西門子6SE6440-2UE24-0CA1

西門子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念，即全集成自動化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動化領域。

1) 測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測量

(2)電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下;

(3) 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂;

(4) 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內(nèi)容將丟失;

(5) 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ(超時)燈亮;

(6) 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產(chǎn)生靜電的物品;

(7) 更換元件不得帶電操作;

(8) 檢修后模板安裝一定要安插到位

當PLC的用戶程序要保留在RAM中時，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當麻煩。

一般PLC內(nèi)部設有電池電壓檢測電路，當電壓下降到一定程度時，PLC就會報警，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內(nèi)(通常5分鐘)再將新電池換上去，數(shù)據(jù)是不會丟失的。

但用戶實際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因為電源始終會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當然更換時亦要小心應對，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。

是把PLC通電15分鐘(給內(nèi)部電容充電)，斷電，在5分鐘內(nèi)換好新的電池，再上電試一下。

西門子PLC有帶卡的，有不帶電池的;也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒有存儲卡，需要電池保存程序的，更換電池時候務必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來，然后將新電池換上即可

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M行更改。PLC有多種程序設計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

下面對SINUMERIK0D的幾個重要部件NCUMMCOPMCPSIMODRIVED進行分析。NCUNumericalControlUnit數(shù)控單元。SINUMERIK0D的數(shù)控單元被稱為NCU在SINUMERIK0D中稱為CCU，它負責NC所有的功能機床的邏輯控制與MMC的通信。它由一個COMCPU板一個PLCCPU板和一個DRIVE板組成。根據(jù)硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU.NCU.NCU.NCU.軸NCU.軸等若干種。同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK0D數(shù)控CPU和SIMATICPLCCPU芯片，包括相應的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或PROFIBUS接口RS-接H，手輪及測量接門PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。其中各接口端的意義如下①X0。操作面板接口端，該端口通過電纜與MMC人機通信接口板及機床操作面板連接。②X0?，F(xiàn)場總線接口PROFIBUS-DP，該端口主要是滿足SIEMENS通信協(xié)議的要求。③X。PLCS-00I/O接口端，該端口提供了與PLC連接的通道。④X。預留接口。實現(xiàn)與外部NCU的通信，如要有數(shù)個數(shù)控機床構(gòu)成DNC系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，則各個數(shù)控機床均要通過該端口與主控計算機通信。⑤X。多路I/O接口端，通過該端口數(shù)控系統(tǒng)可與多種外設連接，如與控制進給運動的手輪CNCI/O的連接。⑥X。PLC編程器PG接口端，通過該端口與SIEMENSPLC編程器PG連接，以此傳輸PG中的PLC程序到NC模塊，或從NC模塊將PLC程序復制到PG中，另外還可在線實時監(jiān)測PLC程序的運行狀態(tài)。⑦X0A。驅(qū)動總線路接口。⑧X0B。數(shù)字模塊接口，電動機驅(qū)動器D的I/O擴展端口，通過扁平電纜將驅(qū)動總線與各個驅(qū)動模塊連接起來，對各個伺服電動機進行控制。⑨X。數(shù)控系統(tǒng)時間控制總線端口，通過扁平電纜與各相關模塊的系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制總線聯(lián)系起來。⑩X。數(shù)控系統(tǒng)控制程序儲存卡插槽。S。NCK啟動開關。S。PLC啟動開關。MMCManMachineCommunication。*常用的MMC有兩種MMC00.和MMC0。其中，MMC00.的CPU為，不能帶硬盤；而MMC0的CPU為奔騰，可以帶硬盤.一般地，用戶為SINUMERIK0D配IVIMCIOO.，而為SINUMERIK0D配MMC0PCUFCL-NIT，這是專門為配合SIEMENS*的操作面板OP0OP0SOP0COPOP等而開發(fā)的MMC模塊。目前，有三種PCU模塊PCU0PCU0PCU0，PCU0對應于MMC00.，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU0PCU0對應于MMC0，可以帶硬盤。與MMC不同的是PCU0的軟件是基于WindowsNT的。PCU的軟件被稱為HMI，HMI又分為兩種嵌入式HMI和高級HMI。一般標準工作時，PCU0裝載的是嵌入式HM，而PCU0和PCU0則裝載高級HMI。OPOperationPanel。OP單元一般包括一個0.inTFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，SIEMENS為用戶選配不同的OP單元，如OP00OP0OP0OP0S等，其中OH0l*為常用。

