阜阳西门子S7-200代理商

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现代PLC运算速度高速化的趋势

 运算速度高速化也是日本PLC系统追求的一个重要目标。由于目前PLC的CPU模块竞相采用32位RISC芯片，运算速度大为提高。一般基本指令的执行速度均达到数十个纳秒（ns），如三菱电机的Q02HCPU其输入指令的执行时间为34ns，富士电机MICREX-SX系列SPH300达20ns，横河电机的FA-M3系列的F3SP59-7S其输入指令的执行时间为17.5ns。仅看一种指令的执行时间并不能完整地说明问题。日本电机工业会（日本电机工业的行业协会）JEMA一直倡导用PCmix值（即PLC的处理时间性能表示指标，用1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数来表示）来衡量PLC的运算速度。所谓1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数，是按PLC应用程序所使用的指令的频繁程度的统计平均值计算的。一般是基本指令占54%(其中输入指令占17%，输出指令13%，逻辑运算指令21%，定时器输出3%)，数据处理指令占39%（其中传送指令占25%，四则函数运算指令，比较指令6%），其它指令7%。仍以三菱电机的小Q系列为例，其中的Q25HCPU的PCmix值是10.3，比A2UHCPU-S1快5倍（为2.0），比A2SHCPU快20倍多(PCmix值为0.5)。随着PLC的功能扩展，运算指令、文字处理指令、通信指令等用的越来越多，各种指令的使用频率也会发生一定的变化，PCmix值的计算也会有所变化

西门子运动控制解决方案

西门子驱动集团的“运动控制系统”部提供了完整的、面向将来的解决方案，这些解决方案可用于机床和其他生产机器。

由于拥有强大的革新能力、各个工业领域的专业知识以及可使客户深深获益的各种解决方案西门子现已成为范围控制系统供应商之一。为此，我们可以在不同领域提供许多应用实例。

用于各个工业领域的革新产品、
系统、解决方案务

西门子运动控制系统可满足非常高的要求：所有产品均采用技术，具有**的功能与质量。另外，各个系统和产品相互之间匹配，可方便、一致地组合为一个经济的机器解决方案。

运动控制系统 SIMOTION 和驱动系统 SINAMICS 就是这些解决方案中的两个例子。这些产品构成了一个革新系统平台，通过该平台，可使控制系机器要求。结果，您会发现一系列经过优化和面向未来的经济型运动控制解决方案，它们适用于包装、塑料和玻璃加工、木材和金属加工、纺织和印刷等不同工业领域，可轻松进行扩展以满足更高要求，并可与您的高性能伺服、直线、转矩和标准电机进行组合。

另外，西门子还通如应用咨询和机电一体化支持等），在机器的整个生命周期内为客户提供支持。

应用支持：
获国、法国、德国、意大利、土耳其和美国的若干个应用中心来为现场的*和应用顾问提供支持，这些*和应用顾问从规划和调试都一直伴随着客户项目 - 从基本设想到机器的正常运转。

应用咨询包括：

项目的规划和执行

通过试验组态和模拟进行技术验证

要求与功能规格的制定

应用车间和客户相关培训课程

为取得联合成功而建立合作伙伴关系

在这种合作中，西门子不仅为客户提供支持，而且还将他们吸收为系统与组件开发过程中的技术合作伙伴，从而产生了实用而又面向将来的自动化解决方案。

通过这种方式，西门子公司帮助客户提高了生产效率以及长期竞争能力和赢利能力。

西门子运动控制解决方案

西门子驱动集团的“运动控制系统”部提供了完整的、面向将来的解决方案，这些解决方案可用于机床和其他生产机器。

由于拥有强大的革新能力、各个工业领域的专业知识以及可使客户深深获益的各种解决方案西门子现已成为范运动控制系统供应商之一。为此，我们可以在不同领域提供许多应用实例。

用于各个工业领域的革新产品、
系统、解决方案务

西门子运动控制系统可满足非常高的要求：所有产品均采用技术，具有**的功能与质量。另外，各个系统和产品相互之间匹配，可方便、一致地组合为一个经济的机器解决方案。

运动控制系统 SIMOTION 和驱动系统 SINAMICS 就是这些解决方案中的两个例子。这些产品构成了一个革新系统平台，通过该平台，可使控制系统地满足机器要求。结果，您会发现一系列经过优化和面向未来的经济型运动控制解决方案，它们适用于包装、塑料和玻璃加工、木材和金属加工、纺织和印刷等不同工业领域，可轻松进行扩展以满足更高要求，并可与您的高性能伺服、直线、转矩和标准电机进行组合。

另外，西门子还通过 130 个国家中的 295 个服务机构所提供的售前和售后服务，或通过针对运动控制解决方案提供的

应用支持：
获决方案的安全途径

我们通过位于中国、法国、德国、意大利、土耳其和美国的若干个应用中心来为现场的*和应用顾问提供支持，这些*和应用顾问从规划和调试都一直伴随着客户项目 - 从基本设想到机器的正常运转。

