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SIMODRIVE 611-西門子伺服驅(qū)動器

Overview

SIMOTION 可用于執(zhí)行運(yùn)動控制任務(wù)的所有機(jī)器而不管是從簡單的運(yùn)動控制還是高性能應(yīng)用。重點(diǎn)是要獲得一個可用于完成廣泛的運(yùn)動控制任務(wù)的簡易而靈活的解決方案。

SIMOTION 的運(yùn)行基礎(chǔ)是將運(yùn)動控制與在大多數(shù)機(jī)器上所常見的兩個其他控制功能融合在一起：PLC 和工藝功能。

這種方法意味著可以在同一個系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸的運(yùn)動控制和全面機(jī)器控制。對于技術(shù)功能來說也是如此，如對一個液壓軸實(shí)施的壓力控制?？梢詫?shí)現(xiàn)從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩(wěn)切換。

將運(yùn)動控制、PLC 和技術(shù)功能三種開環(huán)控制功能組合在一起具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 工程組態(tài)費(fèi)用降低，機(jī)器性能提高
• 快速的系統(tǒng)響應(yīng) - 不再需要各個部件之間對時間要求嚴(yán)格的接口
• 簡便、統(tǒng)一和透明的編程以及整個機(jī)器的診斷

SIMOTION 系統(tǒng)由三個部分組成：

工程組態(tài)系統(tǒng)

SCOUT 可將運(yùn)動控制、PLC 和技術(shù)功能集中到一個全面的集成系統(tǒng)中，并提供了所有必要工具：編程與參數(shù)化、測試與調(diào)試、診斷。

運(yùn)行軟件

運(yùn)行軟件為循環(huán)任務(wù)和順序任務(wù)提供了高性能的執(zhí)行系統(tǒng)。運(yùn)行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運(yùn)動控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊，系統(tǒng)的總體功能可與機(jī)器靈活適應(yīng)。

硬件平臺

硬件平臺是 SIMOTION 運(yùn)動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊創(chuàng)建的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺上運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)自動化解決方案的快途徑

西門子提供了廣泛的特定領(lǐng)域解決方案，可用來降低組態(tài)成本，加快項(xiàng)目完成，并更快速地成功實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)。

使用 SIMOTION easyProject 項(xiàng)目生成器，用戶可顯著加快機(jī)器應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目框架的創(chuàng)建。

編程，參數(shù)設(shè)置

S7 -400®H 象 S7 -400® 一樣編程。所有可用的 STEP® 7 功能都可使用。

S7 -400^®H 編程需要使用 STEP® 7 V5. 1 。

S7 -400^®H 選件包

基本上， S7 - 400®H 的配置與用于 S7 -400® 的程序并無不同，例如

• 建立項(xiàng)目和站
• 配置硬件和網(wǎng)絡(luò)
• 把系統(tǒng)數(shù)據(jù)裝入目標(biāo)系統(tǒng)

需要 S7 -400®H 選件包來配置與 S7 -400 結(jié)構(gòu)不同的 S7 -400®H 結(jié)構(gòu)。對于安裝，必須安裝 STEP® 7 標(biāo)準(zhǔn)包 V.5. 1 或更高的版本。

• 故障安全的自動化系統(tǒng)，可滿足高度安全要求
• 符合安全要求，可達(dá) SIL 3（IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)）、AK6（DIN V 19250 標(biāo)準(zhǔn)） 以及4 類標(biāo)準(zhǔn)（EN 954-1 標(biāo)準(zhǔn)）
• 如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)容錯
• 故障安全 I/O 不增加接線：
  通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊可應(yīng)用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合
• 隔離模板，用于在一個 ET 200M 的安全模式中故障安全和標(biāo)準(zhǔn)模塊的組合使用。

S7-300

• 模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
• 簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活
• 操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
• 大量的集成功能，使它功能非常強(qiáng)勁

S7-300F

• 故障安全型自動化系統(tǒng)，可滿足工廠日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通信
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊另外也可用于非安全相關(guān)應(yīng)用

• S7-300

  SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。

  模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

  SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

  • 特殊機(jī)械，
  • 紡織機(jī)械，
  • 包裝機(jī)械，
  • 一般機(jī)械設(shè)備制造，
  • 控制器制造，
  • 機(jī)床制造，
  • 安裝系統(tǒng)，
  • 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

  多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴(kuò)展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進(jìn)行升級。

  SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：

  • 具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
    

  S7-300F

  SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進(jìn)行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。

  S7-300F 滿足下列安全要求：

  • 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
  • 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
  • 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

