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
- 全集成自動化 (TIA) 中的入門級 CPU
- 用于有中等過程性能需求的小型應用
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡 (MMC)。
Area of application
CPU 312，zui小的 S7-300 CPU。滿足TIA簡單應用的理想套件，實現(xiàn)諸如集成的通訊、數(shù)據(jù)管理和診斷等優(yōu)勢?？墒褂肕PI或CP組網(wǎng)，但標準應用是單機-非組網(wǎng)運行。I/O通常以一個集中式組態(tài)結構進行連接。
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制指令的時間可達 100 ns。 - 擴展存儲器;
與執(zhí)行相關的程序段的 32 KB 高速 RAM（相當于約 10 K 指令）可以為用戶程序提供足夠的空間；
SIMATIC 微型存儲卡（zui大 4 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。 - 靈活的擴展能力;
多達 8 個模塊，（1排結構） - MPI多點接口;
集成的 MPI 接口zui多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設備、PC、OP 的 6 條連接。在這些連接中，始終為編程器和 OP 分別預留一個連接。通過“全局數(shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立zui多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡。
Functions
- 口令保護;
用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。 - 診斷緩沖;
診斷緩沖區(qū)中可存儲zui后 500 個錯誤和中斷事件，其中的 100 個事件可以*保留。 - 免維護的數(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)自動寫入到 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）上，且將在再次通電時保持不變。
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應進行參數(shù)設置：
- MPI多點接口;
定義站地址 - 重啟動/循環(huán)時間特性；
zui大循環(huán)時間以及負載限制，以及自檢測功能 - 時鐘存儲器；
設定地址 - 防護等級；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權限 - 系統(tǒng)診斷；
定義診斷報警的處理和范圍 - 看門狗中斷；
周期設定 - 時鐘中斷;
設定起始日期、起始時間和間隔周期
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、定時器或I/O出錯以及運行模式，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 存儲容量和操作模式、主存儲器和裝載存儲器的當前利用率以及當前循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)內(nèi)容的相關信息。
集成的通訊功能
- PG/OP 通訊
- 全局數(shù)據(jù)通訊
- S7 基本通訊
- S7 通訊(只是服務器)
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、報警、定時和測量等。
詳細信息請參見手冊。
SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。
西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構成圖
2.1 人機界面
人機交換界面負責NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
（1）、MMC(Man Machine communication)
zui常用的MMC有兩種：MMCC100.2和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對應于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅；PCU50、PCU70對應于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HMI。一般標準供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI.
（2）、OP(Operation pannel)
OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個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，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關設定。
對于SINUMERIK840D應用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構成的網(wǎng)絡中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率，又有OPI（Operator 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NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：*控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個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，包括相應的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в?/span>MPI或Profibus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，所有的驅動模塊均排列在其右側。
2.3 數(shù)字驅動
數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。
SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅動模塊（功率模塊）。
電源模塊：主要為NC和給驅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，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或標記可識別。
611D數(shù)字驅動:是新一代數(shù)字控制總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為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，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）機信號模塊（Signal Module）。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。
接口模塊（IM）是用于級之間互連的。
信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。
