6FC5247-0AA17-0AA1技術(shù)新聞介紹

6FC5247-0AA17-0AA1技術(shù)新聞介紹 西門子變頻器及備件,西門子數(shù)控系統(tǒng)及備件,NCU主板,CCU控制主板,西門子數(shù)控系統(tǒng),西門子PCU50SIEMENS (西門子核心分銷商)專業(yè)銷售西門子S7-200/300/400/1200/1500PLC、數(shù)控系統(tǒng)

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  公司介紹西門子工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域驅(qū)動技術(shù)集團為中國普及型數(shù)控車床和銑床推出了新款經(jīng)濟型數(shù)控控制器Sinumerik 808D。此款控制器結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用，不僅能夠提高機床的生產(chǎn)力同時可以給用戶帶來簡單易用的操作體驗。其卓越的性能在提高機床加工精度和加工效率方面設(shè)立了新的標準。其與Sinamics V60驅(qū)動器及Simotics 1FL5 伺服電機的結(jié)合，為普及型數(shù)控機床提供了系統(tǒng)解決方案。此款產(chǎn)品由中德兩國的工程師聯(lián)手打造，基于領(lǐng)先的數(shù)控技術(shù)平臺并根據(jù)普及型市場的需求進行研發(fā)，產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)嚴格按照德國質(zhì)量標準進行，確保了普及型數(shù)控系統(tǒng)的最高質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)保期經(jīng)注冊自西門子產(chǎn)品出廠后最長可達三年。
                           上海啟水自動化科技有限公司

         聯(lián)系人 ：邵 工  咨詢熱線 ：131 6247 6186(同微信號）

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       產(chǎn)品特點“西門子數(shù)控系統(tǒng)近幾年已經(jīng)形成了以 Sinumerik 808D、828D和840D為代表的全系列產(chǎn)品，可以滿足機床用戶和最終用戶的絕大部分需求。然而，西門子人并不滿足這些成績，近期，西門子又推出了Sinumerik 808D 總線版數(shù)控系統(tǒng)（見圖1），對于用戶來說，“花小錢辦大事”，這是筆者對這款系統(tǒng)的評價。新系統(tǒng)是一款面向大眾的產(chǎn)品，和同類產(chǎn)品相比，操作便捷，編程智能，功能豐富強大，有所超乎預(yù)料，有些功能甚至可媲美同行業(yè)的高檔系統(tǒng)。

　　

　　

　　

　　                 圖  1

　　 Sinumerik 808D ADVANCED（總線版）（以下簡稱新系統(tǒng)）作為一款面向大眾用戶的數(shù)控系統(tǒng)，使用了Sinamics V70 驅(qū)動器及Simotics S-1FL6 伺服電動機，采用了Drive Bus 總線技術(shù)，為簡易型機床提供了全新的數(shù)控系統(tǒng)解決方案，讓更多的用戶能夠體驗西門子系統(tǒng)的方便性。

　　

一、靜態(tài)測試

　�。�1）控制面板典雅簡潔，且接口豐富。新系統(tǒng)繼承了Siemens 控制面板的風格，如圖2所示，采用帶有保護膜的機械式按鍵，用戶體驗還是跟西門子828D按起來的感覺相差不大。配置7.5in LCD 彩色顯示器，很適合這個檔次的產(chǎn)品。特別強調(diào)的是，新系統(tǒng)的機床控制面板增加了實時顯示刀號的LED燈，當前使用的刀具號一目了然，加工的安全性大大提高。新系統(tǒng)面板有USB接口，方便用戶進行程序傳輸，也可直接讀取U盤里的程序，節(jié)省程序傳輸?shù)臅r間。背板有以太網(wǎng)接口（見圖3），可通過網(wǎng)絡(luò)進行程序的傳輸和報警時界面抓拍相片的傳輸，方便用戶遠程管理機床，處理問題。有高防護等級的集成及分散式I/O接口和Drive Bus接口。

　　

　　

　　              圖 2

　　

 

 

           圖3

 

   （2）伺服驅(qū)動和電機接口安全可靠。如圖4所示，驅(qū)動器上的安全接口，電機抱閘接口，緊湊的編碼器插頭和快速調(diào)試插口安全可靠，方便耐用；電動機易于安裝，結(jié)實耐用，性能優(yōu)異。

                    

 

安裝要求二、功能測評

　　（1）零點設(shè)定功能。此系統(tǒng)配有高檔系統(tǒng)才有的手動零點測量功能，采用交互的界面，支持單邊設(shè)定、四方分中、三點確定圓心等多種零點設(shè)定，為操作人員帶了極大的便利。有個交互式的零點設(shè)定，節(jié)省了使用計算器的時間，比同類系統(tǒng)要方便很多。見圖4、圖5。

