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) 測量電壓時(shí)，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測量

(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，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)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。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對應(yīng)于MMC00.，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU0PCU0對應(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)用場合不同，其布局也不同。目前，有車床MCP和銑床MCP兩種。對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或標(biāo)記可識別。其接口端中主要接口端的意義如下。X“準(zhǔn)備好"信號，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，由PLC輸岀至電源模塊數(shù)控模塊，表示外部電路信號正常。X電源模塊電源工作正常輸出信號端口。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，使能信號一般由PLC給出。X高速I/O接口端。XX電壓電流檢測孔，一般供模塊維修檢測使用，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是用于級之間互連的。信號模塊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)。可在主OB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應(yīng)的USS_PORTzui小通信間隔時(shí)間。

  
  表8：不同的波特率對應(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)請求通道正在被本變頻器的另一請求占用。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)