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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)采用模塊化設計，具有可擴縮性，融合了用于機床的多種產品。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)都會使設備運行更富有創(chuàng)新性，更具競爭力。

西門子其它驅動技術：西門子提供的驅動技術系列產品在可謂，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還是大批量生產；無論是用于高技術高精度機床還是經(jīng)濟型數(shù)控設備，SINUMERIK的全系列產品必有一款適合您的需求。

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

得益于其基于面板的設計理念，和IP65的防護等級，SINUMERIK 808系列是惡劣應用環(huán)境下的理想選擇。該數(shù)控系統(tǒng)尺寸小，可*應用于結構緊湊的機床。同時，SINUMERIK 808系列 還可通過精優(yōu)曲面等眾多預置功能和友好強大的系統(tǒng)輕松便捷地進行操作。此外SINUMERIK 808系列還享受三年質保，服務隨需而至。

SINUMERIK 828系列：適用于標準數(shù)控機床的緊湊型系統(tǒng)

基于面板的SINUMERIK 828系列有3款產品，可以支持車、銑工藝應用，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設計適用于各種苛刻的應用條件。

SINUMERIK 840系列：能*勝任各種苛刻的應用需求

SINUMERIK 840D sl 具有模塊化、開放、靈活而又統(tǒng)一的結構，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，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）讀取和設置實時時鐘

控制器 CU320?2 標準提供有下列接口：

• 4 DRIVE-CLiQ 插槽，用于與其它 DRIVE-CliQ 設備通信，如電機模塊、進線整流裝置、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 個旋轉編碼開關，用于手動設置 PROFIBUS 地址

• 1 個以太網(wǎng)接口，用于調試和診斷

• 3 個測試接口和一個用于調試的參考接地；

• 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速柜中的電源模塊中的支架，安裝電源模塊的側面。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)學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應的撥碼去設置。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)塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

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。通過撥碼開關設置來選擇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節(jié)輸入信號和轉換數(shù)值的放大關系，在模塊出廠時已經(jīng)設置好了，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)字量的對應關系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關系，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備本身只有兩根外接線，設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，配置結束后通過施加使能命令開始優(yōu)化；也可以在項目配置結束后，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 功能調整速度環(huán)參數(shù)（調試方法參照《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/轉子阻抗感抗等）該過程不必使能變頻器。計算結束后P340自動恢復為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. 電機可能轉動大210?

P1910 = -3 接受識別結果

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，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定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)辨識并接受辨識結果

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

電機數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識步驟：

i. 設P1910=1

ii. 使能 ON/OFF1

辨識結束后P1910自動恢復為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，此時應檢查電機或編碼器方向若正確則設定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)轉動慣量與電機轉動慣量比例（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)（如電機的轉動慣量等）。

2. 電機帶載優(yōu)化，帶載后系統(tǒng)總的轉動慣量等發(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)轉動慣量，則需根據(jù)負載及機械設備的實際情況設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P1960+P1959

• 使能 ON/OFF1

電機辨識過程中電機會加速至大轉速，優(yōu)化過程中只有大電流P640和大轉速P1082有效，辨識結束后P1960自動恢復為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）可適當調整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調試軟件執(zhí)行 copy RAM to ROM或設定參數(shù)P971=1、P977=1