上海诗幕自动化设备有限公司
西门子SM432扩展模块 安装调试
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产品描述

系列S7-400 是否进口 产品认证CE 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 西门子
概述
用于对SIMATIC S7-400的供电
用于将AC或DC网络电压转换为所需的5 V DC和24 V DC工作电压
输出电流为4 A,10 A和20 A
应用
电源模板通过背板总线向SIMATIC S7-400提供5 V DC和24 V DC电源。
电源可提供85到264 V的AC网络电压和19.2到300 V的DC电压。
每个机架均需要电源模板,除了:
包含有电源传输的接口,控制器中的电源模板也向扩展单元中的所有模板供电。
传感器和执行器用的负载电压应单独提供。
使用冗余电源时,标准系统和容错系统可作为无故障安全系统运行。
说明
如果工艺功能(如MC_MoveAbsolute)的动态参数值 (速率,加速度,减速度,Jerk)被动态计算或预设 (如通过HMI),则必须确保没有传递无效参数或工艺功能启动时不能使用无效值。
如果启动运动任务时使用一个或多个无效的动态参数值,CPU会关闭所有输出通道,与CPU连接的驱动器也会被关闭。在这种状况下不再可能继续运行。
如果使用默认的动态参数值或动态参数值被传送到功能块,就没有必要检查动态参数值是否有效。
S7-400主要支持的硬件有:
(1)电源(PS)
电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源,置于1号机架的位置。
(2)处理器(CPU)
CPU存储并处理用户程序,为模块分配参数,通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯,并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。
(3)接口模块(IM)
接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS DP连接。置于3号机架,没有接口模块时,机架位置为空。
(4)信号模块(SM)
通常称为I/O(输入/输出)模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号,还可用于进行连接,如传感器和启动器的连接。
(5)功能模块(FM)
用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程,如:计算、位置控制和闭环控制。
(6)通讯处理器(CP)
模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点,如:工业以太网,PROFIBUS或串行的点对点连接等。
后三个模块在机架上可以任意放置,系统可以自动分配模块的地址。
需要说明的是,每个机架多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务过了8个,则可以扩展机架(每个带CPU的机架可以扩展3个机架)。
各个模块的性能具体如下:
(1)电源模块(PS)
电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。
(2)CPU模块
各种CPU 有各种不同的性能,例如,有的CPU 上集成有输入/输出点,有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。
以上只是列出了部分指标,设计时还要参看相应的手册。
(3)接口模块
接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER),可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。
(4)信号模块
信号模块用于数字量和模拟量输入/输出,又分DI/DO(数字量输入/输出)和AI/AO(模拟量输入/输出)模块。
①数字量输入模块:
②数字量输出模块:
③数字输入/输出模块:
④继电器输出模块:
⑤模拟量输入模块
⑥模拟量输出模块:
⑦模拟量输入/输出模块:
(5)功能模块
西门子S7-400功能模块模块适用于各种场合,功能块的所有参数都在STEP7中分配,操作方便,而且不必编程。包括:计数器模块(FM350),定位模块(FM351),凸轮控制模块(FM352),闭环控制模块(FM355)等许多用于特定场合的模块。
(6)通讯模块(CP)
S7-300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的模块,比如:用于S7-300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343-5,用于S7-300和工业以讯的模块CP343-1及CP343-1 IT
CP 243-1 具有以下功能:
可对通过工业以太网的数据通讯进行预先格式化。基于标准TCP/IP 协议进行通讯。
使用 CP 243-1,通过工业以太网,可实现 S7-200 和其它 S7-200或 S7-300 或 S7-400 PLC 之间的通讯。
可通过RJ45 进行以太网访问
通过S7-200 总线,即可与S7-200 系统简单连接
可以实现一种灵活的分布式自动化架构
通过工业以太网和STEP 7 Micro/WIN 32,实现S7-200 系统的远程编程、组态和诊断。
多可以组态 8 个连接。对于连接控制(保持活动状态),可以为主动和被动伙伴的所有的 TCP/IP 传输连接进行组态。
数字化加工生产对计算机设计(CAD)、计算机生产(CAM)以及数控机床(CNC)的全过程提出了更高的要求,其中重要的是将CAD/CAM信息无差错地转换为数控程序。而这正是目前在机床的数字化加工中使用频繁的CAD-CAM-CNC工艺链条(如图4)。借助于“数字化双胞胎,西门子对工件的设计和编程集成关联CAD/CAM-CNC工序链,集成VNCK虚拟机床仿真工件加工过程,可以实现虚拟调试,缩短机床调试时间,降低调试过程中机床碰撞或损坏的风险,提高机床在用户端的生产力。
值得一提的是,西门子840Dsl数控系统具有高度的开放性和灵活性,用户不仅可以自行定义不同的参数和操作界面,而且,在机床加工制造的过程中,系统还能够采集零件与加工信息,并将这些信息反馈回制造执行系统中,从而形成一个信息的闭环。
“在加工过程中,功能简单的数据比较容易实现,但是我们需要更进一步的数据价值。”王道华坦言:“只有将NC程序、名称、代码等数据都实时上传并生成数据库,我们才能有针对性的开发相应的分析软件,得出每个工序的成本、效率等信息,进而优化加工节拍。”
事实上,西门子840D sl系列解决方案还能够进一步扩展,从独立的自动化加工岛到整套的网络加工系统,使独立加工站的零件流实现自动化乃至全面的生产规划和控制,从而优化和原料管理及维护,以达到极高的生产效率。
2018年,GMU在国产五轴加工中心的市场推广已全面推开,相信埃弗米和西门子的联手,将为各类复杂零件、模具等铣削加工用户带去全新的加工体验。
制造业是立国之本,而机床行业作为制造业的基础,其发展往往也会对其他行业产生“蝴蝶效应”。在数字化浪潮的推动下,机床行业如何抓住先机进一步挖掘数字化带来的巨大潜能?
