西門子6ES7288-1SR20-0AA0

西門子SR20**

SIMATIC S7-200SMART, CPU SR20, STANDARD CPU, AC/DC/RELAY, ONBOARD I/O: 12 DI 24V DC; 8 DO RELAY 2A; POWER SUPPLY: AC 85 - 264 V AC AT 47 - 63 HZ, PROGRAM/DATA MEMORY: 20 KB

上海晉營自動化科技有限公司

 
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• 說明

• 定位模塊EM 253

• 稱重模塊SIWAREX MS

• 熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

• 熱電阻模塊EM231 RTD（模擬模塊）

說明

SIMATIC S7-200 采用*的模塊化設(shè)計。除了擴(kuò)展和通訊模塊，模塊化的系統(tǒng)提供了用于定位、稱重技術(shù)和溫度測量的一系列具體擴(kuò)展。

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定位模塊EM 253

EM 253是一個用于簡單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）。可以將它連接到步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動器。

EM 253定位模塊以與擴(kuò)展模塊相同的方式進(jìn)行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴(kuò)展總線。

連接之后，從CPU自動讀出配置數(shù)據(jù)

該模塊具有以下特點：

• 用于來自過程信號的5位輸入

• 驅(qū)動器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

• 2控制輸出（DIS；CLR）。

• 12個狀態(tài)LED

  電 話：（同號）

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稱重模塊SIWAREX MS

SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊，用于各種簡單稱重和力測量任務(wù)。在SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)中可以很容易安裝地緊湊型模塊?？梢栽赟IMATIC CPU中直接訪問實際重量的數(shù)據(jù)，無需任何額外接口。

• 使用65000件高分辨率和0.05％的準(zhǔn)確度測量重量或者力

• 通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模

• 支持更換模塊，無需更新規(guī)模調(diào)整

• 針對在Ex 2區(qū)使用，通過Ex接口為1區(qū)供電的本質(zhì)安全測壓元件

西門子6ES7288-1SR20-0AA0

熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

熱電偶模塊EM231是一個采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和高精度溫度傳感器。在±80 mV范圍內(nèi)也可能檢測到低電平模擬信號。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用。

• 4個或者8個模擬輸入

• 不同的測量范圍：J，K，T，E，R，S和N型熱電偶；±80 mV的模擬信號采集

• 檢查開放線路

• 冷連接點的補(bǔ)償

• 溫度刻度：可以將測得的溫度規(guī)定為°C或者°F。

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熱電阻模塊EM231 RTD（模擬模塊）

熱電阻模塊EM231是一個采用標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度檢測器的高精度溫度傳感器。它們可以與CPU222，224和226配套使用。
熱電阻模塊應(yīng)安裝在低溫度波動的位置處，從而確保zui高的準(zhǔn)確度和可重復(fù)性。

• 兩個或四個溫度檢測器用模擬輸入

• 全部電阻溫度檢測器必須為相同類型

• 在墻或者DIN導(dǎo)軌上直接安裝

SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)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(qū)動和數(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實際上就是一臺計算機(jī)，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計算機(jī)的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機(jī)中。 

a.MMC 

我們zui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對應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)。PCU50、PCU70對應(yīng)于MMC103，可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINOOWS 
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(biāo)準(zhǔn)供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 
HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。 

b.OP 

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。 

c.MCP   電 話：（同號）

MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，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單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。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)動單元 

a.NCU數(shù)控單元 

 SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical 
Controlunit）單元：*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(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，手輪及測量接口，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)。 
   

b．?dāng)?shù)字驅(qū)動 

  
數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機(jī)組成   
 SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動模塊（功率模塊）。 

  
電源模塊：主要為NC和給驅(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，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(biāo)記可識別。 

  
611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，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，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。

c.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(jī)床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

二．硬件的接口

1.840D系統(tǒng)的接口 

  

 840D系統(tǒng)的MMC，HHU，MCP都通過一根MPI電纜掛在NCU上面，MPI是西門子PLC的一個多點通訊協(xié)議，因而該協(xié)議具有開放性，而OPI是840D系統(tǒng)針對NC部分的部件的一個特殊的通訊協(xié)議，是MPI的一個特例，不具有開放性，它比傳統(tǒng)的MPI通訊速度要快，MPI的通訊速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。 

  
 NCU上面除了一個OPI端口外，還有一個MPI，一個Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設(shè)備。Profibus的通訊電纜和MPI的電纜一樣，都是一根雙芯的屏蔽電纜。

