西門子CPU313C-2PTP可編程控制器

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上海隆彥自動化科技有限公司 
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上海隆彥自動化科技有限公司 在經(jīng)營活動中精益求精，具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢：
 SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯(lián).
4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
  SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
MIDASTER系列：MDV
2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

西門子CPU313C-2PTP可編程控制器

勢 1: 統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺

可擴展的應(yīng)用裝置規(guī)模，從100到100.000 I/Os

CPU410是市場上zui強勁的控制器

“為你用的東西花錢”- 多層次的價格針對軟/硬件

多樣的用戶界面概念從面板到遠(yuǎn)程控制中心

多樣的功能通過PCS7選件（如: eControl, PowerControl)

優(yōu)勢 2: 高可用性與魯棒性

所有的部件都能冗余

對于所有通訊的高可用性、(模擬量/HART, FF, Profibus, Profinet)

應(yīng)用層面的易于使用

靈活的模塊冗余

為客戶特別需求量身定做

控制器的物理分離(<= 10公里)和IO 模塊（不同機架）
                                        包括安全和防爆配置直到 SIL 3

優(yōu)勢 3: 高效工程組態(tài)

一體化的工程設(shè)計環(huán)境

從COMOS開始進行工廠設(shè)計; 根據(jù)工藝層級對工廠進行建模; 采用CFC，SFC和安全矩陣等工具進行圖形化組態(tài); 面向過程對象的庫; 工程組態(tài)流程中有效嵌入仿真功能

協(xié)同工程組態(tài)

多用戶和多項目工程組態(tài); 批量工程組態(tài)(IEA, AES)

在線工程組態(tài)

                                        設(shè)備運行過程中執(zhí)行更改; 簡單升級無需調(diào)整組態(tài)

優(yōu)勢 4: 人性化操控

通過高級過程庫（Advanced Process Library）實現(xiàn)舒適操控

通過高級過程畫面（Advanced Process Graphics）快速監(jiān)視工廠總貌

通過*控制（Advanced Process Control）優(yōu)化生產(chǎn)

前沿的報警管理系統(tǒng)

通過Process Historian和Information Server全面展示生產(chǎn)歷史信息

優(yōu)勢 5: 集成資產(chǎn)管理

通過HART或者現(xiàn)場總線 (Profinet / Profibus / FF)，集成模擬量設(shè)備參數(shù)的讀寫功能

通過PDM組態(tài)現(xiàn)場設(shè)備

維護站可提供診斷總貌

條件監(jiān)視功能塊提供詳細(xì)設(shè)備監(jiān)視

優(yōu)勢 6: 過程安全與信息安全

“安全集成”- 在同一自動化基礎(chǔ)構(gòu)架上實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的和安全相關(guān)的自動化任務(wù)

基于規(guī)則化和經(jīng)認(rèn)證的信息技術(shù)的安全概念，并使用驗證的部

優(yōu)勢 7: 行業(yè)導(dǎo)向

用戶自定義報警顏色

 SIMATIC PCS 7 提供靈活的行業(yè)庫概念:

APL為用途和功能設(shè)定標(biāo)準(zhǔn); IL提供擴展功能技術(shù)塊; 行業(yè)特定產(chǎn)品, 例如. CEMAT, SIPAT …

SIMATIC PCS 7還允許集成其他技術(shù)組件:

SIMATIC Batch & Route Control + APF; SIMATIC PCS 7 PowerControl; SIMATIC PCS 7 eControl ...

優(yōu)勢 8: 生命周期管理

系統(tǒng)兼容性測試

自動的更新步驟

系統(tǒng)的可靠性策略是生命周期的基礎(chǔ)

通用的管理平臺減少管理工作量

該數(shù)控龍門加工中心由德國WALDRICH COBURG公司于1983年生產(chǎn)制造，機床為雙龍門且可以單獨控制操作，型號為20-10-600CNC。原機床共有X1軸、XA1軸(雙龍門同步移動)、Y軸(滑板)、Z軸(滑枕)、W1軸、WA1軸(橫梁同步移動)、S軸(主軸)、C軸(旋轉(zhuǎn)工作臺)、A軸(附件軸)9個軸，配有12個附件頭。原控制系統(tǒng)采用SIEMENS 8MC數(shù)控控制系統(tǒng)，X軸使用旋轉(zhuǎn)變壓器做位置檢測并配以機械同步傳動杠來保證立柱移動的同步要求。其他控制軸采用感應(yīng)同步器做位置檢測元件，橫梁移動采用直流電動機串聯(lián)運行并配以機械同步傳動杠來保持傳動的同步，并在一側(cè)設(shè)有交流微調(diào)電動機作為調(diào)整之用。機床傳動全部采用模擬直流伺服系統(tǒng)控制。

