西門(mén)子6SN1118-0NH01-0AA1

西門(mén)子CNC控制器和CNC系統(tǒng)-SINUMERIK是可滿(mǎn)足各種需求的創(chuàng)新型數(shù)控系統(tǒng)
西門(mén)子CNC控制器和CNC系統(tǒng)-SINUMERIK 自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有可擴(kuò)縮性，融合了用于機(jī)床的多種產(chǎn)品。無(wú)論是否部署用于標(biāo)準(zhǔn)化車(chē)床和銑床，作為功能強(qiáng)大的、基于驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，或作為基于 PC 的解決方案，選擇該數(shù)控系統(tǒng)都會(huì)使設(shè)備運(yùn)行更富有創(chuàng)新性，更具競(jìng)爭(zhēng)力。

西門(mén)子其它驅(qū)動(dòng)技術(shù)：西門(mén)子提供的驅(qū)動(dòng)技術(shù)系列產(chǎn)品在可謂，包括西門(mén)子變頻器SINAMICS、西門(mén)子電機(jī)SIMOTICS、減速器、減速電機(jī)、聯(lián)軸器、混合驅(qū)動(dòng)等系列，以及運(yùn)動(dòng)控制SIMOTION等，涵蓋所有扭矩范圍、性能等級(jí)和電壓等級(jí)。

創(chuàng)新的電路設(shè)計(jì)可以降低電源諧波。無(wú)需在電源饋入端使用一個(gè)可選的輸入電抗器。這樣就節(jié)省了空間以及設(shè)計(jì)和采購(gòu)成本。

變頻器和電機(jī)之間的允許電纜長(zhǎng)度的不同而受到限制。如果連接了輸出電抗器，那么可以使用更長(zhǎng)的電纜（請(qǐng)參見(jiàn)“負(fù)載側(cè)功率組件”部分）。

框架型號(hào)為 FSD 到 FSF 的 PM250 電源模塊可帶或不帶 A 級(jí)集成式進(jìn)線(xiàn)濾波器。

對(duì)于框架型號(hào)為 FSC 且?guī)в?A 級(jí)集成式進(jìn)線(xiàn)濾波器的 PM250 電源模塊，可使用一個(gè)附加的 B 級(jí)基本濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn) B 級(jí)（參見(jiàn)“進(jìn)線(xiàn)側(cè)功率組件”部分）

存儲(chǔ)器區(qū)域

根據(jù)發(fā)送應(yīng)答器芯片的制造商，ISO 發(fā)送應(yīng)答器配置的存儲(chǔ)器包含不同大小的用戶(hù)存儲(chǔ)器。

典型大小為 112 字節(jié)、256 字節(jié)、992 字節(jié) EEPROM 或 2000 字節(jié) FRAM。每個(gè) ISO 發(fā)送應(yīng)答器芯片具有 8 字節(jié)長(zhǎng)的序列號(hào)（UID，只讀）。通過(guò)一個(gè)讀命令將 UID 以 8 字節(jié)值的形式傳送到長(zhǎng)度為 8 的地址 FFF0。

OTP 區(qū)域

對(duì)于 OTP 區(qū)域，始終在存儲(chǔ)區(qū)末尾保留 16 字節(jié)的地址空間。塊的劃分方式取決于芯片（見(jiàn)技術(shù)參數(shù)）。因此需注意，當(dāng)使用 OTP 區(qū)域時(shí)，用戶(hù)數(shù)據(jù)的相應(yīng)地址對(duì)應(yīng)用不可用。

總共提供 4 個(gè)塊地址（“映射”地址）：

FF80 FF84 FF88 FF8C

如果向具有有效長(zhǎng)度（4、8、12 和 16 字節(jié)，取決于塊地址）的塊地址寫(xiě)入數(shù)據(jù)，則可防止寫(xiě)入的數(shù)據(jù)日后被改寫(xiě)。

設(shè)計(jì)和功能
可選模塊
• 在性能范圍中更佳模塊化5個(gè)不同的CPU，具有的基本功能和集成的Freeport通訊接口
• 用于各種功能的一系列擴(kuò)展模塊：
－數(shù)字/模擬擴(kuò)展，可升級(jí)至具體要求，作為從站的PROFIBUS通訊
－作為主站的AS-Interface通訊
－確切的溫度測(cè)量
－
－遠(yuǎn)程診斷
－以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)通訊
－SIWAREX MS
稱(chēng)重模塊
• HMI功能
• 帶有Micro/WIN附加指令庫(kù)的STEP 7-Micro/WIN軟件
• 引人注目的系統(tǒng)工程－目前的特點(diǎn)是用于完整自動(dòng)化任務(wù)的各種不同要求的尺寸和更佳的解決方案