　　

　　

       圖4  零點設(shè)定    

                          

  圖5  計算器功能

　　（2）T、S、M功能。增加了T、S、M快速激活功能，用戶在手工模式下很方便地實現(xiàn)刀具、主軸、輔助指令的激活，替代了以往通過多種模式的切換才能完成的功能。通過親身體驗，個人認為這個小功能的確為操作人員帶來很大的便利。見圖6。

　　

　　          圖6  T、S、M快速激活功能

　　（3）刀具補償功能。支持刀具半徑補償和長度補償通過手動和自動兩種模式測量，易懂的人機交互界面，讓用戶減少了刀具補償值的換算。對于使用刀具長度補償?shù)挠脩�，這個功能要比其他系統(tǒng)方便很多，避免了很多不必要的換算。見圖7。

　　

　　

　　圖 7  刀具補償設(shè)定

　�。�4）刀具創(chuàng)建功能。繼承了西門子數(shù)控系統(tǒng)一貫的刀具定義風格，支持鉆頭、絲錐、銑刀等刀具的定義，每把刀具最多可支持9個不同的刀位點。特別是車刀的創(chuàng)建，還增加了刀位的示意圖，對于經(jīng)常把車刀刀位點搞混的用戶不用再去費心記了，刀尖點的定義變得一目了然。見圖8、圖9。

　　 

　　                 圖 8銑刀創(chuàng)建

　　

　　           圖 9 車刀創(chuàng)建

　　

設(shè)計要點（5）通信功能。為用戶提供了1.25M的空間存放加工程序，能滿足大多數(shù)用戶的需求。除此之外，在面板上還增加了一個USB接口（見圖10），可擴展加工程序的存儲。當然還支持以太網(wǎng)接口和RS232接口，滿足不同的用戶的需求。對于大于1.25M的程序，用戶可以直接從U盤調(diào)用加工，這對于低檔的數(shù)控系統(tǒng)加工模具很方便，可以替代DNC功能，就是不支持程序在U盤中修改。

 

 

　　圖10 U盤調(diào)用程序加工

　�。�6）程序模擬與實時模擬。提供強大的程序模擬功能，可以充分顯示毛坯切削的過程。程序模擬功能還支持模擬界面與加工界面的隨時切換，方便用戶對加工程序?qū)崟r監(jiān)控，讓首件調(diào)試變得便利。見圖11。

　　

　　        圖 11 程序模擬功能

　　         

　　（7）特有的編程循環(huán)。新系統(tǒng)提供了多種孔加工策略、車加工策略、型腔銑循環(huán)、螺紋銑循環(huán)；支持極坐標編程和增量編程；支持任意輪廓的粗精車削路徑的計算；提供了多種循環(huán)語句，滿足用戶的編程需求，如圖12所示。作為Siemens推出的一款經(jīng)濟型系統(tǒng)，絲毫沒有消減在高端系統(tǒng)為用戶提供的功能，這也許就是德國企業(yè)的精明之處吧。

　　

　　圖12 Siemens編程循環(huán)

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（8）精優(yōu)曲面加工功能。大多用戶在加工曲面過程中經(jīng)常碰到速度上不去，或曲面質(zhì)量不滿足要求，面對這種問題很頭痛。新系統(tǒng)的精優(yōu)曲面功能集成的先進路徑規(guī)劃策略，能夠有效提高工件的表面加工效果，而優(yōu)化的程序壓縮器功能能夠?qū)⒈姸嗟男【�段程序擬合成樣條曲線，提高程序處理速度，并同時提高工件表面粗糙度。精優(yōu)曲面功能的激活與設(shè)置可以簡單地在高速設(shè)定循環(huán)Cycle 832 中完成，用戶只需在循環(huán)界面中，輸入相應(yīng)的工序和質(zhì)量要求，系統(tǒng)便可優(yōu)化加工速度和精度，保證零件的加工效率和質(zhì)量。如圖13所示。對于一些加工模具的小企業(yè)來說，這無疑是最大的好消息，無需花更多的資金，便可實現(xiàn)較高水平的模具加工，對用戶來說也特別容易掌握。

        圖 13 Cycle 832設(shè)置

　　另外，新系統(tǒng)在面板上還增加了程序測試和選擇停止按鍵，支持屏幕內(nèi)容的拍照，支持程序的復(fù)制，粘貼，搜索等功能。作為一款經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，功能如此強大，多少令人有點意外。當屏幕抓拍時，會適時顯示一個相機。利用這一功能可方便地將屏幕報警信息傳輸?shù)街圃焐�，以便快速處理問題。