应用咨询包括：

项目的规划和执行

通过试验组态和模拟进行技术验证

要求与功能规格的制定

应用车间和客户相关培训课程

为取得联合成功而建立合作伙伴关系

在这种合作中，西门子不仅为客户提供支持，而且还将他们吸收为系统与组件开发过程中的技术合作伙伴，从而产生了实用而又面向将来的自动化解决方案。

通过这种方式，西门子公司帮助客户提高了生产效率以及长期竞争能力和赢利能力。

使用挂锁固定的旋转操作机构

SENTRON VL160X - VL1600 断路器（壳架等级 160 – 1600A）可安装电动机操作机构，用于远程操作合闸和分闸。

这些用于 SENTRON VL160X - VL800断路器的电动储能操作机构均具有弹簧储能（用于同步），大合闸速度tE≤ 100ms。

SENTRON VL160X、VL160、VL250、VL1250 以及 VL1600断路器的电动操作机构没有弹簧储能，无法实现远程合闸和分闸。

所有电动储能机构均提供一个挂锁锁定装置。对于带弹簧储能的电动操作机构还提供安全锁选件。

这些锁定装置可用于操作机构的电气闭锁和机械闭锁。
所有远程操作机构都装有手动操作功能，以便进行维护。

用于 VL160X - VL800 以及用于 VL1250 和 VL1600 的弹簧储能操作机构内部可选配有一个浮置触头(NO)，用于以下功能：

查询自动/手动选择开关（用于VL160X到 VL800）

触发机械分闸 OFF/0 按钮

软件冗余是低成本的冗余解决方案，适用于对切换时间要求不是很高的场合，主备切换
时间为秒级的控制系统。软冗余系统包括两个站，一个为主站，一个为备用站；主备站的数据通讯链路为标准西门子通讯协议(MPI/Profibus/Ethernet)；冗余范围内的I/O模板需通过Profibus-DP网络连接到ET200M从站上；西门子的软件冗余可以在S7-300或S7-400的标准系统中实现，只需调用软冗余软件包中的程序块。
西门子的精智面板支持和软冗余CPU通讯，如图1的系统架构，并且当某个CPU连接
中断，面板可以切换连接到另一个CPU；如果两个CPU主备切换，面板可以切换到主CPU。

改造对象的现状调查

对于数控机床的改造，我们将从以下几个方面加以详细调查，以制定相应的改造方案：

1） 数控系统的分析：

数控机床改造，首当其冲的是系统的改造，根据我们的调查，老系统有：
西门子：SINUMERIK 7，3，8，850/880，810（早期型号）
发那科：FANUC 7，6，3

这两的系统占有了目前我国目前老数控机床的绝大多数，目前多数系统的电气备件已经停止供货，改造时候基本上不考虑保留老系统，我们采取的方案是根据机床的现有控制等级、产品生产要求、企业资金状况，选择相应的低、中、系统。

这些系统大部分带有老型号的PLC逻辑控制系统，在改造方案的制定中，要考虑新老系统替换时候的差别，对PLC部分输入输点的数量和性质作出比较的估算。

2） 老主轴伺服系统的价值分析和改造方案

改造对象的主轴系统有两大类：直流伺服主轴和交流伺服主轴

改造方案如下：

保留驱动装置和电机：老的主轴伺服采用的基本都是+/-10V的模拟信号接口，对于状态良好、价值很高的主轴可以采用保留的方案，适用的系统有：SINUMERK802C、802D、810D、840D、840Di，840C。

只保留直流主轴电机：有些大型机床主轴电机功率相当大，价格比较贵、安装比较麻烦，同时电机状况良好，这个时候可以采用保留电机，改造驱动系统，采用西门子新的直流伺服控制装置6RA70替代劳驱动装置，适用的系统有：SINUMERK802C、802D、810D、840D、840Di，840C。

不保留驱动装置和电机：采用西门子新型1PH系列主轴电机和相应的驱动装置替代老电机和驱动装置。

3） 老进给伺服系统的价值分析和改造方案：

保留驱动装置和电机：同样，老的进给伺服采用的基本都是+/-10V的模拟信号接口，对于状态良好、价值很高的进给装置和电机可以采用保留的方案，适用的系统有：SINUMERK802C、802D、810D、840D、840Di，840C。

不保留驱动装置和电机：采用西门子新型1FK6/7 1FT61FE1系列进给轴电机和相应的驱动装置替代老电机和驱动装置。

4） 测量系统系统的价值分析和改造方案：

旋转变压器：基本不能保留，可以采用新型旋转编码器替代

感应同步器/尺：感应同步器/尺的情况略为复杂一些，我们采取的对策是能够改掉尽量改掉，用新型海德汉光栅尺和圆光栅加以替代。但是在某些场合，如精密转台，会面临新的圆光栅安装不能实施的难题。西门子为此提供了感应同步器/尺信号到新系统的转换装置，但是这个装置的价格比较昂贵，非到万不得已不选用。