在MPI，OPI和Profibus的通訊電纜兩端都要接終端電阻，阻值是220歐，所有如果要檢測電纜的好壞情況，可以在NCU端打開插座的封蓋，量A，B兩線間的電阻，正常情況下應(yīng)該為110歐。 

2．611系列驅(qū)動的組成與接口 

611系列的驅(qū)動分成模擬611A，數(shù)字611D和通用型611U。都是模塊化結(jié)構(gòu)，主要有以下幾個模塊組成： 

  電 話：（同號）

a.電源模塊：電源模塊是提供驅(qū)動和數(shù)控系統(tǒng)的電源，包括維持系統(tǒng)正常工作的弱電和供給功率模塊用的600V直流電壓。根據(jù)直流電壓控制方式，它又分為開環(huán)控制的UE模塊和閉環(huán)控制的I/R模塊，UE模塊沒有電源的回饋系統(tǒng)，其直流電壓正常時為570V左右，而當(dāng)制動能量大時，電壓可高達(dá)640多伏。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右 
。

b.控制模塊：控制模塊實現(xiàn)對伺服軸的速度環(huán)和電流環(huán)的閉環(huán)控制功率模塊，對伺服電機(jī)提供頻率和電壓可變的交流電源監(jiān)控模塊，主要是對電源模塊弱電供電能力的補(bǔ)充。濾波模塊對電源進(jìn)行濾波作用。電抗對電壓起到平穩(wěn)作用。 
 

3. 
611電源模塊的接口信號 

611模塊的接口信號有以下幾組：

（1）電源接口 

U1 V1 W1 主控制回路三相電輸入端口 X181 
    工作電源的輸入端口，使用時常常與主電源短接，有的系統(tǒng)為了讓機(jī)床在斷電后驅(qū)動還能正常工作一段時間，把600V的電壓端子與P500 
M500端子短接，這樣由于600V電壓不能馬上放電完畢，還能維持驅(qū)動控制板的正常工作一段時間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。 

（2）控制接口 

64控制使能輸入，該信號同時對所有連接的模塊有效，該信號取消時，所有的軸的速度給定電壓為零，軸以zui大的加速度停車。延遲一定的時間后，取消脈沖使能63脈沖使能輸入，該信號同時對所有連接的模塊有效，該信號取消后，所有56的軸的電源取消，軸以自由運動的形式停車。 

48 
主回路繼電器，該信號斷開時，主控制回路電源主繼電器斷開。

112調(diào)試或標(biāo)準(zhǔn)方式，該信號一般用在傳輸線的調(diào)試中，一般情況接到系統(tǒng)的24V上。 

X121 
 模塊準(zhǔn)備好信號和模塊的過熱信號。準(zhǔn)備號信號與模塊的撥碼開關(guān)的設(shè)置有關(guān)，當(dāng)S1.2=ON時，模塊有故障時，準(zhǔn)備好信號取消，而S1.2=OFF時，模塊有故障和使能(63,64)信號取消時，都會取消準(zhǔn)備好信號，因此在更換該模塊的時候要檢查模塊頂部的撥碼開關(guān)的設(shè)置，否則模塊可能會工作不正常。所有的模塊過載和連接的電機(jī)過熱都會觸發(fā)過熱報警輸出。 

NS1/NS2 
 主繼電器閉合使能，只有該信號為高電平時，主繼電器才可能得電。該信號常用來作主繼電器閉合的連鎖條件。 

AS1/AS2 
 主繼電器狀態(tài)，該信號反映主繼電器的閉合狀態(tài)，主繼電器閉合時為高電平。 

9/19/R   
 9是24V輸出電壓，19是24V的地，R為模塊的報警復(fù)位信號。  （3）其它輔助接口 

X351     設(shè)備總線 ，為后面連接的模塊供電用。 
X141     電壓檢測端子，供診斷和其它用途用。 

»7： P24 ，＋24V         
 »45：P15，＋15V       »44：N15，－15V         

»10：N24，－24V           
 »15：M，0V 

電源模塊上面有6個指示燈，分別指示模塊的故障和工作狀態(tài)。一般正常情況下綠燈亮表示使能信號丟失(63和64)，黃燈亮表示模塊準(zhǔn)備好信號，這時600V直流電壓已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)正常工作的允許值。 
電源模塊正常工作的使能條件： 