 

　　（9）編程體驗。新系統(tǒng)支持多種編程模式，支持輪廓編程，提供多種工藝循環(huán)（鉆，銑，車） 人機界面，用戶只需依據(jù)圖樣在對話式的界面中輸入曲線輪廓，便可自動生成加工程序。支持ISO 式編程語言：支持常用的 ISO 式編程語言，即使沒用過西門子數(shù)控系統(tǒng)的人員，也可按 ISO 數(shù)控系統(tǒng)進行程序編制。對于海量程序，新系統(tǒng)還支持U盤的在線加工和DNC加工；在程序編輯中還提供了常用函數(shù)的快捷輸入；支持加工過程中斷后的繼接。 

　　

　�。�10）培訓軟件。Simunerik 808D 總線版 on PC 是一款集學習、培訓和離線編程功能于一體的免費電腦軟件。它具有與真實數(shù)控系統(tǒng)相同的功能與操作界面，并能夠在其上進行和實際機床相同的操作與編程。通過虛擬機床控制面板，用戶更容易掌握操作和編程。

　產(chǎn)品優(yōu)勢　

　　三、深度動態(tài)測試

　　以上介紹了那么多功能，使用效果到底怎么樣，還是通過典型零件的加工來說明吧。為了更好的體驗新系統(tǒng)的優(yōu)缺點，我們各通過數(shù)控車和數(shù)控銑分別加工一個零件。

　　1.808D 總線版T數(shù)控車系統(tǒng)

　　工件如圖14所示，加工要素分別為端面、外圓、槽、螺紋和球面。采用手工編程，零件比較簡單，主要測試數(shù)控系統(tǒng)編程的易用性，操作的方便性以及擴展功能（不帶Y軸）。機床類型：浙江麗偉 （leadwell）   型號：T-6M

西門子觸摸屏結(jié)合西門子PLC在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中的應(yīng)用是一種自動控制的趨勢。觸摸屏和PLC在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中的使用，可以讓操作者在觸摸屏中直接設(shè)定目標值（壓力及溫度等），通過PLC與實際值（傳感器的測量值）進行比較運算，直接向變頻節(jié)能系統(tǒng)發(fā)出運算指令（模擬信號），調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率。并可實時監(jiān)控到被控系統(tǒng)實際值的大小及變頻器內(nèi)的多個參數(shù)，實現(xiàn)報警、記錄等功能。一般PLC結(jié)合觸摸屏的閉環(huán)調(diào)節(jié)的變頻節(jié)能系統(tǒng)如下圖所示。

 

 

                     圖1 觸摸屏結(jié)合PLC控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖

 

