西門子6SN1112-1AC01-0AA1

 一．西門子840D系統(tǒng)的組成
    SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動單元（CCU或NCU）,，MMC,，PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時,，總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起,，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處,。
    1.人機界面
    人機交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成：
    MMC包括：
    - OP單元
    - MMC
    - MCP三部分。
    MMC實際上就是一臺計算機,，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū),；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中,。
    a.MMC
    我們常用的MMC有兩種：
    MMCC100.2
    MMC103
    其中MMC100.2的CPU為486,，不能帶硬盤,；而MMC103的CPU為奔騰,，可以帶硬盤，一般的,，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2，而為SINUMERIK840D配MMC103,。
    PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10,、OP10S、OP10C,、OP12、 OP15等而開發(fā)的MMC模塊,，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50,、PCU70, PCU20對應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤,，但可以帶軟驅(qū),。PCU50,、PCU70對應(yīng)于MMC103,，可以帶硬盤,，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的,。PCU的軟件被稱作HMI, HMI有分為兩種：嵌入式HMI和HMI,。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載HMI,。
    b.OP
    OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求,，西門子為用戶選配不同的OP單元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等,，其中OP031為常用。
    c.MCP
    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(yīng)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(guān)設(shè)定,。
    對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù),，傳輸速率為187.5k/秒,，OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)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,。
    2.數(shù)控及驅(qū)動單元
    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(fù)責(zé)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(yīng)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(qū)動模塊均排列在其右側(cè),。
    b．?dāng)?shù)字驅(qū)動
    數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成    SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動模塊（功率模塊）。
    電源模塊：主要為NC和給驅(qū)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(biāo)記可識別。
    611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動,，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)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(dǎo)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

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能
    系統(tǒng)包括操作員站,、工程師站,、自動化系統(tǒng),、網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場I/O站等幾個部分,。
    系統(tǒng)各部分功能:
    操作員站:提供全漢化人機界面,，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的監(jiān)控操作功能（操作、顯示,、報表、報警,、趨勢）,，并且可以在人機界面上直接查看對應(yīng)的step7源程序,。
    工程師站:用于系統(tǒng)的組態(tài)和維護(hù)。
    自動化系統(tǒng):使用SIMATIC控制器完成回路調(diào)節(jié)和邏輯運算,。
    現(xiàn)場I/O站:使用現(xiàn)場總線技術(shù)，在設(shè)備現(xiàn)場直接采集現(xiàn)場儀表的信號,控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu),。
    現(xiàn)場總線ProfiBus:用于連接控制單元與操作員站以及管理網(wǎng)絡(luò),。
    本系統(tǒng)采用PLC300CPU和CP342-5,、CP343-1的接口模塊相連構(gòu)成系統(tǒng)的主站,。CP342-5是用于連接S7-300和 profibus-DP的主/從站接口模塊,，CP 343-1是用于連接S7-300和工業(yè)以太網(wǎng)的接口模塊。在該控制系統(tǒng)中,，除了上述主站外,，從站是由 22個ET200S和22個ET200eco組成,，分別分布在兩條profibus網(wǎng)絡(luò)上,。CPU上自帶的profibus-DP接口構(gòu)成 profibusⅠ線，CP 342-5接口模塊構(gòu)成profibusⅡ線,。
    系統(tǒng)配置功能圖如圖所示:
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    系統(tǒng)中ET200S從站上采用的IM151-1接口模塊有兩種: 基本型和標(biāo)準(zhǔn)型，基本型的接口模塊所能掛接的電源管理模塊和I/O模塊個數(shù)范圍為2～12個,，標(biāo)準(zhǔn)型的接口模塊其范圍為2～63個,。所以當(dāng)從站I/O模塊較多時,，宜選用標(biāo)準(zhǔn)型的接口模塊,。接口模塊上帶有profibus地址設(shè)定撥碼開關(guān)。
    系統(tǒng)中ET200eco從站中選用了8DI和16DI兩種模板,，模板結(jié)構(gòu)緊湊,，模板的供電采用7/8‘電源線，模板的通訊采用M12通訊接頭,。接線靈活而快速，方便拔插,。其接口模塊上帶有2個旋轉(zhuǎn)式編碼開關(guān)用于profibus地址分配。
    網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的程度,，以及生產(chǎn)線的布局來考慮選用不同防護(hù)等級?？刂葡渲械哪K采用防護(hù)等級為20的ET200S I/O模塊，對應(yīng)每個控制箱的還有一個防護(hù)等級為67的ET200eco模塊,，置于生產(chǎn)線滾輪下方，由于該模塊需要接觸到現(xiàn)場較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境,，因此需要有防水防油防塵等功能。
    3 目標(biāo)控制系統(tǒng)
    3.1 系統(tǒng)設(shè)計
    汽車發(fā)動機裝配線是一個對發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程,。由于工藝的繁瑣性，工程的計算機控制系統(tǒng)考慮采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,，采用以PLC為核心構(gòu)成的計算機控制系統(tǒng)，各獨立工位控制系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息,、資源共享,。該裝配線在整個生產(chǎn)過程中較為關(guān)鍵,，由于每個工位之間是流水線生產(chǎn),，因此每個環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性,。從站中的每個ET200S站和其對應(yīng)的 ET200eco站共同構(gòu)成一個工位, ET200eco主要是采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)之用,。ET200S站的模塊置于小型控制箱內(nèi), 對于工位的基本操作有兩種方式,，就地控制箱手動方式和就地自動方式,。由于每個控制工位的操作進(jìn)度不*,，操作工可以按照裝配要求進(jìn)行手自動切換。特殊情況下亦可通過手動操作進(jìn)行工件位置的修正,。