主要特點(diǎn)
• 突出數(shù)據(jù)記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項(xiàng)目節(jié)約，以及各種格式的文件存儲(chǔ)
• PID自動(dòng)調(diào)諧功能
• 用于擴(kuò)展通訊選項(xiàng)的2個(gè)內(nèi)置串口，例如：與其它制造商的設(shè)備配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）
• 具有內(nèi)置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP

實(shí)時(shí)響應(yīng)
*的技術(shù)直至更后的細(xì)節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實(shí)時(shí)響應(yīng)率：
• 4個(gè)或6個(gè)獨(dú)立的硬件計(jì)數(shù)器，每個(gè)30 kHz，帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通過(guò)增量編碼器或者高速記錄過(guò)程事件的路徑監(jiān)測(cè)
• 4個(gè)獨(dú)立的報(bào)警輸入，輸入濾波時(shí)間0.2毫秒至程序起動(dòng)－更大過(guò)程安全
• 對(duì)應(yīng)用程序快速事件大于0.2 ms信號(hào)的脈沖捕捉功能
• 2個(gè)脈沖輸出，每個(gè) 20 kHz，或者具有脈沖寬度調(diào)制和脈沖無(wú)脈沖設(shè)定點(diǎn)的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步進(jìn)電機(jī)
• 2個(gè)定時(shí)中斷，在1ms處開(kāi)始，以1ms的增量進(jìn)行調(diào)節(jié)－用于迅速變化過(guò)程的無(wú)擾控制
• 快速模擬輸入－具有25 μs的信號(hào)轉(zhuǎn)換，12位分辨率
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘

定時(shí)中斷
• 1至255ms，具有1 ms的分辨率
• 例如：在轉(zhuǎn)四分之一圈后，以3000 RPM的轉(zhuǎn)速可以在螺釘插入機(jī)上記錄和處理信號(hào)?？梢詫?shí)現(xiàn)非常記錄，例如：擰緊扭矩，以確保螺釘?shù)母丫o固。

快速計(jì)數(shù)器
• 彼此、其他操作和程序周期均獨(dú)立運(yùn)行
• 當(dāng)達(dá)到用戶(hù)可選擇的計(jì)算值時(shí)，中斷觸發(fā)－從檢測(cè)到輸入信號(hào)到切換輸出的反應(yīng)時(shí)間為300 μs
• 當(dāng)增量位置編碼器用于確切時(shí)的4邊緣評(píng)估
• 模塊化可擴(kuò)展性
報(bào)警輸入
• 4個(gè)獨(dú)立的輸入
• 用于快速連續(xù)登記信號(hào)
• 用于信號(hào)檢測(cè)的200 μs–500 μs 響應(yīng)時(shí)間/用于信號(hào)輸出的300 μs
• 對(duì)正向和/或負(fù)向信號(hào)邊沿的響應(yīng)
• 在一個(gè)隊(duì)列中更多16次中斷，取決于優(yōu)先順序

相對(duì)較大的電源內(nèi)阻對(duì)負(fù)載來(lái)講有兩點(diǎn)不利，首先是不利于負(fù)載穩(wěn)壓電路作業(yè)，更為不利的是負(fù)載電流的任何改變都會(huì)導(dǎo)致直流電源輸出的起伏，這種起伏對(duì)測(cè)驗(yàn)成果的影響同脈沖與噪聲對(duì)測(cè)驗(yàn)成果形成的影響*相同。

電動(dòng)控制：指控制系統(tǒng)的輸出是通過(guò)電氣量或電子信號(hào)來(lái)進(jìn)行的，所控制的對(duì)象是電動(dòng)執(zhí)行元件,比如繼電器、步進(jìn)開(kāi)關(guān)、電磁閥、伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器等等，絕大部分的自動(dòng)控制多多少少都會(huì)有電動(dòng)控制元件。
二、 人機(jī)界面產(chǎn)品問(wèn)答
1、人機(jī)界面與人們常說(shuō)的“觸摸屏”有什么區(qū)別？從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，兩者是有本質(zhì)上的區(qū)別的。因?yàn)椤坝|摸屏”僅是人機(jī)界面產(chǎn)品中可能用到的硬件部分，是一種替代鼠標(biāo)及鍵盤(pán)部分功能，安裝在顯示屏前端的輸入設(shè)備；而人機(jī)界面產(chǎn)品則是一種包含硬件和軟件的人機(jī)交互設(shè)備。在工業(yè)中，人們常把具有觸摸輸入功能的人機(jī)界面產(chǎn)品稱(chēng)為“觸摸屏”，但這是不科學(xué)的。
西門(mén)子6SN1118-0NH01-0AA1