  另外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

  S7-300

  一般步驟

  S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

  一個系統(tǒng)包含下列組件：

  • CPU：
    不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對點(diǎn)接口的 CPU。
  • 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
  • 用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。
  • 用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

  根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

  • 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。
  • 接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
    通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。
  • SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
    適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

  設(shè)計(jì)

  簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

  • 安裝模塊：
    只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。
  • 集成的背板總線： 
    背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
  • 模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
    更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
  • 現(xiàn)場證明可靠的連接：
    對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
  • TOP 連接：
    為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
  • 規(guī)定的安裝深度：
    所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
  • 無插槽規(guī)則:
    信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

  擴(kuò)展

  若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

  • 中央控制器和3個擴(kuò)展機(jī)架多可連接32個模塊：
    總共可將 3 個擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
  • 通過接口模板連接：
    每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴(kuò)展裝置的通信。
    • 通過 IM 365 擴(kuò)展：
      1 個擴(kuò)展裝置遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。
    • 通過 IM 360/361 擴(kuò)展：
      3 個擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠(yuǎn)距離為 10m。
  • 單獨(dú)安裝：
    對于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達(dá) 10m。
  • 靈活的安裝選項(xiàng)：
    CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。

  通信

  S7-300 具有不同的通信接口：

  • 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
  • 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器
  • 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
    是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。

  PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信

  SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

  以下設(shè)備可作為主站連接：

  • SIMATIC S7-300
    （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC S7-400
    （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC C7 
    （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
  • SIMATIC 505

  出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

  以下設(shè)備可作為從站連接：

  • ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
  • S7-300，通過 CP 342-5
  • CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
  • 現(xiàn)場設(shè)備

  雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

  通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

  SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

  可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

  • SIMATIC S7-300
    （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
  • SIMATIC ET 200
    （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
  • SIMATIC S7-400
    （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

  可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

  • ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
  • ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
  • SIMATIC S7-300
    （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
  • 現(xiàn)場設(shè)備

  通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信

  S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。

  更多信息，請參見通信處理器。

  通過 CP 或集成接口（點(diǎn)對點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

  通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：

  • 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
  • RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
  • RS 422/RS 485

  可以連接以下設(shè)備：

  • SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
  • 打印機(jī)
  • 機(jī)器人控制
  • 掃描器，條碼閱讀器，等

  特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。

  使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

  MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

  • MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)：
    “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。 
    例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
  • 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
    CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
  • 功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：
    • 多達(dá) 32 個 MPI 節(jié)點(diǎn)。
    • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
    可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的調(diào)整。例如，任意兩個MPI節(jié)點(diǎn)之間多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

  通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

  SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

  可以連接以下設(shè)備：

  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
  • 編程器
  • PC 機(jī)
  • SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
  • 數(shù)控裝置
  • 機(jī)器人控制
  • 工業(yè)PC
  • 驅(qū)動控制器
  • 其它廠商設(shè)備

  S7-300F

  S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：

  • ET 200M 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
    故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用（Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用）
  • ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
    故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用

  
  
  
  

可編程控制器梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則

1．觸點(diǎn)的安排 

梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。 

2．串、并聯(lián)的處理 

在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應(yīng)將觸點(diǎn)多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖上面。在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時，應(yīng)將觸點(diǎn)多的并聯(lián)回路放在梯形圖的左面。 

3．線圈的安排 

不能將觸點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。 

4．不準(zhǔn)雙線圈輸出 

    如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。

5．重新編排電路

 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。

 6．編程順序

     對復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從左邊觸點(diǎn)開始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來。

• 具有成本的基本類型
• 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、16 (20) 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 2 (8) 點(diǎn)模擬量輸出
• 可選擇連接 LOGO!TD 文本顯示（可連接到所有 LOGO!0BA6 基本型）

新的 LOGO!8

• 所有基本單元都配有集成 Web 器
• 外殼寬度與 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
• 所有基本單元都帶有以太網(wǎng)接口，用于與 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
• 采用標(biāo)準(zhǔn)微型 CF 卡

• 繼電器輸出，高輸出電流 10A(不適于 LOGO!24o).
• 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設(shè)定值
• 可選程序模塊和組合電池/程序模塊，2 年后備集成實(shí)時時鐘。0BA6
• 備份集成的實(shí)時時鐘 20 天。
• 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實(shí)時時鐘。
• 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
• 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
• 4個輸入可用來高速計(jì)數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
• 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、16 (20) 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 2 (8) 點(diǎn)模擬量輸出
• 用于連接到 LOGO!LOGO! 的 TD 文本顯示屏6
• 連接 LOGO!TDE 至 LOGO!8 通過以太網(wǎng)。