    安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過現(xiàn)場檢測元件和傳感器將系統(tǒng)主要的監(jiān)控參數(shù)（主要是開關(guān)量）采集進(jìn)來，ET200S和ET200eco將現(xiàn)場模擬量信號轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)據(jù)量,，通過zui高速度可達(dá)12M的Profibus-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到*控制器,，控制器根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行處理,，再通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)將控制輸出下傳給ET200S，實現(xiàn)各工位的控制流程,。 PROFIBUS是應(yīng)用zui廣泛的過程現(xiàn)場總線系統(tǒng),。PROFIBUS有三種類型:FMS、DP和PA,。PROFIBUS-FMS可用于通用自動化;PROFIBUS-DP用于制造業(yè)自動化;PROFIBUS-PA用于過程自動化,。使用PROFIBUS過程現(xiàn)場總線技術(shù)可以使硬件、工程設(shè)計,、安裝調(diào)試和維修費用節(jié)省40%以上,。PROFIBUS-DP的技術(shù)性能使它可以應(yīng)用于工業(yè)自動化的一切領(lǐng)域，包括冶金,、化工、環(huán)保,、輕工、制藥等領(lǐng)域,。除了安裝簡單外，它有*的傳輸速率,，可達(dá)12Mbits/s，通訊距離可達(dá)到1000米,，如果加入中繼器可以將通訊距離延長到數(shù)十公里,，具有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（總線型、星型,、環(huán)型）可供選擇,。在一個網(wǎng)段上zui多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個,。
    整個控制系統(tǒng)根據(jù)工藝劃分由轉(zhuǎn)臺、舉升臺,、舉升轉(zhuǎn)移臺,、翻轉(zhuǎn)機五種工位組成。各部分可獨立完成各自的控制任務(wù),，并通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)和上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接,，由上位系統(tǒng)實現(xiàn)各部分的協(xié)調(diào)控制,。
    裝配I線工程PLC控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)具有下列特點:
（1）計算機集成自動化過程控制系統(tǒng),，分布式,、高可靠性,、高穩(wěn)定性。
（2）從站作為相對獨立的系統(tǒng)分散控制各個工位的運行,。
    3.2 系統(tǒng)控制要點
   （1）該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中一個主站CPU下兩條profibus網(wǎng)絡(luò)所帶的從站有44個之多,，在利用Simatic Manager編程軟件進(jìn)行硬件配置時,，根據(jù)S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數(shù)規(guī)范,，對于數(shù)字量輸入輸出,，其地址分配的參數(shù)范圍為0.0～127.7。因此在進(jìn)行硬件配置時, S7～300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線上的模塊數(shù)字量I/O地址一般規(guī)定在0.0～127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來處理,。profibus Ⅱ線上的模塊的數(shù)字量I/O地址無論處在哪個范圍中,都必須采用間接尋址方式,。
