西门子触控面板6AV6644-0AC01-2AX1

系统结构
1.1实现功能
(1) 实时显示焊接测试的拉压力-时间曲线。
(2) 可进行连动与寸动控制，进行静态测试，动态测试。
(3) 运动到次数或**过拉力值后，自动停止，弹出提示信息，保存文件。
(4) 触摸屏也具有显示参数及控制功能，可与计算机软件同步控制。
1.2系统设计
1.jpg
基本配置
控制系统采用Trio ME309卡，单轴Motec伺服控制，1路模拟输入。串口采集电机电流。上位机使用本公司通过VC开发的系统软件。机械部分为本公司设计的平台。
1.3设备图片
2 控制过程及试验过程
2.1 控制过程
焊接系统将移动距离、速度、加速度写入控制卡，控制卡通过计算输出一定数目和频率的脉冲传送到驱动器上，由驱动器控制电机移动，电机带动丝杠连接的平台移动。移动过程中，连接在平台上的物体拉伸产生拉压力，经拉力传感器传输到控制卡，软件或触摸屏读取数据并显示。软件显示时间与拉力曲线，并且通过串口读取电机电流计算拉压力曲线显示。
2.2 试验过程
样品一端焊接(或其他方式固定)在板上，板两端通过连接件和工装件连接。样品另一端通过夹具和球形轴承连接。
静态试验中：样品一端固定，另一端用一定的力（小于2500N）去**，使固定的一端断裂，控制器通过压力传感器反馈到样品断裂时候的扭矩，上位机软件可实时显示受力曲线，保存数据。
动态测试中：触摸屏或电脑可以设定并记录振动的次数，振动振幅可调，分±5mm, ±8mm, ±10mm, ±20mm, ±30mm，精度按1mm设定。频率1Hz，依照现场情况，调节频率档位。上位机软件根据监测的电流计算受力曲线并保存数据。
3 系统介绍
3.1 主要功能
(1) 实时显示焊接测试的拉压力-时间曲线。
(2) 实时检测机器故障，显示当前位置，震动次数等参数。
(3) 打开，保存曲线文件为txt格式。
(4) 可进行连动与寸动控制，进行静态测试，动态测试。
(5) 运动到次数或**过拉力值后，自动停止，弹出提示信息，保存文件。
(6) 触摸屏也具有显示参数及控制功能，可与计算机软件同步控制。
与油压式注塑机相比，具有以下优点：
⑴ 速度控制范围宽、力矩响应快
⑵ 控制精度高、重复性高
⑶ 节约能源
若X12、X10均处于高电平，同样执行SPD指令，车床Z轴相应的脉冲信号由PLC的X2端子输入，并在1个时基内记数为D3，随后执行CMP比较指令，当D3大于设定的比较常数值K=3时，同样输出M3高电平信号，从而Y1输出高电平。若D3小于设定的比较常数值K=3，则说明Z轴方向处于正常状态，程序结束，进入下一个检测周期。
Y1接通后进一步使继电器(带自锁功能)的线圈接通，从而切断X轴、y轴步进电机的脉冲控制信号。当脉冲信号输入被切断时，X轴、y轴步进电机自动进入锁相状态，约1 s后进入半流锁相。Y2用于报警输出。
程序设计的一些说明。
1)关于高速输入端子。对于选用的FXlN-24M来说，不同输入端子的输入频率上限是不同的：低的，如X4、X5只有7kE引。如对GSK928TA数控车来说，刀架快速移动的速度设置为3 000mm／min时，此时其对应的数控系统的输出频率为5 333 Hz，并不**过PLC的X4、X5端口的频率上限7 kHz。若数控系统的CPU指令发出的脉冲信号频率**过PLC的X4、X5端口的频率7k，其后果只会导致脉冲信号丢失漏记，不会影响到PLC对电机转速或*移动速度是否为“快速”的判断。
2)关于CMP指令中比较常数K值的设定问题。对于GSK928TA的Z轴，数控车Z轴的脉冲当量为0．01 mm，当快速进给的速度为1 000mm／mim时，即要求在1 min的时间内发出1×105个脉冲，即脉冲频率应为1 777．7 Hz
西门子触摸屏Smart700IE高分辨率宽屏显示
1、800×480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验
2、高分辨率使得画面更清晰，画质更细腻
西门子触摸屏Smart700IE LED 背光，节能降耗
1、 LED 较之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更轻巧。同时，操作屏亮度更高，色彩更均匀，表现力更强，可视范围提高到 140°
2、LED 背光可以降低设备能耗，结合屏保功能
