产品描述
西门子6ES7222-1HF22-0XA8型号介绍
产品功能
控制类型
采用32位微处理器、实现CNC控制,用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。。
机床配置
可实现钻、车、铣、磨、切割、冲、激光加工和搬运设备的控制,备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块:多可以控制31个进给轴和主轴.进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补,这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACH IN) 手动输入运行(MDA) ,自动方式:程序的自动运行,加工程序中断后,从断点恢复运行;可进行进给保持及主轴停止,跳段功能,单段功能,空运转。
轮廓和补偿
840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、半径补偿的进入和退出策略及交点计算、长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。
NC编程
840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准),具有语言编程特色的程序编辑器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可同时进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、偏置、补偿的存储。
PLC编程
840D的集成式PLC*以标准sIMAncs7模块为基础,PLC程序和数据内存可扩展到288KB,u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以*的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件
840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外,2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
显示部分
840D提供了多言种的显示功能,用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一种语自转换为一种语言,系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语:显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
2.1 西门子数控系统的基本构成
请参阅:SIEMENS数控系统操作部件
SIEMENS用于数控系统的HMI软件
西门子数控系统有很多种型号,首先我们来观察一下802D所构成的实物图,SINUMERIK 802D是个集成的单元,它是由NC以及PLC和人机界面(HMI)组成,通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板,完控制功能。
而在西门子的数控产品中有特点,有代表性的系统应该是840D系统。因此,我们可以通过了解西门子840D系统,来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。
2.2西门子810D系统的结构组成 (请参阅:SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本)
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。
三相异步电动机的基本接线。三相异步电动机绕组出来的六根线可以分为两种基本的接法:三角形△接法和星形接法。六根线=三个电机绕组=三个首端+三个尾端,万用表测量同绕组首尾端相通,即:U1—U2,V1—V2,W1—W2。1,三相异步电机三角形△接法。三角形△接法就是将三个绕组首尾端依次相连,构成三角形。接法:2,三相异步电机星形接法。星形接法就是将三个绕组的尾端或者首端相连,另外三根线作为电源接线。
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(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)单元,MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机,有自己独立的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。
(1)MMC(Man Machine communication)
常用的MMC有两种:MMCC100.2和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)是专门为配合西门子新的操作面板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。
(2)OP(Operation pannel)
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。
(3)、MCP(Machine control pannel)
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(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. NCU(Numerical control unit)数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元(在810D中称为CCU(compact control unit)):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接口,RS232接口,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。
数字驱动
(请参阅:Simodrive 611 Universal 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)。
以上的比较仅仅是小型机,至于西门子的300和400系列以及更大型的TDC系列,这里就*多言了。学PLC,三菱是很容易上手的,因为直来直去思路简单,但从学习的角度讲,肯定是西门子更好。个人认为对于初学者学习西门子相对会更好上手一些,特别是基础差的初学者三菱的学习要不容易入门,西门子编程软件人性化。2芯片不同这主要体现在容量和运算速度上。西门子CPU226的程序容量20K,数据容量14K;而三菱FX2N总共才8K,后来的3U倒是有所改进。
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,较为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。主轴伺服电机为1PH7系列。
能够运行的变频器需要有外部控制。这些可能通过一个串行接口和通过数字量输入送入(见图 3-29)。MICROMASTER 有 6 个数字量输入口,也可用 2 个模拟量输入口扩展为 8 个输入口。数字量输入,就它们的安排而言,可地编程去建立起一个功能。从而,与程序有关, 它们可通过参数 P0701~P0708 直接赋以功能或用 BICO 技术编程其功能。
图 3-29 数字量输入
参数 P0725 用于确定,当恰当地接至 0 V或 24 V,数字量输入 DIN1~DIN6 是否是逻辑“1"。数字量输入的逻辑状态用 P0724 来防抖动并用参数 r0722(BICO 监控参数)读出。此外,该参数用于数字量输入的参数设置 BICO(见下一节的 BICO参数设置)。
P0701~P0706(数字量输入 1~6)或 P0707~P0708(模拟量输入 1-2)
各个输入的可能的设定见表 3-11。
表 3-11 参 数 P0701~P0706
参数值 | 意 义 |
0 | 数字量输入禁止 |
1 | ON/OFF1 |
2 | ON+反向/OFF1 |
3 | OFF2-停车 |
4 | OFF3-快速斜坡下降 |
9 | 故障确认 |
10 | 点动,右 |
11 | 点动,左 |
12 | 反向 |
13 | MOP 上升(增大) |
14 | MOP 下降() |
15 | 固定给定值(直接选择) |
16 | 固定给定值(直接选择+ON) |
17 | 固定给定值(二进制码选择+ON) |
25 | DC 制动使能 |
29 | 外部脱扣 |
33 | 禁止附加给定值 |
99 | 使能 BICO 参数设置 |
例如:
用数字量输入 DIN1 实现一个 ON/OFF1 命令。P0700 = 2 通过端子排(数字量输入)使能控制
P0701 = 1 通过数字量输入 1(DIN1)的 ON/OFF1
3.6.2 数字量输出(DOUT)
数量: 3
参数范围: r0730~P0748
功能图表号: FP2100
特性:
- 周期时间: 1 ms
在传动中的开关量状态可通过数字量输出来输出。因其有快速周期时间,故它能用于控制外部装置和显示实时状态。为输出功率,内部(TTL 电平)用一个继电器加以放大(见图 3-30)。
继电器:
- 打开/关闭时间: 5/10 ms
电压/电流 30 V DC/5 A 250 V AC/2 A
图 3-30 数字量输出
用“BI"参数 P0731(数字量输出 1),P0732(数字量输出 2)和 P0733(数字量输出 3)来确定输出的状态。为了明确,“BO"参数号或“CO/BO"参数号和实际状态的位号应输入到 P0731~P0733中。包括参数号和位在内的经常使用的状态示于下表(见表 3-12)。
表 3-12 参数 P0731~P0733(经常使用的功能/状态)
参数值 | 意 义 |
52.0 | 传动 |
52.1 | 传动运转 |
52.2 | 传动运转 |
52.3 | 传动故障 |
52.4 | OFF2 |
52.5 | OFF3 |
52.6 | 合闸禁止 |
52.7 | 传动 |
52.8 | 给定值-实际值偏差 |
52.9 | PZD 控制(数据控制) |
52.A | 达到 |
52.B | :电机电流极限 |
52.C | 电机停机抱闸(MHB) |
52.D | 电机过载 |
52.E | 电机方向,右 |
52.F | 变频器过载 |
53.0 | 直流制动 |
53.1 | 实际f_act> = P2167(f_off) |
53.2 | 实际f_act> = P1080(f_min) |
53.3 | 实际电流r0027> = P2170 |
53.6 | 实际f_act> = 给定值 |
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