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西門子軸卡6SN1118-0DG23-0AA1規(guī)格齊全
西門子軸卡6SN1118-0DG23-0AA1
西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成
一．西門子840D系統(tǒng)的組成
SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元（CCU或NCU），MMC，PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時(shí)，總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說明時(shí)將二者劃歸一處。
1.人機(jī)界面
人機(jī)交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成：
MMC包括：
- OP單元
- MMC
- MCP三部分。
MMC實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有自己獨(dú)立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
a.MMC
我們常用的MMC有兩種：
MMCC100.2
MMC103
其中MMC100.2的CPU為486，不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2，而為SINUMERIK840D配MMC103。
PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、 OP15等而開發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20對(duì)應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)。PCU50、PCU70對(duì)應(yīng)于MMC103，可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI, HMI有分為兩種：嵌入式HMI和HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時(shí)，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載HMI。
b.OP
OP單元一般包括一個(gè)10.4〞TFT顯示屏和一個(gè)NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031為常用。
c.MCP
MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對(duì)810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。
對(duì)于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù)，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個(gè)總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為提高人機(jī)交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。
2.數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元
a.NCU數(shù)控單元
SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元：中央控制單元,負(fù)責(zé)NC所有的功能,機(jī)床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個(gè)COM CPU板. 一個(gè)PLC CPU板和一個(gè)DRIVE板組成.
根據(jù)選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2, NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測(cè)量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動(dòng)模塊均排列在其右側(cè)。
b．?dāng)?shù)字驅(qū)動(dòng)
數(shù)字伺服：運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動(dòng)和1FT6(1FK6)電機(jī)組成 SINUMERIK840D配置的驅(qū)動(dòng)一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動(dòng)模塊（功率模塊）。
電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號(hào)或標(biāo)記可識(shí)別。
611D數(shù)字驅(qū)動(dòng):是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動(dòng)的交流驅(qū)動(dòng)，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)給伺服電機(jī)可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號(hào)為1Vpp正弦波，可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制
S7連接組態(tài)
本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接，對(duì)于S7-400的組態(tài)步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項(xiàng)目文件，通過Options--Configure Network或者是相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)打開NetPro對(duì)話框。
在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令，Insert--New Connection添加一個(gè)新連接。
選擇連接伙伴為“unspecified"及連接類型為“S7 connection"。點(diǎn)擊“Apply"按鈕，之后S7連接的屬性對(duì)話框?qū)⒋蜷_。
由于S7連接是由S7-300創(chuàng)建，因此在S7連接的屬性對(duì)話框中須激活“Establish an active connection“復(fù)選框。輸入通信伙伴CP243-1的IP地址，之后點(diǎn)擊“Address Details"按鈕。
在“Address Details"對(duì)話框中，本地的TSAP通常選用默認(rèn)，輸入通信伙伴的TSAP，本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意：分別組態(tài)S7-200和S7-300時(shí)，本地和遠(yuǎn)程的TSAP號(hào)是必須*對(duì)應(yīng)的。通常本地TSAP是默認(rèn)的，所以在組態(tài)此步驟時(shí)，需要兩邊確認(rèn)一下。
在NetPro中選中S7-300站，保存及編譯后下載到S7-300 中，此處注意需要下載網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。
對(duì)于S7-400的組態(tài)步驟一樣，需要對(duì)應(yīng)本地TSAP及伙伴S7-200的TSAP (例子中為13.00)。
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STEP7編寫PUT/GET程序
需要在S7-300程序中，調(diào)用功能塊FB14 “GET" 和 FB15 “PUT"。可以在Standard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意：
1. ID：為Netpro里組態(tài)S7連接屬性窗口中的Block paramters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數(shù)據(jù)區(qū)域，由于通信伙伴是S7-200的V區(qū)，V區(qū)與S7-300的DB1地址相對(duì)應(yīng)。
3.RD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)接收區(qū)；SD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。
如果通信無法建立，請(qǐng)查看“PUT"和“GET"指令的錯(cuò)誤代碼，STATUS僅在一個(gè)周期內(nèi)有效，需要在ERROR=1時(shí)捕捉錯(cuò)誤狀態(tài)。如下圖所示：
對(duì)于FB14 “GET" 和 FB15 “PUT"的輸入?yún)?shù)'ID"，也可通過鼠標(biāo)右擊功能塊ID引腳，可以自動(dòng)插入本地ID連接。如下圖所示：
如果使用S7-400必須調(diào)用功能塊SFB14 “GET" 和 SFB15 “PUT"?？梢栽赟tandard Library--System Function Blocks--Blocks 找到這些功能塊.