1、PPI 通讯协议确保精彩系列面板与西门子变频器建立高速无缝的连接，和S7-200西门子PLC组成的小型自动化解决方案
2、集成的 RS 422/485 通讯口使精彩系列面板的通讯更加灵活，可以和市场主流的小型 PLC 建立稳定可靠的通讯连接。（三菱 FX 系列；欧姆龙 CP1 系列）
3、当采用 PPI 通讯时，通信速率高达 187.5kb/s
西门子触摸屏Smart700IE高性能处理器、高速外部总线及 64M DDR 内存
1、的 ARM 处理器，主频达到 400MHz，使数据处理更快，画面显示更流畅
2、高速的外部总线充分发挥处理器的强大性能
3、增强的 64M DDR 内存使得画面的切换速度更快
西门子触摸屏Smart700IE德国品质轻松拥有
1、精彩系列面板的 ESD、RS 等关键指标比标准（IEC）提高 50%
2、精彩系列面板通过 CE 认证
西门子触摸屏Smart700IE*的生产失效故障模式分析
1、潜在的缺陷及故障分析模型贯穿产品从研发到生产的每个环节，保产品可靠性
2、成熟的生产流程及完善的质量控制体系确保产品质量
西门子触摸屏Smart700IE*的工业设计理念
1、特的边框倒角设计，让操作屏的外观更具流线型，给人以舒适感
2、优雅清新的绿色边框设计，给人以视觉上的开阔感，缓解操作员的视觉疲劳
3、使用符合 UL 标准的 PC + ABS 合金材料，耐高温、抗腐蚀，特别适用于工业现场的应用环境
西门子触摸屏Smart700IE可靠的电源设计
1、内置的 24V 电子自恢复反接保护，避免因误接线而导致的产品损坏
2、供电电源范围可达±20%
西门子触摸屏Smart700IE软件特点
作为精彩系列面板的组态软件，WinCC fl exible 简单直观、功能强大、应用灵活且智能，非常适合机械 设备或生产线中人机界面的应用。WinCC flexible 软件包括一系列执行各种组态任务的编辑器和工具。可使用多种便捷的功能来组态显示画面，例如缩放、旋转和对齐等功能。在 WinCC flexible 中，您可根据需要设置自己的工作环境。在组态工程时，组态任务对应的工作窗口会出现在显示器上，包括：
1、项目窗口：显示项目结构（项目树），进行项目管理
2、工具箱窗口：包含丰富的对象库
3、 对象窗口：显示已创建对象，并可以通过拖放操作复制到画面中
4、 工作区：编辑、组态画面和对象
5、属性窗口：编辑从工作区域中选取的对象属性
西门子触摸屏Smart700IE变量管理
拥有特的变量管理器，可以集中管理项目中的所有变量
1、查阅、检索变量更方便，可使用变量名称来标识 PLC 变量
2、通过拖放操作，批量创建名称、类型及地址满足一定关系的变量
3、快速修改多个变量的类型、地址或名称等属性
西门子触摸屏Smart700IE报警管理
报警管理器支持各种类型的报警：
1、可以自定义报警类别? 支持模拟量及数字量报警
2、可以自定义报警组，相同组的报警可以同时被确认
3、支持报警事件函数包含功能完善的报警显示控件，支持外观自定义

SIMATIC HMI精智系列户外面板都可以轻松驾驭，它们具备：
• 足够坚固和防紫外线的前面板（IP65防护等级）
• 7寸和15寸宽屏非反射显示屏幕和背光亮度自动调节，可应用于
不同亮度环境。
• 精智系列户外面板可以应用于不**业和不同场合，零下30ºC 到
60ºC的温度范围和**90%的环境湿度，以及全面的产品认证。
显著提高适用性西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
全新设计的 USB 接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可快速
实现 U 盘数据归档。
与各种控制器实现交互
通过 PROFIBUS 或 PROFINET 接口，新一代 SIMATIC HMI 精简
面板可快速连接各种 PLC。结合紧凑型模块化控制器 SIMATIC
S7-1200，优势更为彰显。集成各种接口
SIMATIC HMI 精智面板可轻松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS网络
中，还集成有 USB 接口。7 寸以上的精智面板还配备有一个双端
口以太网交换机接口，15 寸以上的精智面板则配有一个额外的