MCPMachineControlPanel。MCP是專門為數(shù)控機床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據(jù)應用場合不同，其布局也不同。目前，有車床MCP和銑床MCP兩種。對SINUMERIK0D和SINUMERIK0D，MCP的MPI地址分別為和，用MCP后面的S開關設定。SIMODRIVED數(shù)字伺服驅(qū)動單元。SIMODRIVED數(shù)字伺服驅(qū)動單元運動控制的執(zhí)行部分，由D伺服驅(qū)動和IFTIFK電動機組成。SIMODRIVED包括兩部分電源模塊，驅(qū)動模塊功率模塊。①電源模塊。電源模塊主要為NC和驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)容量不同，小于kW均不帶饋入裝置，記為U/E電源模塊；凡大于kW均需帶饋人裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。其接口端中主要接口端的意義如下。X“準備好"信號，由電源模塊輸出至PLC的電源模塊，表示電源正常。X使能信號，由PLC輸岀至電源模塊數(shù)控模塊，表示外部電路信號正常。X電源模塊電源工作正常輸出信號端口。X電源模塊設定操作和標準操作選擇端口。X線圈通電觸點，控制電源模塊內(nèi)部線路預充電接觸器一般按出廠狀態(tài)用。X啟動禁止信號端一般按出廠狀態(tài)使用。X供外部使用的供電電源端口，包括直流電源00V三相交流電源0V。②D數(shù)字驅(qū)動。它是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，分為雙軸模塊和單軸模塊兩種。相應的進給伺服電動機可采用IFT或者IFK系列，編碼器信號為IV峰-峰值正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電動機為PH系列。其中主要接口端的意義如下。XX電動機內(nèi)置光電脈沖編碼器反饋至該端口進行位置和速度反饋的處理。XX機床拖板直接位置反饋光柵端口。X脈沖使能端口，使能信號一般由PLC給出。X高速I/O接口端。XX電壓電流檢測孔，一般供模塊維修檢測使用，用戶不得使用。PLC模塊SINUMERIK0DSINUMERIK0D系統(tǒng)的PLC部分使用的是SIEMENSSI-MAT-ICS-00的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊PowerSupply接口模塊InterfaceModule及信號模塊SignalModule。PLC的CPU與NC的CPU集成在NCU中。電源模塊PS是為PLC和NC提供V和V電源的。接口模塊IM是用于級之間互連的。信號模塊SM使用機床PLCI/O模塊，有輸入型和輸出型兩種。

西門子6SE6440-2UE24-0CA1

• 

  SIMATIC HMI 人機界面
  SIMATIC 人機界面產(chǎn)品真正滿足不同用戶的個性化需求，使您*監(jiān)控生產(chǎn)進程，保證您的機器和工廠時刻處于優(yōu)化的高效運行狀態(tài)。

• USS_DRV功能塊通過USS_DRV_DB數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)與USS_PORT功能塊的數(shù)據(jù)接收與傳送，而USS_PORT功能塊是S7-1200 PLC CM1241 RS485模塊與MM440之間的通信接口。USS_RPM功能塊和USS_WPM功能塊與MM440的通信與USS_DRV功能塊的通信方式是相同的。如圖7所示。

  
  圖7：通信結(jié)構(gòu)圖

  4.2. 功能塊使用介紹
  USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊，接受MM440的信息和控制MM440的指令都是通過這個功能快來完成的。必須在主 OB中調(diào)用。
  USS_PORT功能塊是S7-1200與MM440進行USS通信的接口，主要設置通信的接口參數(shù)?？稍谥鱋B或中斷OB中調(diào)用。
  USS_RPM功能塊是通過USS通信讀取MM440的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用。
  USS_WPM功能塊是通過USS通信設置MM440的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用。

  4.3. S7 1200 PLC進行USS通信的編程

  4.3.1. USS_DRV功能塊的編程

  USS_DRV功能塊的編程如圖8所示。

  
  圖8： USS_DRV功能塊的編程

  USS_DRV功能塊用來與MM440進行交換數(shù)據(jù)，從而讀取MM440的狀態(tài)以及控制MM440的運行。每個MM440使用*的一個USS_DRV功能塊，但是同一個CM1241 RS485模塊的USS網(wǎng)絡的所有MM440（zui多16個）都使用同一個USS_DRV_DB。

  USS_DRV_DB：          MM440進行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
  RUN：                          DB塊的MM440啟動指令。
  OFF2：                        緊急停止，自由停車。     該位為0時停車。
  OFF3：                        快速停車，帶制動停車。該位為0時停車。
  F_ACK：                      MM44*確認。
  DIR ：                          MM440控制電機的轉(zhuǎn)向。
  SPEED_SP：               MM440的速度設定值。
  NDR：                          新數(shù)據(jù)就緒。
  ERROR：                     程序輸出錯誤。
  RUN_EN：                    MM440運行狀態(tài)指示。
  D_DIR：                       MM440運行方向狀態(tài)指示。
  INHIBIT：                      MM440是否被禁止的狀態(tài)指示。
  FAULT：                      MM44*。
  SPEED：                      MM440的反饋的實際速度值。
  DRIVE：                       MM440的USS站地址。MM440參數(shù)P2011設置。
  PZD_LEN：                PZD數(shù)據(jù)的字數(shù)，有效值2，4，6或8個字。MM440參數(shù)P2012設置。