S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET" 和FB15 “PUT"的例子程序
可以通過以下ID號(hào)找到S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET" 和 FB15 “PUT"的例子程序: 18610307。
S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET"和SFB15 “PUT"的例子程序
可以通過以下ID號(hào)找到S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET" 和 SFB15 “PUT"的例子程序:: 1819293。
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S7-200自由口通信簡(jiǎn)介
S7-200 CPU的通信口可以設(shè)置為自由口模式。選擇自由口模式后，用戶程序就可以*控制通信端口的操作，通信協(xié)議也*受用戶程序控制。一般用于和第三方串行通信設(shè)備進(jìn)行通信。
自由口模式可以靈活應(yīng)用。Micro/WIN的兩個(gè)指令庫（USS和Modbus RTU）就是使用自由口模式編程實(shí)現(xiàn)的。
在進(jìn)行自由口通信程序調(diào)試時(shí)，可以使用PC/PPI電纜（設(shè)置到自由口通信模式）連接PC和CPU，在PC上運(yùn)行串口調(diào)試軟件（或者Windows的Hyper Terminal－超級(jí)終端）調(diào)試自由口程序。 
USB/PPI電纜和CP卡不支持自由口調(diào)試。
1自由口通信基本概念
1.1 自由口通信概述
S7-200PLC的通訊口支持RS485接口標(biāo)準(zhǔn)。采用正負(fù)兩根信號(hào)線作為傳輸線路。
工作模式采用串行半雙工形式，在任意時(shí)刻只允許由一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)傳輸采用異步方式，傳輸?shù)膯挝皇亲址瞻l(fā)雙方以預(yù)先約定的傳輸速率，在時(shí)鐘的作用下，傳送這個(gè)字符中的每一位。
傳輸速率可以設(shè)置為1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200。
字符幀格式為一個(gè)起始位、7或8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)奇/偶校驗(yàn)位或者無校驗(yàn)位、一個(gè)停止位。
字符傳輸從低位開始，空閑線高電平、起始位低電平、停止位高電平。字符傳輸時(shí)間取決于波特率。
數(shù)據(jù)發(fā)送可以是連續(xù)的也可以是斷續(xù)的。所謂連續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)送，是指在一個(gè)字符格式的停止位之后，立即發(fā)送下一個(gè)字符的起始位，之間沒有空閑線時(shí)間。而斷續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)送，是指當(dāng)一個(gè)字符幀發(fā)送后，總線維持空閑的狀態(tài)，新字符起始位可以在任意時(shí)刻開始發(fā)送，即上一個(gè)字符的停止位和下一個(gè)字符的起始位之間有空閑線狀態(tài)。
示例：用PLC連續(xù)的發(fā)送兩個(gè)字符（16#55和16#EE）(程序如圖3和圖4),通過示波器測(cè)量CPU通訊端口管腳3/8之間的電壓，波形如下圖1.：
圖1.兩個(gè)字符（16#55和16#EE）的波形圖
示例說明：
16進(jìn)制的16#55換算成2進(jìn)制等于2#01010101，16進(jìn)制的16#EE換算成2進(jìn)制等于2#11101110。如圖所示，當(dāng)數(shù)據(jù)線上沒有字符發(fā)送時(shí)總線處于空閑狀態(tài)（高電平），當(dāng)PLC發(fā)送*個(gè)字符16#55時(shí)，先發(fā)送該字符幀的起始位（低電平），再發(fā)送它的8個(gè)數(shù)據(jù)位，依次從數(shù)據(jù)位的低位開始發(fā)送（分別為1、0、1、0、1、0、1、0），接著發(fā)送校驗(yàn)位（高電平或低電平或無）和停止位（高電平）。因?yàn)楸纠蠵LC連續(xù)的發(fā)送兩個(gè)字符，所以*個(gè)字符幀的停止位結(jié)束后便立即發(fā)送下一個(gè)字符幀的起始位，之間數(shù)據(jù)線沒有空閑狀態(tài)。假如PLC斷續(xù)的發(fā)送這兩個(gè)字符，那么當(dāng)PLC發(fā)送完*個(gè)字符幀的停止位后，數(shù)據(jù)線將維持一段時(shí)間空閑狀態(tài)，再發(fā)送下一個(gè)字符幀。
字符傳輸?shù)臅r(shí)間取決于波特率，如果設(shè)置波特率為9.6k，那么傳輸一個(gè)字符幀中的一位用時(shí)等于1/9600*1000000=104us，如果這個(gè)字符幀有11位，那么這個(gè)字符幀的傳輸時(shí)間等于11/9600*1000=1.145ms.