機床技術(shù)規(guī)格和參數(shù)：

·       X 軸行程: 0--27000mm, 速度:5--10000mm/min；

·       Y 軸行程: 0--8000mm, 速度:5--6000mm/min；

·       Z 軸行程: 0--1000mm, 速度:5--3000mm/min；

·       W 軸行程:0--3900mm，速度:5-2000mm/min；

主軸具有定向功能,2個檔位,一檔轉(zhuǎn)數(shù)為6～275r/min；二檔轉(zhuǎn)數(shù)為17～750 r/min 。

數(shù)控系統(tǒng)的改造

選用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)改造原數(shù)控龍門銑床的SINUMERIK 8MC數(shù)控系統(tǒng)。新系統(tǒng)包括“10.4"彩色TFT(OP031)顯示器、MMC103帶硬盤。MMC軟件版本為5.3版本,WINDOWS 95操作系統(tǒng),“3.5"軟驅(qū)，R232標(biāo)準(zhǔn)通訊口。NCU為572.3系統(tǒng)，軟件版本為840D的5.3版本。PLC采用S7-300輸入/輸出模塊，同時利用840數(shù)控系統(tǒng)的PROFIBUS接口加裝13個S7-ET200BPLC模塊(其中兩塊模擬輸出模塊)，建立4個遠(yuǎn)程控制分站。該接口數(shù)據(jù)傳輸速度為1.5Mbaudrate,遠(yuǎn)高于X122接口187.5Kbaudrate的傳輸速度,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。各分站之間采用西門子通訊電纜,與CPU進行數(shù)據(jù)通訊,這樣即節(jié)省控制電纜使用數(shù)量,也降低了電氣故障率。該機床還具有龍門軸功能及主-從功能(主要解決X1、XA1,W1、WA1同步運行)以及五軸聯(lián)動功能,中文顯示,標(biāo)準(zhǔn)的固定循環(huán),具有840D標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)功能。

驅(qū)動系統(tǒng)及電動機的配置

選用了西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機改造X1軸，XA1軸, Y軸，Z軸，W1軸，WA1軸,S軸，選用西門子611D數(shù)字模塊進行控制。

PLC部分

選用西門子S7－300和S7-ET200B改造原S5-PLC。采用SIEMENS 840D標(biāo)準(zhǔn)機床控制面板及用戶操作面板實現(xiàn)機床的一些輔助動作和功能。

機床標(biāo)準(zhǔn)功能設(shè)置

首先通過根據(jù)原機床標(biāo)準(zhǔn)功能，自行設(shè)計電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調(diào)試進行PLC、NC聯(lián)機調(diào)試。

通過選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)更換原Y軸、Z軸、W1軸、WA1軸測量系統(tǒng)。用HEIDENHAIN的增量編碼器(ROD485)更換原X軸位置編碼器，主軸定向編碼器。 X軸同步功能利用2臺增量編碼器(ROD485)。利用840D的龍門軸功能實現(xiàn)X1軸、XA1軸兩臺電動機的同步運行。W軸同步功能利用LB382C直線光柵尺(左右各安裝一根直線光柵尺)。利用840D的龍門軸功能，實現(xiàn)W1軸、WA1軸2臺電動機的同步運行，并在WA1側(cè)設(shè)有微調(diào)電動機作為手動橫梁水平調(diào)整之用。

主軸根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，通過PLC程序編制，可進行自動、手動安裝附件銑頭以及不同附件銑頭不同功率限制，用以保護附件銑頭不超功率進行工件切削。

機床數(shù)據(jù)配置

對于一臺標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控龍門加工中心，根據(jù)機床實際工作需要作了以下機床數(shù)據(jù)配置。

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的NC參數(shù)配置；

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動參數(shù)配置；

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動優(yōu)化；

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補償。

通過PROFIBUS總線對機床上各個用戶操作站進行硬件組態(tài)聯(lián)機及設(shè)定。設(shè)頂用戶報警信息及操作信息的編制和顯示、附件頭裝卸的程序編制、840D控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能的實現(xiàn)。

PLC控制程序的設(shè)計及聯(lián)機調(diào)試

除了設(shè)計該機床正常工作所需各種功能的PLC程序外，針對于該數(shù)控龍門加工中心特殊功能，也作了以下PLC程序設(shè)計及調(diào)試。

利用兩臺增量編碼器，X軸龍門軸同步功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。利用兩根LB382C直線光柵尺，W軸龍門軸同步功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。W軸橫梁自動、手動調(diào)平PLC程序設(shè)計及調(diào)試。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。

根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，各種附件銑頭的自動識別及裝卸的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；*輔助銑頭裝卸故障時的手動緊急處理的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設(shè)計及調(diào)試；對各個座標(biāo)軸限位的PLC程序，各個坐標(biāo)軸Reference程序設(shè)計及調(diào)試；根據(jù)機床要求的用戶報警信息及操作信息的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。

數(shù)控機床故障報警對機床操作者及維修技術(shù)人員，在操作和維修起很大作用，因此該機床故障報警劃分級別設(shè)計為：機床緊急停止、相應(yīng)及相關(guān)動作停止、報警提示延時后停止相應(yīng)動作、報警提示。機床設(shè)計為自動檢測主軸附件使用功率，在達(dá)到zui大設(shè)定負(fù)荷時產(chǎn)生報警信息,超過zui大設(shè)定負(fù)荷時停止相應(yīng)進給動作。使用簡單的中文語言對報警進行描述，并提供相關(guān)的故障診斷信息。為保護機床，報警后相應(yīng)故障、診斷信息不經(jīng)手動清除不得自動消除。上述信息在CNC顯示器上進行中文顯示設(shè)定。

機床安全保護、操作互鎖的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。包括主軸換檔的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；各個用戶操作站手動功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴展機床面板調(diào)試；其他輔助功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。

通過配置SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機和選用西門子611D數(shù)字模塊、S7-300 數(shù)字量輸入輸出模塊、ET200B模塊等硬件。利用西門子TOOLBOX軟件，進行PLC程序設(shè)計以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機床數(shù)據(jù)正確配置，一次調(diào)試成功，達(dá)到了原機床設(shè)計功能，在很短時間內(nèi)試車成功，投入生產(chǎn)使用。同時，也使我們了解了SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)*性能，積累了數(shù)控機床設(shè)計和調(diào)試的經(jīng)驗