PROFINET 千兆以太网接口。
项目传输更为简单快捷集成各种接口
SIMATIC HMI 精智面板可轻松集成到 PROFINET 和 PROFIBUS网络
中，还集成有 USB 接口。7 寸以上的精智面板还配备有一个双端
口以太网交换机接口，15 寸以上的精智面板则配有一个额外的
PROFINET 千兆以太网接口。
项目传输更为简单快捷西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
*使用电缆，标准电缆即可实现通过 PROFINET/以太网或
USB 端口进行 HMI 项目下载。组态时，系统同步完成相应的设备
设置，*再额外设置面板参数，从而*简化了调试过程。项目
数据和面板设置均保存在面板中所集成的系统卡内，可自动进行更
新。此外，通过这一系统卡，还可将项目传送到其它设备中。
新功能：通过网络摄像头进行
通过网络摄像头和摄像头控件，对工厂状况进行快速：
• 通过精智面板，各种远程操作
• 对操作人员难以进入的区域进行
• 对机器状态进行归档和保存
• 无纸化打印 PDF/HTML 文件
• 截图功能实现信息快速记录
• 归档过程值和报表西门子TP600面板6AV6647-0AC11-3AX0
轻松驾驭户外的环境
对于的环境条件，例如：冷藏间，船舶或石油天然气等应用场
合，SIMATIC HMI精智系列户外面板都可以轻松驾驭，它们具备：
• 足够坚固和防紫外线的前面板（IP65防护等级）
• 7寸和15寸宽屏非反射显示屏幕和背光亮度自动调节，可应用于
不同亮度环境
CPU中的程序编译错误：
下载程序时，CPU 会对程序进行编译。如果 CPU检测到程序违反编译规则，将中止下载，并生成一个错误代码。（已经下载到 CPU的程序仍然存在于存储器中，不会丢失。）可以在修正错误后再次下载程序。
I/O 设备错误 上电和下载系统块后，CPU 验证系统块中存储的 I/O 组态与CPU、信号板和实际存在的扩展模块是否匹配。任何不匹配将导致生成设备的组态错误。在运行时，设备检测到的其他 I/O问题（如缺少用户电源或输入值**出限制）可生成 I/O 错误。CPU 将模块状态信息存储在存储器 (SM)位中。程序可以监视和评估这些位。SM5.0 是全局 I/O 错误位，当存在任何 I/O错误条件时，它将保持置位。
程序在执行过程中可能产生错误。这些错误的原因可能是指令使用不正确或指令处理的数据无效。例如，如果程序执行期间更改了指针

SIMATIC 面板概述
一系列精细分级的 HMI 设备可用于执行本地操作员控制与监视： 从按键式面板和基本型面板到舒适型面板和移动式面板。 分布式组态的 HMI 设备（防护等级为 IP65/NEMA 4）可用于对耐用性要求高的应用。
按键式面板
按键型面板 (KP) 是常规硬接线操作员键盘的革新替代面板。 基于总线的输入面板经过预配置可随时安装，与常规接线相比大大节约了时间。
基本操作面板
*二代基本面板为小型机器和应用程序提供基本的 HMI 功能。该设备系列提供了带有高分辨率 4"、7"、9" 和 12" 宽屏显示屏的面板，以及可进行按键及触控组合式操作的面板。 可以选择各种型号来连接到 PROFINET/Ethernet 或 PROFIBUS DP/MPI。
代面板继续与*二代精简面板一起并行销售。
精智面板 (Comfort Panel)
舒适型面板提供了功能，适用于要求苛刻的应用。 它们提供高分辨率的宽屏显示器，尺寸从 4 寸到 22 寸，可以选择触摸屏操作 (TP) 或按键操作 (KP)。 在尺寸为 4 寸的屏幕上，还带有触摸屏和附加键 (KTP)。
舒适型面板配备 PROFINET/以太网以及 PROFIBUS DP/MPI 接口。
移动面板
便携式操作员面板便于操作控制和实际的事件图像，可直接访问和可视接触过程。 运行时可简单安全重新连接（移动式面板 177 和移动式面板 277）或无线自由（移动式面板 277 (F) IWLAN）因此可灵活适用于机器或系统。
每个要求都有的操作界面
并非每个 HMI 面板都是相同的。西门子就不同：每个 SIMATIC HMI 面板提供一个具有透明度的操作界面系统。所有 SIMATIC 操作界面都配有大量功能，并具有多种不同的性能类别，提供、以机器为导向的操作并监测您的系统。
