西门子6SN1118-1NK01-0AA1 价格优势

西门子数控系统基本构成
一．西门子840D系统的组成
SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC，PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。
1.人机界面
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成：
MMC包括：
- OP单元
- MMC
- MCP三部分。
MMC实际上就是一台计算机，有自己立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。
a.MMC
我们常用的MMC有两种：
MMCC100.2
MMC103
其中MMC100.2的CPU为486，不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2，而为SINUMERIK840D配MMC103。
PCU(PC UNIT)是为配合西门子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、 OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱。PCU50、PCU70对应于MMC103，可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作HMI, HMI有分为两种：嵌入式HMI和HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载HMI
b.OP
OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031为常用
c.MCP
MCP是为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定
对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒
2.数控及驱动单元
a.NCU数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元：控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC CPU板和一个DRIVE板组成
根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2, NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus借口，RS232借口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧
b．数字驱动
数字伺服：运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成    SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分：电源模块+驱动模块（功率模块）
电源模块：主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态。
电机数据计算
P340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算结束后P340自动恢复为0。
b.电机数据静态辨识
P1910用于电机数据静态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程中
1. 变频器有输出电压，输出电流，
2. 电机可能转动大210?
P1910 = -3 接受识别结果
P1910 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障F07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
P1910 = -1数据辨识但不接受
P1910 = 0 禁止数据辨识
P1910 = 1 数据辨识并接受辨识结果
P1910=1 将计算：定子冷态阻抗P350、转子冷态阻抗P354、定子漏感P356、转子漏感P358、主电感P360。
电机数据静态辨识步骤：
i. 设P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨识结束后P1910自动恢复为0
速度环动态特性的优化:
依照实际工艺要求使用STARTER 中的Trace 功能优化速度P1460/P1470、P1662/P1472（调试方法参照《SINAMICS S120 快速入门》）
c.电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由P1959 + P1960配合使用
出厂默认值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受识别结果
P1960 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障F07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
P1960 = -1数据辨识但不接受
P1960 = 0 禁止数据辨识
P1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识，需要使能变频器。辨识过程将完成：
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（P342）等
动态辨识步骤：
1. 电机空载以计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）。
2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, P1960=1以完成动态优化。
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（Extended Setpoint）斜坡函数发生器有效，建议在做空载优化时通过设置P1958=0 取消（P1958仅在电机数据动态辨识时有效），同时不要使用旋转方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。
4. 若电机带载后需要测试系统转动惯量，则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间P1958≠0，然后执行P1960=1、P1958=4，优化过程中只有电流及速度限幅有效。
5. 选择优化项目
设P1960+P1959
使能 ON/OFF1
电机辨识过程中电机会加速至大转速，优化过程中只有大电流P640和大转速P1082有效，辨识结束后P1960自动恢复为0。
注：若机械系统没有条件执行电机空载优化，可直接进行带载优化，此时必须考虑机械条件限制如：
机械负载惯性
机械强度
运动速度
位移的限制等
对于前三种情况（机械负载惯性、机械强度、运动速度）可适当调整P1958、P640、P1082，通过使用斜坡上升/下降时间、速度限制、电流限制来减少机械承受的压力做保护。
对于第四种情况（机械位置有限制）则好不做动态优化或可通过P1959.14和P1959.15做限位。
优化完成后必须存储参数到CF卡上：
可通过STARTER调试软件执行 copy RAM to ROM或设定参数P971=1、P977=1
S120驱动第三方伺服电机必要的电机数据：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356

处理单元（CPU）有多种 CPU 可供用户选择，有些带有内置的 PROFIBUS-DP 接口，用于各种性能范围。一个控制器可包括多个 CPU，以加强其性能。
• 各种信号模板（SM）用于数字量输入和输出（DI/DO）以及模拟量的输入和输出（AI/AO）
• 通讯模板（CP）用于总线连接和点到点的连接。
• 功能模板（FM）：用于计数、、凸轮控制等任务。根据用户需要还提供以下部件：
• 接口模板（IM），用于连接控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400 控制器多能连接 21 个扩展单元。SIMATIC S7-400 是一种通用控制器
• 由于有很的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，因而能大限度的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。对于分布式扩展架构，用ET200进行分布式扩展：
• 适用于分布范围很广的系统
• 总线结构灵活，满足现场需求
• 通过CPU或者CP卡的PROFIBUS-DP接口多可连接126个总线节点
• 通过CPU或者CP卡的PROFINET接口多可连接256个总线节点
• 根据实际需求可选择ET200SP、ET200S、ET200M、ET200PRO、ET200ECO
DCS控制系统与PLC控制系统区别
DCS指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器（Programmable Logic Controller）。简称PLC。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场，代替以PID运算为主的模拟仪表控制。
DCS控制系统与PLC控制系统主要区别在: 一、先是系统和局部的区别;DCS从系统来考虑,有许多特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上的PLC都支持现场总线和ETHERNET,所以不能说PLC的开放性比DCS差,而且PLC也有支持C语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的，具体表现在以下方面：
1. DCS是一种“分散式控制系统”，而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的中枢，和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网，采用的标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好.
而PLC因为基本上都为个体工作，其在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与标准不符。在网络安全上，PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余.
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统，其站与站（PLC与PLC）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，PLC所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的
5. DCS安全性：为保证DCS控制的设备的安全可靠，DCS采用了双冗余的控制单元，当重要
控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元，保证整个系统的
安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制策略。特别是当其
某个PLC单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级

