西门子PLC模块6ES7511-1UK01-0AB0性能参数

西门子PLC模块6ES7511-1UK01-0AB0性能参数

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。（3）、MCP(Machinecontrolpannel)MCP是专门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（MultiplePointInterface）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。
(Numericalcontroit)数控单元SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（NumenricalControit）单元（在810D中称为CCU（compaontroit））：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。
为提高人机交互的效率，又有OPI（OperatorPanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。数字驱动（请参阅：Simodrive611Universal产品介绍）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。
根据容量不同，凡小于15KW均不带馈入装置，极为U/E电源模块；凡大于15KW均需带馈入装置，记为I/RF电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动，它分为双轴模块和单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为1Vpp正弦波，可实现全闭环控制。
模块SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATICS7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块（PowerSupply），CPU模块，接口模块（InterfaceModule）及信号模块（SignalModule）。
主轴伺服电机为1PH7系列。PLC模块的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。接口模块（IM）是用于级之间互连的。信号模块（SM）使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。
元件系统集成和连接以下元件：大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过I/O模块PP72/48或通过MCPA模块控制的机床操作面板，MCPA模块入安装在PCU210的后背板。MCPA模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模拟主轴的模拟接口。
大可以连接3个I/O模块PP72/48。发展历史编辑在，西门子的工业数控系统在市场上出现。这一代的西门子数控系统以继电器控制为基础，主要以模拟量控制和编码器为基础。在1964年，西门子为其数控系统注册品牌SINUMERIK.在，西门子以上一代的数控系统为基础，推出用于车床，铣床，和磨床的基于晶体管技术的硬件。
SINUMERIK550系统SINUMERIK550系统在，西门子推出在SINUMERIK550系统。这一代系统开始应用微型计算机和微处理器。在此系统中，PLC（可编程逻辑控制器）集成到控制器。SINUMERIK3系统SINUMERIK3系统在，西门子推出SINUMERIK3系统SINUMERIK840C系统SINUMERIK840C系统在，西门子推出SINUMERIK840C系统。
西门子从此时起开始开放NC数控自定义功能，公布PC和HMI开放式软件包。此时的西门子敏锐地掌握了数控机床业界的显著趋势：开放性。基于系统的开放性，西门子显著地扩大了其OEM机床制造商定制他们的设备的可能性。

西门子数控系统所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术，这种新的驱动技术所提供的DRIVE-CLiQ接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线PROFIBUSDP连接。
这种新的驱动接口连接技术只需要少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802Dsl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了*的灵活性。
性能方面经过大大改进的工程设计软件（Sizer，Starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。服务中，西门子和保养对于系统的稳定运转起到非常重要的作用。
发展/西门子数控系统编辑在，西门子的工业数控系统在市场上出现。这一代的西门子数控系统以继电器控制为基础，主要以模拟量控制和编码器为基础。在1964年，西门子为其数控系统注册品牌SINUMERIK.在，西门子以上一代的数控系统为基础，推出用于车床，铣床，和磨床的基于晶体管技术的硬件。
在，西门子推出在SINUMERIK550系统。这一代系统开始应用微型计算机和微处理器。在此系统中，PLC（可编程逻辑控制器）集成到控制器。在，西门子推出SINUMERIK3系统在，西门子推出SINUMERIK840C系统

这些频率给定方式各有优缺点，须按照实际所需进行选择设置控制方式编辑低压通用变频输出电压为380～650V，输出

功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。
*代1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满

足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩

受定子电阻压降的影响比较显著，使输出大转矩减小。
另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线

会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定

性变差等。

因此人们又研究出矢量控制变频调速。第二代电压空间矢量(SVPWM)控制方式：它是以三相波形整体生成效果为前提，

以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。
经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，低速时定子电阻的影响；将

输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到

*。
第三代矢量控制(VC)方式：矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相

－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直

流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转。
其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电

流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应

用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换

较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。
直接转矩控制(DTC)方式：1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度

上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。
该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模

型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它

不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
矩阵式交—交控制方式：VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输

入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。
具体方法是：1、控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模

型，对电机参数自动识别；3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速

度进行实时控制；4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制。
矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(<2ms)，很高的速度精度(±2%，无PG反馈)，高转矩精度(<+3%)；同时还具有较