  4.3.2. USS通信接口參數(shù)功能塊的編程
  USS通信接口參數(shù)功能塊的編程如圖9所示。

  
  圖9： USS通信接口參數(shù)功能塊的編程

  USS_PORT功能塊用來處理USS網(wǎng)絡上的通信，它是S71200 CPU與MM440的通信接口。每個CM1241 RS485模塊有且必須有一個USS_PORT功能塊。
  PORT： 通信模塊標識符：在默認變量表的“常量"(Constants) 選項卡內(nèi)引用的常量。
  BAUD： 指的是和MM440進行通行的速率。 MM440的參數(shù)P2010種進行設置。
  USS_DB： 引用在用戶程序中放置 USS_DRV 指令時創(chuàng)建和初始化的背景數(shù)據(jù)塊。

  ERROR： 輸出錯誤。
  STATUS：掃描或初始化的狀態(tài)。
  USS_PORT 功能通過RS485通信模塊處理 CPU 和變頻器之間的實際通信。 每次調(diào)用此功能可處理與一個變頻器的一次通信。 用戶程序必須盡快調(diào)用此功能以防止與變頻器通信超時。 可在主 OB 或任何中斷 OB 中調(diào)用此功能。通常從循環(huán)中斷 OB 調(diào)用USS_PORT 以防止變頻器超時以及使 USS_DRV 調(diào)用的 USS 數(shù)據(jù)保持。
  S7-1200 PLC與MM440的通信是與它本身的掃描周期不同步的，在完成一次與MM440的通信事件之前，S7-1200通常完成了多個掃描。
  USS_PORT通信的時間間隔是S7-1200與MM440通信所需要的時間，不同的通信波特率對應的不同的USS_PORT通信間隔時間。表8列出了不同的波特率對應的USS_PORTzui小通信間隔時間。

  
  表8：不同的波特率對應的USS_PORTzui小通信間隔時間

  USS_PORT在發(fā)生通信錯誤時，通常進行3次嘗試來完成通信事件，那么S7-1200與MM440通信的時間就是USS_PORT發(fā)生通信超時的時間間隔。例如：如果通信波特率是9600，那么USS_PORT與MM440通信的時間間隔應當大于zui小的調(diào)用時間間隔，即大于116.3毫秒而小于349毫秒。S7-1200 USS 協(xié)議庫默認的通信錯誤超時嘗試次數(shù)是2次。
  基于以上的USS_PORT通信時間的處理，建議在循環(huán)中斷OB塊中調(diào)用USS_PORT通信功能塊。在建立循環(huán)中斷OB塊時，我們可以設置循環(huán)中斷OB塊的掃描時間，以滿足通信的要求。循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設置如圖10所示：

  
  圖10：循環(huán)中斷OB塊的掃描時間的設置

  4.3.3. USS_RPM功能塊的編程

  USS_RPM功能塊的編程 如圖11所示。

  
  圖11：USS_RPM功能塊的編程

  USS_RPM功能塊用于通過USS通信從MM440讀取參數(shù)。

  REQ：       讀取參數(shù)請求。
  DRIVE：   MM440的USS站地址。
  PARAM： MM440的參數(shù)代碼。
  INDEX：   MM440的參數(shù)索引代碼
  USS_DB：MM440進行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
  DONE：    讀取參數(shù)完成。
  ERROR：  讀取參數(shù)錯誤。
  STATUS：讀取參數(shù)狀態(tài)代碼。
  VALUE：  所讀取的參數(shù)的值。

  注意：進行讀取參數(shù)功能塊編程時，各個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對應。

  4.3.4. USS_WPM功能塊的編程

  USS_WPM功能塊的編程如圖12所示。

  
  圖12：USS_WPM功能塊的編程

  USS_WPM功能塊用于通過USS通信設置MM440的參數(shù)。

  REQ：       寫參數(shù)請求。
  DRIVE：    MM440的USS站地址。
  PARAM：  MM440的參數(shù)代碼。
  INDEX：    MM440的參數(shù)索引代碼。
  EEPROM：把參數(shù)存儲到MM440的EEPROM。
  VALUE：   設置參數(shù)的值。
  USS_DB：MM440進行USS通信的數(shù)據(jù)塊。
  DONE：    讀取參數(shù)完成。
  ERROR：  讀取參數(shù)錯誤狀態(tài)。

  注意：對寫入?yún)?shù)功能塊編程時，各個數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型一定要正確對應。

  4.3.5. 常見錯誤

  如果讀寫同時使能，則報錯818A：參數(shù)請求通道正在被本變頻器的另一請求占用。如圖13所示。

  
  圖13：讀寫同時使能報錯

  如果通信斷開，則PORT報錯818B，如圖14所示。

  
  圖14：通信斷開報錯