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號(hào)±10V，1路AO是：電壓信號(hào)0~10V；或者電流信號(hào)0~20mA(4~20mA)，輸出信號(hào)類(lèi)型可以通過(guò)硬件接線(xiàn)來(lái)選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置來(lái)選擇4路AI通道的輸入信號(hào)程，如下表所示，這個(gè)模塊可以測(cè)量毫伏級(jí)（mV）的信號(hào)；1路AO是：電壓信號(hào) ±10V；或電流信號(hào)0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線(xiàn)方式（M-V或M-I）選擇輸出信號(hào)類(lèi)型。

注：模塊上的電位計(jì)是用來(lái)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置好了，如無(wú)需要，請(qǐng)不要隨意更改。

常見(jiàn)問(wèn)題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

模擬量信號(hào)（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對(duì)應(yīng)6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線(xiàn)介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線(xiàn)方法見(jiàn)a：分別為A+和M、B+和M，此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào)。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào)。電流輸出如圖b，將負(fù)載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負(fù)載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線(xiàn)方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號(hào)的接線(xiàn)方式，如圖所示。注意：此接線(xiàn)圖是一個(gè)示意圖，表述的是不同的接線(xiàn)方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線(xiàn)方法a，以此類(lèi)推。

方式a. 電壓輸入方式：信號(hào)正接A+；信號(hào)負(fù)接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線(xiàn)制）：信號(hào)正接C+，同時(shí)C+與RC短接；信號(hào)負(fù)接C-，同時(shí)C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線(xiàn)制）：信號(hào)線(xiàn)接D+，同時(shí)D+與RD短接；電源M端接D-，同時(shí)和模塊的M端短接。

注：具體請(qǐng)參見(jiàn)：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線(xiàn)。

（3）電流型信號(hào)輸入接線(xiàn)方式

電流型信號(hào)的接線(xiàn)方式，分為四線(xiàn)制、三線(xiàn)制、二線(xiàn)制接法。這里討論的“幾線(xiàn)制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來(lái)區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線(xiàn)，或該變送器的信號(hào)線(xiàn)輸出。

a. 四線(xiàn)制-電流型信號(hào)的接法：

四線(xiàn)制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源，同時(shí)有信號(hào)+、信號(hào)-兩根信號(hào)線(xiàn)輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線(xiàn)如圖所示：

b. 三線(xiàn)制-電流型信號(hào)的接法：

三線(xiàn)制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號(hào)線(xiàn)輸出，該信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)共用公共端，通常情況是共負(fù)端的。接線(xiàn)如圖所示：

注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個(gè)電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測(cè)量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線(xiàn)制接法同理。

c. 二線(xiàn)制-電流型信號(hào)的接法：

二線(xiàn)制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身只有兩根外接線(xiàn)，設(shè)備的工作電源由信號(hào)線(xiàn)提供，即其中一根線(xiàn)接電源，另一根線(xiàn)是信號(hào)輸出。接線(xiàn)如圖所示：

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號(hào)0~20mA？

1、概述
優(yōu)化電機(jī)功能可以在項(xiàng)目配置中選擇，配置結(jié)束后通過(guò)施加使能命令開(kāi)始優(yōu)化；也可以在項(xiàng)目配置結(jié)束后，通過(guò)專(zhuān)家參數(shù)方式完成。

> 如有必要需對(duì)變頻器*行參數(shù)工廠復(fù)位（P0010=30、P0970=1）。

優(yōu)化順序:
1).完成項(xiàng)目配置并依照電機(jī)銘牌正確輸入電機(jī)額定數(shù)據(jù)及編碼器類(lèi)型
2).執(zhí)行電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算P340
3).電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)P1910
4).依照實(shí)際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能調(diào)整速度環(huán)參數(shù)（調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門(mén)》）
5).電機(jī)數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化P1960

電機(jī)優(yōu)化條件：電機(jī)冷態(tài)，抱閘沒(méi)有閉合、有效措施確保機(jī)械系統(tǒng)無(wú)危險(xiǎn)

2、優(yōu)化過(guò)程

a.電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算
P340是基于電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的計(jì)算（定/轉(zhuǎn)子阻抗感抗等）該過(guò)程不必使能變頻器。計(jì)算結(jié)束后P340自動(dòng)恢復(fù)為0。

b.電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)
P1910用于電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)，該過(guò)程需要使能變頻器。辨識(shí)過(guò)程中
1. 變頻器有輸出電壓，輸出電流，
2. 電機(jī)可能轉(zhuǎn)動(dòng)大210?