自由口通信協(xié)議是什么？
顧名思義，沒有什么標(biāo)準(zhǔn)的自由口協(xié)議。用戶可以自己規(guī)定協(xié)議。
已知一個(gè)通信對(duì)象需要字符（字節(jié)）傳送格式有兩個(gè)停止位，S7-200是否支持？
字符格式是由基礎(chǔ)的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持上述格式。
S7-200是否支持《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》上列明的通信波特率以外的其他特殊通信速率？
通信速率是由基礎(chǔ)的硬件（芯片）決定的；S7-200使用的芯片不支持沒有列明在手冊(cè)上的通信速率。
1.2 自由口通信要點(diǎn)
應(yīng)用自由口通信首先要把通信口定義為自由口模式，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的通信波特率和上述通信格式。用戶程序通過特殊存儲(chǔ)器SMB30（對(duì)端口0）、SMB130（對(duì)端口1）控制通信口的工作模式。
CPU通信口工作在自由口模式時(shí)，通信口就不支持其他通信協(xié)議（比如PPI），此通信口不能再與編程軟件Micro/WIN通信。CPU停止時(shí)，自由口不能工作，Micro/WIN就可以與CPU通信。
通信口的工作模式，是可以在運(yùn)行過程中由用戶程序重復(fù)定義的。
如果調(diào)試時(shí)需要在自由口模式與PPI模式之間切換，可以使用SM0.7的狀態(tài)決定通信口的模式；而SM0.7的狀態(tài)反映的是CPU運(yùn)行狀態(tài)開關(guān)的位置（在RUN時(shí)SM0.7="1"，在STOP時(shí)SM0.7="0"） 自由口通信的核心指令是發(fā)送（XMT）和接收（RCV）指令。在自由口通信常用的中斷有"接收指令結(jié)束中斷"、"發(fā)送指令結(jié)束中斷"，以及通信端口緩沖區(qū)接收中斷。 與網(wǎng)絡(luò)讀寫指令（NetR/NetW）類似，用戶程序不能直接控制通信芯片而必須通過操作系統(tǒng)。用戶程序使用通信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和特殊存儲(chǔ)器與操作系統(tǒng)交換相關(guān)的信息。 XMT和RCV指令的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)類似，起始字節(jié)為需要發(fā)送的或接收的字符個(gè)數(shù)，隨后是數(shù)據(jù)字節(jié)本身。如果接收的消息中包括了起始或結(jié)束字符，則它們也算數(shù)據(jù)字節(jié)。 調(diào)用XMT和RCV指令時(shí)只需要通信口和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的起始字節(jié)地址。
XMT和RCV指令與NetW/NetR指令不同的是，它們與網(wǎng)絡(luò)上通信對(duì)象的"地址"無關(guān)，而僅對(duì)本地的通信端口操作。如果網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)設(shè)備，消息中必然包含地址信息；這些包含地址信息的消息才是XMT和RCV指令的處理對(duì)象。
由于S7-200的通信端口是半雙工RS-485芯片，XMT指令和RCV指令不能同時(shí)有效