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   （2）關(guān)于接觸器的硬件互鎖。對于轉(zhuǎn)臺工位,，轉(zhuǎn)臺有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種工作狀態(tài),，因此轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)電機需要有一個負(fù)荷開關(guān)和兩個接觸器一并來控制（而舉升電機一般只需要一個負(fù)荷開關(guān)和對應(yīng)的一個接觸器即可進(jìn)行控制），接觸器分正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器,，輸入端為380AV,。正轉(zhuǎn)接觸器的三相電壓A、B,、 C分別和反轉(zhuǎn)接觸器的C,、B、A短接,。如圖2所示,，當(dāng)程序在執(zhí)行過程中,，若存在某些漏洞使得正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器的輸出點同時置1時，則會出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器各自的A相和C相短接,，造成接觸器短路損壞,，主電源開關(guān)跳閘。為了避免這種事故的發(fā)生,，首先保證程序中不能出現(xiàn)兩個接觸器同時置1的情況,，其次即是采用接觸器上硬件互鎖，如圖2所示,，點Q1,、點Q2是輸出控制點，Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個輸入端子,，同理,， Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個輸入端子,，但是改接成如圖所示,。接觸器上有自帶的一個常開點和一個常閉點，互鎖中只需用到常閉點,，當(dāng)輸出點Q1閉合時,，正向接觸器上常閉點隨之?dāng)嚅_，則Q2輸出點兩端之間不可能形成回路,，也就不會出現(xiàn)短路跳閘的事故,。
   （3）該項目中涉及到的變量數(shù)目較多，根據(jù)現(xiàn)場情況隨時可能有更改,，為了便于管理,，采取S7程序界面和Wincc人機界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半,，也將出錯概率減少一半,。先安裝step7軟件，之后自定義安裝Wincc軟件,，將Wincc通訊組件安裝完整,。然后在 step7軟件中插入OS站，可點擊右鍵打開并編輯Wincc項目,。在Wincc項目中需要引用變量的位置進(jìn)行變量選擇,，出現(xiàn)變量選擇對話框，即可在 step7項目變量表中選擇需要的變量,，從而保證人機界面和下位機所用變量的*性,。
    3.3 系統(tǒng)控制功能
   （1）手自動回路的切換
    在Wincc人機界面上可以很方便地知道每個工位的手自動狀態(tài)，但是手自動狀態(tài)的切換是在從站的控制箱面板上實現(xiàn)的,。在自動狀態(tài)下,，工位的操作全由下位控制,，可實現(xiàn)全自動控制機械的操作流程。在手動狀態(tài)下,，操作具有自保護(hù)功能,，在某些機械操作動作下通過軟件互鎖可杜絕相應(yīng)的危險動作的發(fā)生。
   （2）安全保護(hù)
    上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定了若干級操作密碼,，管理員和操作員分別有自己的操作權(quán)限,，且操作員在進(jìn)行操作時有必要的警告提示框和信息提示框出現(xiàn)。
   （3）查詢源程序代碼
    當(dāng)上位機畫面顯示某個工位出現(xiàn)故障時,，可從畫面直接點擊按鈕進(jìn)入相應(yīng)的下位機梯形圖程序界面,，即可迅速查找出故障的根本原因，節(jié)省了維修時間,。
   （4）故障報警和報表打印
    當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時,，報警框中會出現(xiàn)提示，并伴隨有聲音報警,。操作員可根據(jù)需要打印與生產(chǎn)相關(guān)的報表信息