2、閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途
　　閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途很廣，各種場合的變頻節(jié)能系統(tǒng)的拖動方式及控制方式各有不同，具體應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇設(shè)計。下面列舉一些：
中央空調(diào)節(jié)能：冷凍泵、冷卻泵、主機、卻塔風機、風機盤管等。
恒壓供水：水廠一、二級泵，供水管網(wǎng)增壓泵、大廈供水水泵等
鍋爐：引風機、送風機、給水泵等，變頻節(jié)能系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由鍋爐自動控制系統(tǒng)、DCS或多沖量控制系統(tǒng)給出。
汽輪機：循環(huán)泵、凝結(jié)泵等，其控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由汽輪機自動控制系統(tǒng)及DCS給出。
純水處理系統(tǒng)：軟化水泵、增壓泵等。
潔凈室：增壓風機、FFU群控等等。
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3、整個閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)的組成設(shè)備及其作用
(1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模塊、AIAO模塊組成。PLC作為控制單元，是整個系統(tǒng)的控制核心。其主要的作用要體現(xiàn)以下幾方面：
① 完成對系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)字量與模擬量的相互轉(zhuǎn)換。
② 完成對整個系統(tǒng)的邏輯控制及PID調(diào)節(jié)的運算。
③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行觸摸屏發(fā)出的各種指令。
④ 將PID運算的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號，作為調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率的控制信號。
⑤ 通過通信電纜及USS4協(xié)議完成對變頻器內(nèi)部參數(shù)讀寫及控制。
(2) 觸摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下
① 可實時顯示設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
② 通過觸摸向PLC發(fā)出指令和數(shù)據(jù),再通過PLC完成對系統(tǒng)或設(shè)備的控制。
③ 可做成多幅多種監(jiān)控畫面，替代了傳統(tǒng)的電氣操作盤及顯示記錄儀表等，且功能更加強大。
(3) 變頻器：采用SIEMENS公司440系列，通過USS4協(xié)議可由觸摸屏通過PLC設(shè)置其內(nèi)部的部分參數(shù)，根據(jù)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)（模擬量）值調(diào)節(jié)水泵或風機的轉(zhuǎn)速，并將其內(nèi)部運行參數(shù)反饋到PLC。
(4) 壓力、溫度等傳感器：將被控制系統(tǒng)（水系統(tǒng)或風系統(tǒng)）的實際參數(shù)值轉(zhuǎn)變成電信號上傳至PLC。
(5) 電氣元件：給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅(qū)動等。
4、觸摸屏畫面設(shè)計
　　觸摸屏畫面由ProTool等專用軟件進行設(shè)計，然后先通過編程電腦調(diào)試，合格后再下載到觸摸屏。觸摸屏畫面總數(shù)應(yīng)在其存儲空間允許的范圍內(nèi)，各畫面之間盡量做到可相互及強制切換。
產(chǎn)品簡介（1）主畫面的設(shè)計
　　一般的，可用歡迎畫面或被控系統(tǒng)的主系統(tǒng)畫面作為主畫面，該畫面可進入到各分畫面。各分畫面均能一步返回主畫面。若是將被控主系統(tǒng)畫面作為主畫面，則應(yīng)在畫面中顯示被控系統(tǒng)的一些住要參數(shù)，以便在此畫面上對整個被控系統(tǒng)有大致的了結(jié)。
（2）控制畫面的設(shè)計
　　該種畫面主要用來控制被控設(shè)備的啟停及顯示變頻器內(nèi)部的參數(shù)，也可將變頻器參數(shù)的設(shè)定做在其中。該種畫面的數(shù)量在觸摸屏畫面中占的最多，其具體畫面數(shù)量由實際被控設(shè)備決定。
（3）參數(shù)設(shè)置頁面的設(shè)計
　　該畫面主要是對變頻器的內(nèi)部參數(shù)進行設(shè)定，同時還應(yīng)顯示參數(shù)設(shè)定完成的情況，實際制做時還應(yīng)考慮加密的問題。
（4）實時趨勢頁面的設(shè)計
　　該畫面住要是以曲線記錄的形式來顯示被控值、變頻器的主要工作參數(shù)（如輸出頻率）等的實時狀態(tài)。
（5）信息記錄頁面的設(shè)計
　　該畫面主要是記錄可能出現(xiàn)的設(shè)備損壞、過載、數(shù)值超范圍和系統(tǒng)急停等故障。另外該畫面還可記錄各設(shè)備啟停操作，作為憑證。
（6）節(jié)能畫面的設(shè)計
　　該畫面主要是記錄和顯示變頻器的累積用電數(shù)及實時節(jié)電狀態(tài)，以便向用戶展示變頻節(jié)能的好處，也可用來與其它的節(jié)電測量作比較。
5、PLC程序設(shè)計
　　PLC程序由S7-200專用編程軟件進行設(shè)計，然后通過編程電腦下載到PLC進行聯(lián)機調(diào)試，合格后即可使用。PLC在編程前應(yīng)先對各功能程序段的地址進行規(guī)劃，以免重復(fù)使用同一地址，造成誤動。
（1）邏輯功能的設(shè)計
　　這部分程序主要是完成各變頻器、水泵（或風機）的啟動停止、聯(lián)動、聯(lián)鎖及自動投切等等功能，一般在離線狀態(tài)下就能完成軟件邏輯功能的測試。
（2）PID功能的設(shè)計
　　通過S7-200中的PID向?qū)Э赏瓿蒔ID調(diào)節(jié)程序，具體應(yīng)用時需根據(jù)實際被控設(shè)備及采樣設(shè)備決定其配置。
（3）采樣程序的設(shè)計
　　采樣元件使用標準配置時，應(yīng)注意采樣AD轉(zhuǎn)換后的具體數(shù)據(jù)是否與PID及顯示等程序配套，實際制做時還應(yīng)考慮采樣是多路且相關(guān)聯(lián)的情況。
（4）PLC與變頻器通信程序的設(shè)計
　　SIEMENS S7-200PLC與SIEMENS 430等變頻器的通信一般使用USS4協(xié)議程序來完成，該程序的主要目的是監(jiān)控變頻器的實時運行狀態(tài)。
（5）其它輔助程序的設(shè)計
　　PLC程序在實際編程過程中，需考慮對一些程序進行修補，盡量減少程序漏洞，反復(fù)推敲，不斷的總結(jié)完善。
結(jié)束語
　　在閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)中采用觸摸屏可以使用戶簡單直觀監(jiān)控整個中央空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)及與其相關(guān)聯(lián)的設(shè)備和系統(tǒng)，提高了整個被控系統(tǒng)以及企業(yè)的自動化程度和硬件檔次。

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