6FX2001-2CF00 量大从优

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。
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*7脚的输出外接电阻R209,电阻值由正常时的47Ω变为888kΩ，*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*20脚输出电压只有5.1V,1脚输出电压为16.5V,检查发现N2*9脚接1kΩ电阻烧坏，N5*1脚接100kΩ电阻变为20MΩ，3脚外接10Ω电阻变为2MΩ，触发板A22*3脚与*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

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**，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

终端模块 TM15 的状态通过一个多色 LED 来显示。
TM15 端子模块通过 DRIVE-CLiQ 与 CU310、CU320-2 或 SIMOTION D 控制单元通讯。
TM15 端子模块连接示例
TM31 端子模块
使用端子模块 TM31，可以扩展驱动系统内部现有数字量输入和数字量输出以及模拟量输入和模拟量输出的数量。
TM31 端子模块还具有与转换触点的继电器输出和温度传感器输入的功能。
在终端模块 TM31 上提供有以下接口：
8 点数字量输入
4 个双向数字输入/输出
2个带转换触点的继电器输出
2 点模拟量输入
2 点模拟量输出
1 点温度传感器输入（KTY84130 或 PTC）
2 个 DRIVE-CLiQ 插座
1 个供电接口，用于通过 24 V DC 电源连接器供电
1 个 PE （保护用地线）连接
端子模块 TM31 的状态通过一个多色 LED 来显示。
TM31 终端模块可卡装在符合 EN 60715 (IEC 60715) 标准的 TH 35 **帽式导轨上
CBE30-2 通信板可用于为 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一个 PROFINET 接口。
另一个 PROFINET 接口的应用如下：
两个立网络（例如，一个本地网络和一个上层网络）
地址空间可加倍为 2 × 4 KB
可连接的设备的数量可加倍为 2 × 64
分离为高速和低速总线系统/执行系统是为了利用控制器容量（仅适用于 SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN）
CBE30-2 通信板具备以下功能：
PROFINET IO 控制器、智能设备（也可同时支持控制器和设备）
100 Mbps 全双工/自动交叉
支持 PROFINET IO 的实时类别：
RT（实时）
IRT（等时同步实时）
将分布式 I/O 作为 PROFINET IO 设备集成
按照 V4 规范，通过 PROFIdrive 将各变频器作为 PROFINET IO 设备集成
支持标准以太信，例如
与 SIMOTION SCOUT 接口
连接 HMI 系统
通过 TCP/IP 或 UDP 通信与任何其它设备通信
集成式 4 端换机，带 4 个 RJ45 接口。因此，*附加交换机即可组态拓扑（总线型、星型、树型）。
支持介质冗余 (MRP/MRPD)。
CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的选件插槽中。
注意
CBE30-2 通信板只能与 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制单元结合使用
单轴控制的AC/AC变频器，通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制
LOGO!使用非常简单：
36 种不同功能：
用于电气工程的基本功能(例如：与、或)以及功能(例如：计数器，闭锁继电器，PI 控制器)。
只需通过键盘或PC软件将所存储的功能进行作何，即可轻松进行编程。
通过可选的程序模块，可以简单、方便地复制控制程序。