西門子6SN1112-1AC01-0AA1

4．確認(rèn)變頻器控制柜上的就地/遠(yuǎn)程旋鈕開關(guān)打到遠(yuǎn)程位置,。注意：如果在就
地位置，則DCS 無法操作變頻器,，此時可以通過鍵盤Start 鍵來控制變頻器,。
5．確認(rèn)上級高壓開關(guān)已經(jīng)斷開,確認(rèn)旁路刀閘QS3 刀閘處在斷開位置，合變頻
器進(jìn)線刀閘QS1,變頻器出線刀閘QS2,。
注意：變頻器出線刀閘QS2和旁路刀閘QS3不能同時閉合,。否則會因為
變頻器反送電（輸出端被接到高壓電源）導(dǎo)致變頻器報廢，引起無可挽回的損
失,。

2．控制柜上有緊停按鈕,，若控制電源380V 存在時，按急停按鈕是分閘指令,，
即會跳上級的用戶高壓開關(guān),。
3．當(dāng)變頻器需要長時間停用時，先斷掉高壓,，再停掉控制電源以及UPS,。
4．當(dāng)需要檢修電機設(shè)備時，在變頻狀態(tài)下,，一定要將高壓電源停掉以后才能檢
修相應(yīng)的電機,。

西門子6SN1118-0DG23-0AA0伺服驅(qū)動器 　內(nèi)部阻抗
相對較大的電源內(nèi)阻對負(fù)載來講有兩點不利，首先是不利于負(fù)載穩(wěn)壓電路作業(yè),，更為不利的是負(fù)載電流的任何改變都會導(dǎo)致直流電源輸出的起伏,，這種起伏對測驗成果的影響同脈沖與噪聲對測驗成果形成的影響*相同。

電動控制：指控制系統(tǒng)的輸出是通過電氣量或電子信號來進(jìn)行的，所控制的對象是電動執(zhí)行元件,比如繼電器,、步進(jìn)開關(guān),、電磁閥、伺服驅(qū)動器和變頻器等等,，絕大部分的自動控制多多少少都會有電動控制元件,。
西門子變頻器基礎(chǔ)入門
變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機、水泵的應(yīng)用上,。風(fēng)機,、泵類負(fù)載采用變頻調(diào)速后，節(jié)電率為20%～60%,，這是因為風(fēng)機,、泵類負(fù)載的實際消耗功率基本與轉(zhuǎn)速的三次方成比例。當(dāng)用戶需要的平均流量較小時,，風(fēng)機,、泵類采用變頻調(diào)速使其轉(zhuǎn)速降低，節(jié)能效果非常明顯,。而傳統(tǒng)的風(fēng)機,、泵類采用擋板和閥門進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，電動機轉(zhuǎn)速基本不變,，耗電功率變化不大,。據(jù)統(tǒng)計,，風(fēng)機,、泵類電動機用電量占全國用電量的31%，占工業(yè)用電量的50%,。在此類負(fù)載上使用變頻調(diào)速裝置具有非常重要的意義,。目前，應(yīng)用較成功的有恒壓供水,、各類風(fēng)機,、空調(diào)和液壓泵的變頻調(diào)速

西門子6SN1118-0DG23-0AA0伺服驅(qū)動器 　安穩(wěn)度
當(dāng)線電壓或負(fù)載電流改變肘，直流電源的輸出電壓也會有所起伏,。穩(wěn)壓程度由穩(wěn)壓電路的參數(shù)決定,，參數(shù)是指濾波電容的容量和能量開釋的速率。
假如給電源供電的一個相對恒定的電源,，那么只需根本的負(fù)載穩(wěn)壓,。安穩(wěn)度的巨細(xì)一般界說為空載或滿載時輸出電壓的百分比，或電壓的改變值,。,。
　　同樣，輸出回路電流信號也可分解為只含正弦波的基波和其他各次諧波,，而高次諧波電流對負(fù)載直接干擾,。另外,，高次諧波電流還通過電纜向空間輻射，干擾鄰近電氣設(shè)備,?？梢試L試在變頻器輸入端加裝變頻器輸入濾波器來解決。
　　把兩臺都設(shè)定在40HZ進(jìn)行試驗,。應(yīng)該可以判斷是否是低頻諧波造成的,。西門子PLC模塊更換問題?西門子PLC可以向下兼容的，如果新的型號比舊的型號版本高,，就可以直接換,，不過每次下程序的時候可能會報警，使用沒問題,，也可以重新組態(tài)一下硬件,，下載進(jìn)去了就不會報警了。

數(shù)字示波器能準(zhǔn)確捕獲各種信號,，故已成為科研實驗和工程項目中各類信號采集,、記錄和分析的主要設(shè)備之一。但是很多情況下,，需要把數(shù)字示波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,，并終完成遠(yuǎn)程的自動測試和分析的需求。所以今天我們就來說說如何實現(xiàn)對示波器的遠(yuǎn)程控制,。LabVIEW基礎(chǔ)介紹計算機通過LAN(網(wǎng)口)或者USB接口與示波器建立連接來控制示波器,。如所示。硬件連接圖一聽到要控制示波器,，大家都會想到通過SCPI命令來控制示波器