高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150%～200%转矩。
为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电

容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术虽尚未成熟，但仍吸引着众多的

学者深入研究。
其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。VVC的控制原理：VVC的控制原理是将

矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差

进行了补偿。
因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显著的改善0-12HZ范围内的动态性能

，而在标准的PWMU/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转

矩的脉动很小（与使用同步PWM的变频器相比）。
发展编辑历史变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。

20世纪60年代以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。1968年以丹佛斯为代

表的高技术企业开始批量化生产变频器，开启了变频器工业化的新时代

S7－300主要支持的硬件有： （1）电源（PS） 电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。 （2）*处理器（CPU） CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。 （3）接口模块（IM） 接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。 （4）信号模块（SM） 通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。 （5）功能模块（FM） 用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。 （6）通讯处理器（CP） 模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。 后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。 需要说明的是，每个机架较多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的*机架可以扩展3个机架）。 各个模块的性能具体如下： （1）电源模块（PS） 电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。 （2）CPU模块 各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。 以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。 （3）接口模块 接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时*风扇。 （4）信号模块 信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。 ①数字量输入模块： ②数字量输出模块： ③数字输入/输出模块： ④继电器输出模块： ⑤模拟量输入模块 ⑥模拟量输出模块： ⑦模拟量输入/输出模块： （5）功能模块 西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。 （6）通讯模块（CP） S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的**模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

计数器、定时器以及线圈简单图文介绍

定时器指令本质上也就是一个输出指令。主要功能是当输入端有能流时，并不立即进行输出动作，而是延时一段时间进行输出动作。根据计时方法和输出动作不同，定时器分为接通延时定时器，有保持接通延时定时器，关断延时定时器。 
1 接通延时定时器

       接通延时定时器，就是输入端能流延时一段时间输出到变量。接通，顾名思义，就是接通的时候就开始延时，因为要相对于关断延时器。接通的时候，计时器开始计时，能流保持才会计时，能流消失，计时将失效，无输出。当计时时间到，定时器被置位，就开始输出。如果输入能流消失，定时器被复位，输出消失。

      所以有输出的一个过程就是从定时器被置位开始到被复位的这段。置位和复位都与输入能流相关。

2 有保持接通延时定时器

       有保持接通延时定时器，该定时器与接通延时定时器的区别是，在定时器未到达预设时间时，若输入能流中断，不会清当前定时器变量。之后若输入能流恢复，则在原定时器变量上继续累加。只有当定时器变量到达预设时间后，输入能流中断，才清楚定时器变量。

3 关断延时定时器

       将输入能流立即输出到变量，在输入能流关闭时，延时一段时间关闭变量。

      在这个过程中，在关闭输入能流的时候，才是一个触发开始。在之前没关闭输入时，输入和输出通道想通的，有输入立即输出。

 计数器

       在很多场合，需要对特定事件进行技术。计数器分为普通计数器和告诉计数器。如果计数事件发生的频率远小于PLC的扫描频率，那么就可以使用普通计数器。如果计数事件接近于或者大于PLC的扫描频率，那么就必须使用高速计数器。

       按照技术方式，分为增计数器，减计数器，增减计数器。

1 增计数器

       端子包括计数能流，复位能流，计数器预设值（计多少次，计数器到达的输出。

      每次计数输入CU从关闭向打开转换时，计数器变量加1。这个向上向下计数和输入是上升沿触发还是下降沿触发是没关系的，两者都是从关闭向打开时计数，只是一个是加1，一个是减1.当计数器变量等于预设值时，输出Q打开，此时计数器停止计数。Q保持输出，知道复位。当复位输入R打开时，计数器当前值被清零。

2 减计数器，类似增计数器

       置位复位线圈

       普通线圈：前端输入到达线圈，线圈被置位，对应内存为1；前端输入不能到达线圈，线圈被复位，对应内存为0.

       置位线圈：前端输入到达线圈，线圈被置位，对应内存为1；前端输入不能到达线圈，线圈不动作，对应内存保持原状态。作用有点类似于断电保持这一功能。在输入断了之后，线圈仍然保持“1”的动作。下图为置位线圈例子：

       复位线圈：前端输入到达线圈，线圈被复位，对应内存为0；前端输入不能到达线圈，线圈不动作，对应内存保持原状态