48，112，63，64接高電平，NS1和NS2短接，顯示為一個黃燈亮，其它燈都不亮。直流母線電壓應(yīng)在600V左右。

3．611驅(qū)動控制模塊接口信號 

  （1）611D驅(qū)動控制模塊接口信號   
               設(shè)備：840D數(shù)控機(jī)床

故障：840D數(shù)控系統(tǒng)硬盤啟動出現(xiàn)循環(huán)重起，找不到引導(dǎo)文件

1.拆除硬盤，使用移動硬盤盒，可以讀取到文件。

2.使用GHOST軟件，在winxp系統(tǒng)下對硬盤做鏡像文件，選擇DISK       to  image

3. 選擇備份的路徑到：840D文件夾下。

4.將新的硬盤裝到移動硬盤盒上，恢復(fù)SPARK_840D_SYS.GHO到新盤上；5.恢復(fù)完裝到機(jī)器上測試居然能啟動系統(tǒng)了，不可思意，而我又把舊的裝上去，結(jié)果還是不好，問題就怪在這兒。

6.我又嘗試把電腦上的鏡像文件恢復(fù)到舊的上面去試，結(jié)果是舊的裝上去也好了，又不可思意。

7.問題是在840D本身啟動時進(jìn)不了自身的GHOST系統(tǒng)，所以我才拆下來用電腦做鏡像恢復(fù)的。

8.設(shè)備就這樣給我整好了，又要去做其他事情了，那邊變頻器A033偶爾報警還得去修，忙呀！

611D控制模塊與數(shù)控系統(tǒng)主要是通過一根數(shù)據(jù)總線相連，基本沒有太多的接口信號。 

X431：軸脈沖使能，該信號為低電平時，該軸的電源撤消，一般這個信號直接與

24V短接 

X432：BERO 
端子，該接口用作BERO開關(guān)信號的輸入口。 

X34，X35模擬輸出口，其中有兩個模擬口（X1，X2 
）用作模塊診斷測試用，它可以用來跟蹤一些數(shù)字量，比如轉(zhuǎn)速，電壓和電流等并把它轉(zhuǎn)換成0到5V的模擬電壓輸出，具體的輸出信號可以通過數(shù)控系統(tǒng)選擇，Ir模擬輸出7口是固定輸出電機(jī)R相的電流的模擬值。 

  電 話：（同號）

X411：電機(jī)編碼器接口，輸入電機(jī)的編碼器信號，還有電機(jī)的熱敏電阻，其中電機(jī)的熱敏電阻值是通過該插座的13和25腳輸入，該熱敏電阻在常溫下為580歐，155度時大于1200歐，這時控制板關(guān)斷電機(jī)電源并產(chǎn)生電機(jī)過熱報警。(1PH7電機(jī)溫度檢測信號連接同1FT6/1FK6電機(jī)) 

X411：直接測量系統(tǒng)輸入口，輸入直接位置測量信號，一般為正余弦電壓信號 
 *  611D的控制板的速度環(huán)和電流環(huán)的參數(shù)設(shè)置在NCK里面，故更換控制板后不需要重新設(shè)置參數(shù)。                   
                                          

（2）611A控制模塊接口信號 

611A控制模塊與1FT5電機(jī)構(gòu)成伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)，完成速度環(huán)和電流環(huán)的控制，其速度環(huán)和電流環(huán)的參數(shù)都保存在控制板上，故更換該板要注意參數(shù)的設(shè)置。接口信號如下： 
X311：   電機(jī)反饋接口，電機(jī)的速度實際值和電機(jī)的熱敏電阻值都通過它輸入到控

制板里，1FT5電機(jī)的速度檢測是通過一個測速發(fā)電機(jī)來實現(xiàn)的，而電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是通過18個霍而元件來檢測的。電機(jī)內(nèi)的熱敏電阻值是通過該插座的11和12腳信號輸入, 
在常溫下小于250歐，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部溫度達(dá)到155度時電阻大約是1000歐，控制板這時關(guān)斷電源，并發(fā)出報警信號。 

X321：設(shè)定端子，速度的給定值通過該端子的56和14輸入，一般來講，給定值是正負(fù)0到10V的電壓。 

X331：使能端子：相應(yīng)模塊的使能信號輸入，663是脈沖使能，與電源模塊的63作用差不多，只是它僅作用于單個的軸模塊。65是控制使能，常常把它和NC側(cè)給定信號的控制使能相連。 
X341：   模塊狀態(tài)輸出接口，輸出模塊的狀態(tài)信息，如模塊準(zhǔn)備好信號，報警等。