光栅尺：我们接触的进口机床大部分采用海德汉光栅尺，对于这些老尺子，其中方波信号可适用的新系统有：SINUMERK802C、840C、电压信号适用的新系统有：SINUMERK802C、802D、810D、840D、840Di，840C。但是大量的老尺子的信号是电流信号：西门子和海德汉分别提供了电流信号到电压信号的转换装置，而且价格不太贵。

5） 其他电气相关部件

电气柜、操作站：很多情况下，用户会提出电柜改造的问题，对此我们和用户会做充分的交流，按照电气控制柜以及柜内元器件的状态作出合理的选择。一般来讲，进口数控机床电气柜以及柜内的元器件即便使用了相当年限，也要比国产的甚至是合资的元器件状态好，所以在改造进口数控机床一般电气柜不作大拆大改。

一些二手机床的电气柜状态比较差，或者用户认为电气柜元器件故障率太高都可以采取全套更换的方式，采用RITTAL或者相当的国际还是国产合资品牌，取决于用户的投入。

数控操作站可以是改造给人的印象，所以在用户资金许可的前提下，尽量选用西门子配套的国际，如MECANO等品牌，质量和外观都能与进口机床匹敌。

电缆：在方案*初期就按照电气相应方案测定需要的电缆长度，在我们的改造项目中，凡是与数控驱动测量系统直接相关的电缆，我们只选择原装电缆，但是大型主轴电机的电力电缆由于价格过于高昂，而不考虑原装电缆。

外围元器件：除了老化和损坏的外围元器件，一般我们不建议用户更换外围元器件。有个情况除外，少部分机床采用了交流110V电气元件，而新系统又无法与之匹配。

6） 原始资料：

机床的原始资料是我们了解机床出厂状况的基本资料，其中电气原理图、电气维修手册、控制程序，都是我们需要仔细研究的。特别需要注意的是原始资料提供的信息不完全是正确的。国外机床厂有的提供的是系列型号的通用图纸，有的时候机床出厂前的电气硬件改动没有在电气资料上体现，这就要求我们一定要对照机床实物，把关键环节的每个细节一一落实，避免犯错误。

7） 控制要求和特殊选件

对于一台要改造的机床，控制要求、主轴数、坐标轴数、测量元件、机床现状几大要素基本可以确定改造可以选择的系统和相应的驱动和测量系统方案。但是这并不是的，有些特殊类型机床或者用户需要的一个特殊功能往往就决定了系统的选择。比如：

（1） 图形显示和图形模拟；
（2） 双/多通道功能，用于双车、车削中心和其他具有两个加工单元的机床
（3）龙门轴功能：龙门式镗铣床、加工中心，要求两个龙门轴能够完全实现同步，只有这个功能才能做到实时监控两个坐标的跟随误差，实现同步。
（4） 配对轴功能：两个坐标可以实现要求不是很高的同步；
（5） 激光加工的距离控制；
（6） 同步主轴功能：用于车削中心两个主轴之间的工件交接；
（7） 砂轮恒线速控制；
（8） 砂轮的在线修整和补偿；
（9） 斜轴磨床；
（10） DNC功能；
（11） 前馈控制；
（12） 进给轴齿轮插补：用于齿轮加工机床；
（13） 凸轮插补；
（14） 镗床镗杆低头补偿；
（15） 网络和远程诊断功能；

用户提出的特殊功能，系统厂家一般都有相应的选件满足需要，从而也就决定了用户需要的相应档次的数控系统及选件，然而一般令用户比较难受的问题主要是这些选件往往价格很高，同时有的时候由于某个选件只有在高一个档次的系统上才提供，也使用户必须选购高一挡的系统，而付出相应的代价。

这个时候，我们作为熟练应用系统从事改造的公司，站在用户立场上，我们一般都会采取这样的立场：系统选用尽量以够用为限，能用低档不用中档，能用中档不用，能够自己开发的特殊功能尽量自主开发，一切为用户考虑。

近几年来，我们在数控瓦楞辊磨床的双辊特殊加工、数控强力磨床的修整补偿和恒线速度控制、龙门式大型加工中心改造等项目上，投入开发力量，取得了很好的效果，赢得了用户的认可。

三、 正确的方案是改造成功的一半

在每一个改造课题被提出来之后，我们的工程人员会对改造的对象进行充分深入的调查研究，为此我们一方面采用标准的机床状况调查表来做机床的信息的收集，充分利用用户对机床熟悉的实际情况；另一方面我们挑选有经验的人员做好这个环节的工作，保证方案的合理和准确。

良好的开端是成功的一半。这几年，我们在改造市场闯出了一片天地，我们的经验告诉我们，只有把好这一关，改造的成功才有**。