西门子6SE7021-OTA61-Z变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示“F008”报警
（1）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F008”,复位后显示“009”开机准备，变频器起动，加入给定频率20s后，显示“F008”报警 检查处理（参见图7）：检查变频器电压、电流检测集成块N1（TL084）接3脚的电阻R209由4.7Ω变值为888kΩ，接14脚电阻R203由4.7Ω变值为185kΩ。更换新电阻后，正常。
（2）故障现象：上电自检完后，变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“OO9”,但不能启动。 检查处理（参见图10）：检查触发电路检测部分三管V17（5C）集电电阻R152,阻值为1.69kΩ，正常时的电阻值应为1.275kΩ（4只5.1kΩ贴片电阻并联），其中一只电阻烧坏，更换一只新电阻后，正常。
（3）故障现象：上电自检完后，变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“OO9”,启动后给定频率，20s后跳闸，显示“FOO8”. 检查处理（参见图7）：检查电流电压的检测部分运算放大器N1（TL084）集成块第7脚的输出外接电阻R209,电阻值由正常时的47Ω变为888kΩ，第14脚输出外接电阻R203,电阻值由正常值47Ω变为185kΩ，更换新电阻后，正常。
（4）故障现象：操作控制面板PMU显示屏显示“F008”报警，变频器上电自检，显示“009”开机准备状态，但是随后显示“F008”不能启动。 检查处理（参见图7）：检查底板电压、电流检测部分，发现R56在线测量阻值为4.3kΩ，正常值为900Ω，用热风拆下测量阻值为1MΩ，已经烧坏。更换新电阻值后，运行正常。
2.5 西门子6SE70系列变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示“F011”,报警
（1）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F011”报警，不能复位 检查处理（参见图7）：电压检测块N1（TL084）7脚外接47Ω电阻变为15Ω，V2（IRF520）G保护电阻由正常阻值10Ω变为340kΩ，更换后，运行正常
（2）故障现象：操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F011”报警，且变频器有焦糊味。(版权所有） 检查处理（参见图1、图5、图10）：测量N2第20脚输出电压只有5.1V,1脚输出电压为16.5V,检查发现N2第9脚接1kΩ电阻烧坏，N5第1脚接100kΩ电阻变为20MΩ，3脚外接10Ω电阻变为2MΩ，触发板A22第3脚与第4脚接4.7kΩ电阻烧坏，更换上述电阻后，运行正常。 2.6 6SE7022-6TA61-E 变频器上电初始运行正常，10s后就跳闸，显示“F006” 检查处理（参见图10）：检查变频器底板，测量各点电压正常，未发现问题，后来将IGBT模块、触发电路板A21、三管V17（5C）、各个管脚重新焊接后，运行正常
西门子工控机常见故障与解决方案
一、打开计算机电源而计算机没有反应：
1、查看电源插座是否有电并与计算机正常连接；
2、检查计算机电源是否能正常工作（开机后电源风扇是否转动），显示器是否与主机连接正常；
3、打开机箱盖查看电源是否与计算机底板或主板连接正常，底板与主板接插处是否松动，开机底板或主板是否上电，ATX电源是否接线有误；
4、拔掉内存条开机是否报警

