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西門子CPU312模塊控制器-可編程控制器

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更新時(shí)間:2017-04-14 12:06:19瀏覽次數(shù):281次

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西門子CPU312模塊控制器
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西門子CPU312模塊控制器

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Overview

  • 全集成自動(dòng)化 (TIA) 中的入門級(jí) CPU
  • 用于有中等過程性能需求的小型應(yīng)用

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。

Area of application

CPU 312,zui小的 S7-300 CPU。滿足TIA簡單應(yīng)用的理想套件,實(shí)現(xiàn)諸如集成的通訊、數(shù)據(jù)管理和診斷等優(yōu)勢。可使用MPI或CP組網(wǎng),但標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用是單機(jī)-非組網(wǎng)運(yùn)行。I/O通常以一個(gè)集中式組態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。

西門子CPU312模塊控制器

CPU 312 安裝有:

  • 微處理器;
    處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 100 ns。
  • 擴(kuò)展存儲(chǔ)器;
    與執(zhí)行相關(guān)的程序段的 32 KB 高速 RAM(相當(dāng)于約 10 K 指令)可以為用戶程序提供足夠的空間;
    SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡(zui大 4 MB)作為程序的裝載存儲(chǔ)器,還允許將項(xiàng)目(包括符號(hào)和注釋)存儲(chǔ)在 CPU 中。
  • 靈活的擴(kuò)展能力;
    多達(dá) 8 個(gè)模塊,(1排結(jié)構(gòu))
  • MPI多點(diǎn)接口;
    集成的 MPI 接口zui多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 6 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”,MPI可以用來建立zui多16個(gè)CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。

Functions

  • 口令保護(hù);
    用戶程序使用密碼保護(hù),可防止非法訪問。
  • 診斷緩沖;
    診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)zui后 500 個(gè)錯(cuò)誤和中斷事件,其中的 100 個(gè)事件可以*保留。
  • 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
    如果發(fā)生斷電,則可通過 CPU 將所有保持性數(shù)據(jù)自動(dòng)寫入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡(MMC 卡)上,且將在再次通電時(shí)保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:

  • MPI多點(diǎn)接口;
    定義站地址
  • 重啟動(dòng)/循環(huán)時(shí)間特性;
    zui大循環(huán)時(shí)間以及負(fù)載限制,以及自檢測功能
  • 時(shí)鐘存儲(chǔ)器;
    設(shè)定地址
  • 防護(hù)等級(jí);
    定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
  • 系統(tǒng)診斷;
    定義診斷報(bào)警的處理和范圍
  • 看門狗中斷;
    周期設(shè)定
  • 時(shí)鐘中斷;
    設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期

顯示功能與信息功能

  • 狀態(tài)和故障指示;
    發(fā)光二極管顯示,例如,硬件、編程、定時(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式,如RUN、STOP、Startup。
  • 測試功能;
    可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài),可以不通過用戶程序而修改過程變量,以及輸出堆棧內(nèi)容。
  • 信息功能;
    您可以使用 PG 以純文本的形式獲取 CPU 存儲(chǔ)容量和操作模式、主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率以及當(dāng)前循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)內(nèi)容的相關(guān)信息。

集成的通訊功能

  • PG/OP 通訊
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
  • S7 基本通訊
  • S7 通訊(只是服務(wù)器)

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性,諸如:診斷、參數(shù)賦值、報(bào)警、定時(shí)和測量等。

詳細(xì)信息請(qǐng)參見手冊(cè)。

SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元(CCUNCU),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(CCUNCU)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。

西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成圖

2.1 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MMCOP組成 MMC(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)單元,MMC,MCP(Machine Control Panel)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。

1)、MMC(Man Machine communication)

zui常用的MMC有兩種:MMCC100.2MMC103,其中MMC100.2CPU486,不能帶硬盤;而MMC103CPU為奔騰,可以帶硬盤,一般的,用戶為SINUMERIK810DMMC100.2,而為SINUMERIK840DMMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10SOP10COP12OP15等而開發(fā)的MMC模塊,目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50PCU70, 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和高級(jí)HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時(shí),PCU20裝載的是嵌入式 HMI,PCU50PCU70則裝載高級(jí)HMI.

2)、OP(Operation pannel)

OP單元一般包括一個(gè)10.4TFT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OP031zui為常用。

3)、MCP(Machine control pannel)

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)810D840D,MCPMPI地址分別為146,用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。

對(duì)于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPIMultiple 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OPIOperator PanelInterface)總線,它的傳輸速率為1.5M/秒。

2.2 NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元

SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCUNumenrical Controlunit)單元(在810D中稱為CCUcompact control unit)):*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),NCU573.2(31)等若干種,同樣,NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPUSIMATIC 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?/span>MPIProfibus借口,RS232借口,手輪及測量接口,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)。

2.3 數(shù)字驅(qū)動(dòng)  

數(shù)字伺服:運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行部分,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。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。

2.4 PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊,在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊(Power Supply),接口模塊(Interface Module)機(jī)信號(hào)模塊(Signal Module)。的CPUNCCPU是集成在CCUNCU中的。

電源模塊(PS)是為PLCNC提供電源的+24V+5V。

接口模塊(IM)是用于級(jí)之間互連的。

信號(hào)模塊(SM)使用與機(jī)床PLC輸入/輸出的模塊,有輸入型和輸出型兩種。

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