如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行
安稳度
当线电压或负载电流改变肘，直流电源的输出电压也会有所起伏。稳压程度由稳压电路的参数决定，参数是指滤波电容的容量和能量开释的速率。
假如给电源供电的一个相对恒定的电源，那么只需根本的负载稳压。安稳度的巨细一般界说为空载或满载时输出电压的百分比，或电压的改变值。。
西门子PLC的MPI网络通讯MPI叫多点接口通信，一般用于小范围、小点数现场级通讯，可实现西门子PLC的操作面板（TP/OP）和上位机之间的数据交换，例如西门子PLCs7-200/300/400，它的通讯速率19.2Kbit-12Mbit，多可连接32个接点，通讯距离50m以内。
MIDI MASTER系列变频器常见故障
对于MICRO MASTER系列变频器我们常见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工作。
对于MICRO MASTER系列变频器我们较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MICRO MASTER的驱动电路是由一对管去驱动?GBT模块的，而这对管也是容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流富入驱动回路，导致驱动电路的元器件损坏。

OPC技术概述
2.1  OPC定义
OPC(OLE  for Process Control)是一套以微软COM,  DOOM (Distributed COM)技术为基础,基于Windows操作平台,为工业应用程序之间提供的信息集成和交互功能的组件对象模型接口标准。OPC实际上是提供了一种规范,通过这种规范,系统能够以服务器/客户端标准方式从服务器获取数据并将其传递给任何客户应用程序。这样,只要生产商开发一套遵循OPC规范的服务器与数据进行通信,其他任何客户应用程序便能通过服务器访问设备。
2.2  OPC基本结构
OPC技术的实现由两部分组成,OPC服务器部分  及OPC客户应用部分。OPC服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,如人机界面软件(HMI)、数据采集与处理软件(SCADA)等。OPC客户应用通过OPC标准接口与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。符合OPC标准的客户应用可以访问来自任何生产厂商的OPC服务器程序。
OPC技术的应用模式
2.3  OPC对象
OPC数据存取规范规定的基本对象有三类:服务器(server)、组(group)和数据项(item) 。服务器对象包含服务器的所有信息,也是组对象的容器,一个服务器对应于一个OPC server,即一种设备的驱动程序。组对象除了包含它自身信息外,还负责管理数据项。每一个数据项代表到数据源的一个连接,但它没有提供外部接口,客户端程序无法对数据项直接进行操作,应用程序必须依靠数据项的容器组对象来对它进行操作。
3  IFIX与S7-200PLC的通信原理
实现IFIX与PLC的通信的过程即OPC服务器收集现场设备PLC的数据信息,并通过标准的OPC接口传送给OPC客户端IFIX应用。IFIX作为OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,OPC客户应用通过OPC标准接口(OPC I/O驱动)与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。
软件需求为S7-200 PC ACCESS V1.0 SP2、组态软件IFIX、OPC I/O驱动、编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP4(或者软件的更高版本)。IFIX的OPC客户端工具OPC PowerTool需要在IFIX安装完成后另行安装。
具体过程为PC ACCESS作为OPC服务器根据设计要求采集S7-200PLC内的数据信息;IFIX的OPC客户端工具OPC PowerTool根据设计要求采集PC ACCESS内的数据,IFIX数据库PDB读取OPC OPC PowerTool采集上来的数据,IFIX完成了与S7-200PLC的通讯