使用非屏蔽电缆连接温度传感器或温度传感器布线错误可造成设备故障
使用非屏蔽电缆连接温度传感器或温度传感器布线错误可导致信号电子功率侧耦合。从
而导致所有信号大面积故障（故障信息），严重的会导致整个模块故障（设备损坏）。
• 只允许使用屏蔽电缆连接温度传感器。
• 与电机电缆一同引入的温度传感器电缆，必须成对绞合在一起并分别进行屏蔽。
• 电缆屏蔽层的两侧应大面积的与接地位相连。
• 建议：请使用合适的 Motion Connect 电缆。
电机抱闸不在允许的电压范围内运行会提前磨损
电机连接上的电机抱闸如果不在允许的电压范围内运行会导致制动损坏。
• 确保电机抱闸仅在允许的电压范围内运行。
使用了错误的 DRIVE-CLiQ 电缆可损坏设备
使用错误的或非 DRIVE-CLiQ 电缆可能会损坏设备或系统或者导致功能异常。
• 只允许使用西门子的配套 DRIVE-CLiQ 电缆。
说明
积尘的 DRIVE-CLiQ 接口可导致功能异常
使用积尘的 DRIVE-CLiQ 接口可能会导致系统的功能异常。
• 应用随附的保护盖将未使用的 DRIVE-CLiQ 接口盖上。
说明
紧凑书本型电机模块是为一个或多个已连接的电机提供能源的功率部件（反用换流器）。
供电是通过驱动设备的直流母线来进行的。 电机模块必须通过 DRIVE-CLiQ
与控制单元连接在一起，后者中存储有用于电机模块的控制和调节功能。
单电机模块上正好可以连接并运行 1 台电机，而在双电机模块上能够连接并运行 2
台电机
通过CP342-5，如何实现对PROFIBUS网络和站点的诊断功能？
（10）累加器(AC)
提供可拆分的现场接线端子，便于安装和拆卸。2、 从上位机写WORD到PLC，先该数值需包含以某时基为单位的时间值，在写入PLC的数据存储区后，用Word Logic下的WOR_W指令将该值与其时基相或，再利用MOVE指令将得到的数值写入S5TIME类型的变量中。(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用立的接地系统，以减少杂波干扰。49：如何连接一个电位计到6ES7 331-1KF0-0AB0?
上传和用户程序指的是用STEP-Micro/WIN编程软件进行编程时，PLC主机和计算机之间程序、数据和参数的传送。上传用户程序是将PLC中的程序和数据通过通信设备上传到计算机中，并进行程序检查和修改。用户程序是将编制好的程序和CPU组态配置参数通过通信设备到PLC，并进行调试。当用户程序时，用户程序、数据和CPU组态配置参数保存于主机的存储器RAM中，为了*保存，主机会自动地把这些内存装入PLC的EEPROM（EEPROM可为PLC自带的，也可以为可选的EEPROM存储器）。
4：双击ET200M站，打开属性窗口，选中“Replace modules during operation“(热插拔)选项；
注意事项：在关联通道的数据块中，必须预先将数据双字DBD 14(LOAD_VAL)设置为初始值(如 L#0)。数据双字 DBD18 (CMP_V1)必须设置成比较值。必须通过在 FC 上置相应的触发位一次来用 FC CNT_CTRL 把这些值传送到 FM 去。如果将形式参数声明为POINTER参数类型，则只需要内存区域和地址
错误安装直流母线连接片可引发电击危险
未按规定安装驱动组左侧的直流母线连接片可能会引发电击危险。
• 在所有 50 mm
宽的模块1)上连同螺钉一起拆卸直流母线连接片。要连同直流母线连接片一起拧入螺
栓。
• 对于所有宽度大于等于 75 mm
的组件，既不可以向左移动直流母线连接片，也不可以卸下直流母线连接片2)。
1) 对于 50 mm 宽的模块，不可以向内移动直流母线连接片。
2) 直流母线连接片确保了直流母线母排的机械稳定性
缺少直流母线侧面盖板可引发电击危险
如果缺少直流母线侧面盖板，接触组件时可能会引发电击危险。
• 应将随附的侧面盖板安装在驱动组中的和后一个组件上。
低于允许的电缆横截面时可导致电机电缆过热而引发火灾
电机电缆过细可能导致过热。从而产生烟雾，引发火灾，造员伤亡。
• 使用和电机模块电流相匹配的电缆。注意电缆敷设方式、环境温度和电缆长度。
• 如果选择的横截面过小，必须设置合适的控制参数来保护电缆。
如果制动电缆的布线没有实现安全电气隔离，则有可能因为绝缘失效而引发电击危险。
通过以下一种方法安装制动：
• 将抱闸与配备的 MOTION-CONNECT 电缆连接在一起。
• 只使用含安全电气隔离制动芯线的第三方电缆，或以安全电气隔离的方式实现制动电缆的布线
语言协处理器
通过C和Basic的接口来进行复杂的计算和算法实现。
4、网络适配模块
在现场总线与处理器之间提供通讯接口，以便PLC处理器和I/O模块进行远程的数据交换。
5、具有功能的I/O模块
如A-B公司在其产品中提供了智能变送器模块、温度控制模块、称重模块、开环速度控制模块、塑料制造模块、力矩控制模块、编码模块、可组态流量计模块、电流同步模块等。这些模块的设计考虑了行业的需要，使得复杂的控制功能以模块化的方式得以解决，提高了可靠性和水平。
变频器的DO口子可以输出一些如运行、故障等状态信号接入PLC的DI模块，当然也有变频器的AO口子输出如变频器的频率、温度、电流等4-20mA模拟信号进入PLC的AI模块。西门子变频器调试必须设置的15个参数汇总讲解1.控制方式即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。
西门子6SN1118-0NH11-0AA0电源模块
人机界面产品中是否有操作系统？任何人机界面产品都有系统软件部分，系统软件运行在HMI的处理器中，支持多任务处理功能，处理器中需有小型的操作系统管理系统软件的运行。基于平板计算机的高性能人机界面产品中，一般使用WinCE,Linux等通用的嵌入式操作系统。。。
5. 组态方便
用户在使用西门子变频器 SINAMICS G120 时，可以通过工具 SIZER，STARTER 等进行工程项目的设置和调试，从而保证了组态的简单和调试的便利。
6. 节能
用户在使用西门子变频器 SINAMICS G120 时，配置功率模块 PM250 时，由于使用了新的电路设计，允许负载的动能回馈到电网，为工厂节约了大量的电能
当变频器用于控制并联的几台电动机时，一定要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果**过规定值，要放大两挡来选择变频器，另外在此种情况下，变频器的控制方式只能为v/f控制方式，并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护，此时，需在每台电动机侧加熔断器来实现保护
由于系统程序及工作数据与用户无直接，所以在PLC产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许LC还提供有存储器扩展功能。PLC存储器所用的种类主要有：可读/写操作的随机存储器RAM；只读存储器或可擦除可编程的只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM
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