CUA32 控制单元适配器
CUA32 控制单元适配器可将 PM-IF 接口转换为 DRIVE-CLiQ 接口。CUA32 控制单元适配器还配有一个集成式编码器分析装置，可针对 HTL/TTL 或 SSI 编码器进行配置。通过 CUA32 控制单元适配器，可用控制单元来控制模块型变频装置的运行，例如，作为多轴传动装置旁的一个单轴传动装置。在此情况下，从控制单元的角度看，CUA32 控制单元适配器必须是 DRIVE-CLiQ 链路中的后一个设备。CUA32 控制单元适配器具有以下连接和接口：
1 点温度传感器输入（KTY84130 或 PTC）
3 个 DRIVE-CLiQ 插座
1 个电子装置电源接口，通过 24 V DC 电源连接器连接
1 个安全停机输入（允许脉冲输入）
1 个编码器分析器，用于
TTL/HTL 增量式编码器
SSI 编码器，无增量信号
CUA32 控制器适配器的状态通过两个多色 LED 来显示。
CUA32 控制单元适配器卡装到模块型变频装置中，并通过 DRIVE CliQ 连接与 CU320 2 控制单元、SINUMERIK NCU 7.x 或 SIMOTION D 控制单元通信。
CUA32 控制单元适配器通过 PM-IF 接口由电源模板供电。当电源模板处于关闭状态，且 CUA32 控制单元适配器需要通讯时，必须使用 24 V DC 外部电源进行供电。
其它 DRIVE-CLiQ 装置（例如，传感器模块或端子模块）可连接到 CUA32 控制单元适配器上。
防护等级为 IP20 的 DMC20 DRIVE CLiQ 集线器模块适合安装在控制柜中。
DMC20 DRIVE-CLiQ 集线器模块上有：
6 个用于连接 5 个 DRIVE-CLiQ 设备的 DRIVE CLiQ 接口
1 个供电接口，用于通过 24 V DC 电源连接器供电
DMC20 DRIVE-CLiQ 集线器模块的状态利用多色 LED 指示灯进行显示。
使用 DRIVE-CLiQ 集线器模块收集多个编码器中的信号，并发送到单一 DRIVE-CLiQ 电缆上的控制单元。
通过 DRIVE CLiQ 集线器模块，可在不中断与 DRIVE CLiQ 线路中其余设备的数据交换的情况下卸下各 DRIVE CLiQ 设备。
DME20 DRIVE-CLiQ 集线器模块上有：
6 个用于连接 5 个 DRIVE-CLiQ 设备的 DRIVE CLiQ 接口
1 一个用于为电子元件供电的接口，通过 24 V DC 圆形连接器，导线截面积为 4 × 0.75 mm2（针 1+2 在内部连接在一起；针 3+4 在内部连接在一起）
DME20 DRIVE CLiQ 集线器模块的供货范围包括：
6 个盲插头，用于密封未使用的 DRIVE-CLiQ 插座
使用 DRIVE-CLiQ 集线器模块收集多个编码器中的信号，并发送到单一 DRIVE-CLiQ 电缆上的控制单元
防护等级为 IP67 的 DME20 DRIVECLiQ 集线器模块适合安装在控制柜中。
TB30 端子板上有以下接口：
数字量输入和数字量输出的供电
4 点数字量输入
4 点数字量输出
2 点模拟量输入
2 点模拟量输出
信号电缆屏蔽的屏蔽接口位于控制器上。
TB30 端子板插在控制器的选件 CU3202 插槽内。
TB30 终端板的连接示例
在终端模块 TM15 上提供有以下接口：
24 点双向数字量输入/输出量输出（8 通道 3 组相互隔离）
24 个绿色 LED，用于指示相关端子的逻辑信号状态
2 个 DRIVE-CLiQ 插座
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西门子CNC控制器和CNC系统-SINUMERIK 自动化系统采用模块化设计，具有可扩缩性，融合了用于机床的多种产品。无论是否部署用于标准化车床和铣床，作为功能强大的、基于驱动的数控系统，或作为基于 PC 的解决方案，选择该数控系统都会使设备运行更富有创新性，更具竞争力。
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SINUMERIK 840系列：能*胜任各种苛刻的应用需求
SINUMERIK 840D sl 具有模块化、开放、灵活而又统一的结构，为使用者提供了*的可视化界面和操作编程体验，及*的网络集成功能。SINUMERIK 840D sl 是一个创新的能适用于所有工艺功能的系统平台。
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CU310‑2 PN 控制单元和 SIMOTION D4x5‑2
CU310‑2 DP 和 CU310‑2 PN 控制单元
CU310 2 控制单元用于控制单机传动装置。标配有一个 PROFIBUS 接口 (CU310 2 DP) 或一个 PROFINET 接口 (CU310 2 PN) 以及一个 TTL/HTL 编码器分析电路。
控制单元 CU320‑2
CU320‑2 控制单元用于多个传动装置。此时，以下设备可通过控制单元 CU320‑2 运行。
V/f 模式下多 12 个转动装置，或
伺服或矢量控制模式下组多 6 个传动装置。
CU320-2 控制单元可用于在多个传动装置间建立连接，并实现简单工艺功能。
SIMOTION D 控制单元
SIMOTION D 控制单元用于实现协调运动控制，如同步运行、电子齿轮、凸轮或复杂工艺功能。
SIMOTION D 控制单元具有一系列性能型号：
SIMOTION D410-2，用于控制 1 到 3 个轴
SIMOTION D425‑2，用于控制多 16 个轴
SIMOTION D435‑2，用于控制多 32 个轴
SIMOTION D445‑2，用于控制多 64 个轴
SIMOTION D455‑2，用于控制多 128 个轴
STARTER 调试工具用于对各种类型控制单元进行调试和诊断。SIMOTION D 控制单元需要使用 SCOUT 工程软件

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