OPC服务器PC ACCESS和S7-200通信的实现
在PC ACCESS中引入所需要的PLC地址并进行命名。可以通过文件->输入符号导入整个STEP 7 MicroWIN V4.0中设计的符号表,也可以通过添加新PLC、添加新项目逐条添加。在单添加新项目时符号名可以单定义,但为方便使用尽量与PLC中定义符号
*。可以设置数据的可读写性。设置地址及相匹配的数据类型。所需要的数据添加完毕后可以通过在客户机中增加项目来检测数据通讯是否正常,若正常测试客户机中数据会根据PLC中程序运行进行自动刷新
常规注意事项
使用变频器前，应仔细阅读使用说明书，然后依次进行安装、接线、设置参数、试车和正式使用。
下面将变频器使用的一些注意事项列出，以供读者借鉴。
1.1物理环境注意事项
产品工作温度一般要求为0耀55益，但为保证工作安全可靠，使用时应考虑留有裕度，控制在40益以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，不允许把发热元件或易发热元件紧靠变频器的底部安装。
1.2电气环境注意事项
1.2.1防止电磁波干扰
变频器在工作中，由于整流和变频，周围会产生很多的干扰电磁波。这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。如果处理不好，往往会使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。
1.2.2防止输入端过电压
变频器电源输入端往往有过电压保护。但是，如果输入端高电压作用时间过长，会使变频器输入损坏。因此，在实际使用中，要核实变频器的输入电压以及变频器使用的额定电压。特别是电源电压不稳定时，要设置稳压设备，否则会造成严重后果。
1.3参数设置中的注意事项
使用变频器之前，将变频器输出电压设为380V，基底频率设为50Hz；对驱动泵类和风机负载频率和上限频率设为50Hz，下限频率应设在15~20Hz；加减速时间应根据电动机的容量及负载转动惯量确定。11kW变频器可设置得小一
点（10s之内）；11kW以上的变频器可设置得长一点（15~60s）。对电源电压偏低的地方，可根据具体情况考虑是否将欠电压停机保护功能取消。
参数设置完毕，应设置禁止改写参数，以防止无关人员随意乱改。
1.4接线过程中的注意事项
在安装、测试、维修过程中，常需要进行端子接线。切记不要将电源线接到变频器的输出端子上；也不要将变频器输出端子排上的“N”端子误认为电源中性线端子。控制回路接线应尽量远离主回路接线。
1.5变频器的接地
变频器正确接地是提高控制系统灵敏度、抑制噪声能力的重要手段，变频器接地端子E（G）接地电阻越小越好，接地导线截面积应不小于2mm2，长度应控制在20m以内。变频器的接地必须与动力设备接地点分开，不能共同接地。信号输入线的屏蔽层应接至E（G）上，其另一端绝不能接于地端，否则会引起信号变化波动，使系统振荡不止。
变频器与控制柜之间应电气连通，如果实际安装有困难，可利用铜芯导线跨接。
1.6变频器的防雷
在变频器中，一般都设有雷电吸收网络，主要防止瞬间的雷电侵入，使变频器损坏。但在实际工作中，特别是电源线架空引入的情况下，单靠变频器的吸收网络是不能满足要求的。在雷电活跃地区，这一问题尤为重要。如果电源是架空进线，应在进线处装设变频避雷器（选件），或按规范要求在离变频器20m远处预埋钢管作接地保护。如果电源是电缆引入的，则应做好控制室的防雷系统，以防雷电窜入破坏设备。实践表明，这一方法基本上能够有效解决雷击问题。
1.7变频器运行中的注意事项
试运转时，选不带负载运行一次，然后带轻载运行，*后再带满载运行。
变频器的运行与停止操作不要采用通断变频器电源的方式，而应使用变频器控制端子排上的运行与停止端子，或使用操作键盘上的运行与停止按钮。
1.8变频器的使用寿命、功率因数及谐波干扰
虽然用户购买和使用变频器先是要满足使用目的的要求，但是除此之外，用户也关心其他一些问题，如寿命、谐波、效率及功率因数等。
1.8.1变频器的寿命
对一台变频器来说，影响其寿命的元件大致有三种：自身的冷却风扇、将无电时的限流电阻短路的接触器、中间环节的大容量电解电容器。
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