西門子6SN1118-0NH01-0AA1

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，具有可擴縮性，融合了用于機床的多種產(chǎn)品。無論是否部署用于標準化車床和銑床，作為功能強大的、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SIMOTICS、減速器、減速電機、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。

創(chuàng)新的電路設(shè)計可以降低電源諧波。無需在電源饋入端使用一個可選的輸入電抗器。這樣就節(jié)省了空間以及設(shè)計和采購成本。

變頻器和電機之間的允許電纜長度的不同而受到限制。如果連接了輸出電抗器，那么可以使用更長的電纜（請參見“負載側(cè)功率組件"部分）。

框架型號為 FSD 到 FSF 的 PM250 電源模塊可帶或不帶 A 級集成式進線濾波器。

對于框架型號為 FSC 且?guī)в?A 級集成式進線濾波器的 PM250 電源模塊，可使用一個附加的 B 級基本濾波器來實現(xiàn) B 級（參見“進線側(cè)功率組件"部分）

存儲器區(qū)域

根據(jù)發(fā)送應(yīng)答器芯片的制造商，ISO 發(fā)送應(yīng)答器配置的存儲器包含不同大小的用戶存儲器。

典型大小為 112 字節(jié)、256 字節(jié)、992 字節(jié) EEPROM 或 2000 字節(jié) FRAM。每個 ISO 發(fā)送應(yīng)答器芯片具有 8 字節(jié)長的序列號（UID，只讀）。通過一個讀命令將 UID 以 8 字節(jié)值的形式傳送到長度為 8 的地址 FFF0。

OTP 區(qū)域

對于 OTP 區(qū)域，始終在存儲區(qū)末尾保留 16 字節(jié)的地址空間。塊的劃分方式取決于芯片（見技術(shù)參數(shù)）。因此需注意，當(dāng)使用 OTP 區(qū)域時，用戶數(shù)據(jù)的相應(yīng)地址對應(yīng)用不可用。

總共提供 4 個塊地址（“映射"地址）：

FF80 FF84 FF88 FF8C

如果向具有有效長度（4、8、12 和 16 字節(jié)，取決于塊地址）的塊地址寫入數(shù)據(jù)，則可防止寫入的數(shù)據(jù)日后被改寫。

設(shè)計和功能
可選模塊
• 在性能范圍中更佳模塊化5個不同的CPU，具有的基本功能和集成的Freeport通訊接口
• 用于各種功能的一系列擴展模塊：
－數(shù)字/模擬擴展，可升級至具體要求，作為從站的PROFIBUS通訊
－作為主站的AS-Interface通訊
－確切的溫度測量
－
－遠程診斷
－以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)通訊
－SIWAREX MS
稱重模塊
• HMI功能
• 帶有Micro/WIN附加指令庫的STEP 7-Micro/WIN軟件
• 引人注目的系統(tǒng)工程－目前的特點是用于完整自動化任務(wù)的各種不同要求的尺寸和更佳的解決方案

主要特點
• 突出數(shù)據(jù)記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項目節(jié)約，以及各種格式的文件存儲
• PID自動調(diào)諧功能
• 用于擴展通訊選項的2個內(nèi)置串口，例如：與其它制造商的設(shè)備配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）
• 具有內(nèi)置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP

實時響應(yīng)
*的技術(shù)直至更后的細節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實時響應(yīng)率：
• 4個或6個獨立的硬件計數(shù)器，每個30 kHz，帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通過增量編碼器或者高速記錄過程事件的路徑監(jiān)測
• 4個獨立的報警輸入，輸入濾波時間0.2毫秒至程序起動－更大過程安全
• 對應(yīng)用程序快速事件大于0.2 ms信號的脈沖捕捉功能
• 2個脈沖輸出，每個 20 kHz，或者具有脈沖寬度調(diào)制和脈沖無脈沖設(shè)定點的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步進電機
• 2個定時中斷，在1ms處開始，以1ms的增量進行調(diào)節(jié)－用于迅速變化過程的無擾控制
• 快速模擬輸入－具有25 μs的信號轉(zhuǎn)換，12位分辨率
• 實時時鐘

定時中斷
• 1至255ms，具有1 ms的分辨率
• 例如：在轉(zhuǎn)四分之一圈后，以3000 RPM的轉(zhuǎn)速可以在螺釘插入機上記錄和處理信號。可以實現(xiàn)非常記錄，例如：擰緊扭矩，以確保螺釘?shù)母丫o固。

快速計數(shù)器
• 彼此、其他操作和程序周期均獨立運行
• 當(dāng)達到用戶可選擇的計算值時，中斷觸發(fā)－從檢測到輸入信號到切換輸出的反應(yīng)時間為300 μs
• 當(dāng)增量位置編碼器用于確切時的4邊緣評估
• 模塊化可擴展性
報警輸入
• 4個獨立的輸入
• 用于快速連續(xù)登記信號
• 用于信號檢測的200 μs–500 μs 響應(yīng)時間/用于信號輸出的300 μs
• 對正向和/或負向信號邊沿的響應(yīng)
• 在一個隊列中更多16次中斷，取決于優(yōu)先順序

相對較大的電源內(nèi)阻對負載來講有兩點不利，首先是不利于負載穩(wěn)壓電路作業(yè)，更為不利的是負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行的，所控制的對象是電動執(zhí)行元件,比如繼電器、步進開關(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。
二、 人機界面產(chǎn)品問答
1、人機界面與人們常說的“觸摸屏"有什么區(qū)別？從嚴格意義上來說，兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因為“觸摸屏"僅是人機界面產(chǎn)品中可能用到的硬件部分，是一種替代鼠標及鍵盤部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備；而人機界面產(chǎn)品則是一種包含硬件和軟件的人機交互設(shè)備。在工業(yè)中，人們常把具有觸摸輸入功能的人機界面產(chǎn)品稱為“觸摸屏"，但這是不科學(xué)的。
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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，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在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銘牌正確輸入電機額定數(shù)據(jù)及編碼器類型
2).執(zhí)行電機數(shù)據(jù)計算P340
3).電機數(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).電機數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)動態(tài)優(yōu)化P1960

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

2、優(yōu)化過程

a.電機數(shù)據(jù)計算
P340是基于電機銘牌數(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.電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識
P1910用于電機數(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.電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識
電機數(shù)據(jù)動態(tài)辨識由P1959 + P1960配合使用

出廠默認值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)動慣量與電機轉(zhuǎn)動慣量比例（P342）等

動態(tài)辨識步驟：

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

2. 電機帶載優(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. 若電機帶載后需要測試系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量，則需根據(jù)負載及機械設(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

電機辨識過程中電機會加速至大轉(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：若機械系統(tǒng)沒有條件執(zhí)行電機空載優(yōu)化，可直接進行帶載優(yōu)化，此時必須考慮機械條件限制如：
機械負載慣性
機械強度
運動速度
位移的限制等
對于前三種情況（機械負載慣性、機械強度、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、電流限制來減少機械承受的壓力做輔助保護。
對于第四種情況（機械位置有限制）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

S120驅(qū)動第三方伺服電機必要的電機數(shù)據(jù)：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356