P1910 = -3 接受識(shí)別結(jié)果
P1910 = -2 辨識(shí)過(guò)程中，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報(bào)故障F07933，此時(shí)應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機(jī)接線(xiàn)并重新執(zhí)行辨識(shí)過(guò)程。
P1910 = -1數(shù)據(jù)辨識(shí)但不接受
P1910 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識(shí)
P1910 = 1 數(shù)據(jù)辨識(shí)并接受辨識(shí)結(jié)果

P1910=1 將計(jì)算：定子冷態(tài)阻抗P350、轉(zhuǎn)子冷態(tài)阻抗P354、定子漏感P356、轉(zhuǎn)子漏感P358、主電感P360。

電機(jī)數(shù)據(jù)靜態(tài)辨識(shí)步驟：
i. 設(shè)P1910=1
ii. 使能 ON/OFF1
辨識(shí)結(jié)束后P1910自動(dòng)恢復(fù)為0

速度環(huán)動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)化:
依照實(shí)際工藝要求使用STARTER 中的Trace 功能優(yōu)化速度P1460/P1470、P1662/P1472（調(diào)試方法參照《SINAMICS S120 快速入門(mén)》）

c.電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)
電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)由P1959 + P1960配合使用

出廠默認(rèn)值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受識(shí)別結(jié)果
P1960 = -2 辨識(shí)過(guò)程中，若變頻器發(fā)現(xiàn)編碼器反向則報(bào)故障F07933，此時(shí)應(yīng)檢查電機(jī)或編碼器方向若正確則設(shè)定P1910= -2接受正確方向。若不正確則需修改電機(jī)接線(xiàn)并重新執(zhí)行辨識(shí)過(guò)程。
P1960 = -1數(shù)據(jù)辨識(shí)但不接受
P1960 = 0 禁止數(shù)據(jù)辨識(shí)
P1960 = 1 數(shù)據(jù)辨識(shí)并接受辨識(shí)結(jié)果

電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)，需要使能變頻器。辨識(shí)過(guò)程將完成：
? 計(jì)算磁化曲線(xiàn)
? 計(jì)算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比例（P342）等

動(dòng)態(tài)辨識(shí)步驟：

1. 電機(jī)空載以精確計(jì)算電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（如電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等）。

2. 電機(jī)帶載優(yōu)化，帶載后系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等發(fā)生變化需執(zhí)行p1959=4, P1960=1以完成動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

3. 如果項(xiàng)目配置時(shí)選擇了擴(kuò)展的給定通道（Extended Setpoint）斜坡函數(shù)發(fā)生器有效，建議在做空載優(yōu)化時(shí)通過(guò)設(shè)置P1958=0 取消（P1958僅在電機(jī)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)辨識(shí)時(shí)有效），同時(shí)不要使用旋轉(zhuǎn)方向禁止功能P1959.14=1、P1959.15=1。

4. 若電機(jī)帶載后需要測(cè)試系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則需根據(jù)負(fù)載及機(jī)械設(shè)備的實(shí)際情況設(shè)定斜坡上升下降時(shí)間P1958≠0，然后執(zhí)行P1960=1、P1958=4，優(yōu)化過(guò)程中只有電流及速度限幅有效。

5. 選擇優(yōu)化項(xiàng)目

• 設(shè)P1960+P1959

• 使能 ON/OFF1

電機(jī)辨識(shí)過(guò)程中電機(jī)會(huì)加速至大轉(zhuǎn)速，優(yōu)化過(guò)程中只有大電流P640和大轉(zhuǎn)速P1082有效，辨識(shí)結(jié)束后P1960自動(dòng)恢復(fù)為0。

注：若機(jī)械系統(tǒng)沒(méi)有條件執(zhí)行電機(jī)空載優(yōu)化，可直接進(jìn)行帶載優(yōu)化，此時(shí)必須考慮機(jī)械條件限制如：
機(jī)械負(fù)載慣性
機(jī)械強(qiáng)度
運(yùn)動(dòng)速度
位移的限制等
對(duì)于前三種情況（機(jī)械負(fù)載慣性、機(jī)械強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)速度）可適當(dāng)調(diào)整P1958、P640、P1082，通過(guò)使用斜坡上升/下降時(shí)間、速度限制、電流限制來(lái)減少機(jī)械承受的壓力做輔助保護(hù)。
對(duì)于第四種情況（機(jī)械位置有限制）則好不做動(dòng)態(tài)優(yōu)化或可通過(guò)P1959.14和P1959.15做限位。

優(yōu)化完成后必須存儲(chǔ)參數(shù)到CF卡上：
可通過(guò)STARTER調(diào)試軟件執(zhí)行 copy RAM to ROM或設(shè)定參數(shù)P971=1、P977=1

S120驅(qū)動(dòng)第三方伺服電機(jī)必要的電機(jī)數(shù)據(jù)：
P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400、P341、P350、P353、P356