí)行辨識過程,。
P1910 = -1數(shù)據(jù)辨識但不接受
P1910 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識
P1910 = 1 數(shù)據(jù)辨識并接受辨識結(jié)果

P1910=1 將計算：定子冷態(tài)阻抗P350、轉(zhuǎn)子冷態(tài)阻抗P354,、定子漏感P356,、轉(zhuǎn)子漏感P358,、主電感P360,。

電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識步驟：
i. 設(shè)P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨識結(jié)束后P1910自動恢復(fù)為0

速度環(huán)動態(tài)特性的優(yōu)化:
依照實際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能優(yōu)化速度P1460/P1470、P1662/P1472（調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》）

c.電機(jī)數(shù)據(jù)動態(tài)辨識
電機(jī)數(shù)據(jù)動態(tài)辨識由P1959 + P1960配合使用

出廠默認(rèn)值P1959. 1,、2,、5、6,、7,、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受識別結(jié)果
P1960 = -2 辨識過程中,，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報故障F07933,，此時應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機(jī)接線并重新執(zhí)行辨識過程,。
P1960 = -1數(shù)據(jù)辨識但不接受
P1960 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識
P1960 = 1 數(shù)據(jù)辨識并接受辨識結(jié)果

電機(jī)數(shù)據(jù)動態(tài)辨識,，需要使能變頻器,。辨識過程將完成：
? 計算磁化曲線
? 計算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量比例（P342）等

動態(tài)辨識步驟：

1. 電機(jī)空載以精確計算電機(jī)動態(tài)數(shù)據(jù)（如電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量等）。

2. 電機(jī)帶載優(yōu)化,，帶載后系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動慣量等發(fā)生變化需執(zhí)行p1959=4, P1960=1以完成動態(tài)優(yōu)化,。

3. 如果項目配置時選擇了擴(kuò)展的給定通道（Extended Setpoint）斜坡函數(shù)發(fā)生器有效，建議在做空載優(yōu)化時通過設(shè)置P1958=0 取消（P1958僅在電機(jī)數(shù)據(jù)動態(tài)辨識時有效）,，同時不要使用旋轉(zhuǎn)方向禁止功能P1959.14=1,、P1959.15=1。

4. 若電機(jī)帶載后需要測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量,，則需根據(jù)負(fù)載及機(jī)械設(shè)備的實際情況設(shè)定斜坡上升下降時間P1958≠0,，然后執(zhí)行P1960=1、P1958=4,，優(yōu)化過程中只有電流及速度限幅有效,。

5. 選擇優(yōu)化項目

• 設(shè)P1960+P1959

• 使能 ON/OFF1

電機(jī)辨識過程中電機(jī)會加速至大轉(zhuǎn)速，優(yōu)化過程中只有大電流P640和大轉(zhuǎn)速P1082有效,，辨識結(jié)束后P1960自動恢復(fù)為0,。

注：若機(jī)械系統(tǒng)沒有條件執(zhí)行電機(jī)空載優(yōu)化，可直接進(jìn)行帶載優(yōu)化,，此時必須考慮機(jī)械條件限制如：
機(jī)械負(fù)載慣性
機(jī)械強(qiáng)度
運動速度
位移的限制等
對于前三種情況（機(jī)械負(fù)載慣性,、機(jī)械強(qiáng)度、運動速度）可適當(dāng)調(diào)整P1958,、P640,、P1082，通過使用斜坡上升/下降時間,、速度限制,、電流限制來減少機(jī)械承受的壓力做輔助保護(hù)。
對于第四種情況（機(jī)械位置有限制）則好不做動態(tài)優(yōu)化或可通過P1959.14和P1959.15做限位,。

優(yōu)化完成后必須存儲參數(shù)到CF卡上：
可通過STARTER調(diào)試軟件執(zhí)行 copy RAM to ROM或設(shè)定參數(shù)P971=1,、P977=1