在下周开幕的在十六届中国国际机床展览会(CIMT2019)上,以“机床数字化制造——正当时!”为主题的西门子展台,将给你一个满意。
划重点,现场,你将可以
·         目击西门子如何基于数字化平台,例如MindSphere、工业边缘计算平台、数控系统数据采集与分析平台等, 推进机床行业全价值链的数字化
·         体验MindSphere现场连接来自机床厂商的数十台设备,实时采集并分析机床数据,以提供优化建议
·         和柯马机器人玩一玩,感受如何借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control实现数控系统与机器人的直接集成
·         同时,时间了解新鲜热辣的新品——针对标准型机床市场的新一代Sinumerik 828数控系统。
数字化是不同行业机床客户提升生产力的首要因素,在为期六天的展会上,西门子将展示持续升级的机床行业数字化企业解决方案,以及其为机床制造商和机床用户挖掘数字化带来的巨大潜能。
基于数字化平台,实现机床行业全价值链的数字化
西门子能够借助其全面解决方案,在虚拟世界中对机床用户的实际工艺链进行仿真设计,创建机床制造全价值链数字化双胞胎,涵盖产品设计、生产规划、生产工程、生产制造和数字化服务。
(西门子为机床用户和机床制造商提供涵盖全价值链的数字化解决方案 )
西门子为机床行业提供的数字化企业解决方案依托于一系列集成、统一的开放式数字化平台:
•  西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere能够帮助机床行业客户充分利用基于云的数字化优势。
•  西门子工业边缘计算(Siemens Industrial Edge)平台支持在机床端直接完成本地高性能数据处理,并将其集成到相关的自动化解决方案之中。在这个平台中,西门子专为机床行业的边缘计算应用提供了Sinumerik Edge平台,可在机床运行过程中实现高频的数据处理,并与自动化解决方案相集成。
•  西门子数控系统数据采集与分析平台(Sinumerik Integrate)可以实现对机床生产车间的生产管理、加工性能分析、机床状态等功能,而且提供了标准的数据接口,能够将机床集成到制造执行系统(MES)和企业资源管理系统(ERP)等生产IT中,从而发挥工厂内数据处理的各种优势。
在展会现场,西门子将数十台来自机床厂商的设备连接到了MindSphere,让观众直观感受数字化平台的力量。
数控系统与机器人的直接集成
在展会现场,西门子将展示Sinumerik数控系统与柯马机器人的直接集成。借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control解决方案,西门子机床数控系统能够将机器人直接集成到生产环境中,利用Sinumerik数控系统来控制机器人,无需额外的机器人控制器便可让机器人集成到生产过程中,实现方便灵活的上下料、搬运,乃至直接加工。
通过机器人与机床数控系统的直接集成,机器人可以获取所有可用的数控系统功能。
西门子SM432扩展模块
PLC的发展趋势
1、功能向增强化和化的方向发展,针对不同行业的应用特点,开发出化的PLC产品。以此来提高产品的性能和降低产品的成本,提高产品的易用性和化水平。
2、规模向小型化和大型化的方向发展,小型化是指提高系统可靠性基础上,产品的体积越来越小,功能越来越强;大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场,应用的规模从几十点扩展到上千点,应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能满足所有的用户要求。
3、系统向标准化和开放化方向发展,以个人计算机为基础,在WINOOWs平台上开发符合全新一体化开放体系结构的PLC。
通过提供标准化和开放化的接口,可以很方便地将PLC接入其它系统[2]。
PLC的功能特点
PLC的功能  随着自动化技术、计算机技术及网络通信技术的迅速发展,PLC的功能日益增多。它不仅能实现单机控制,而且能实现多机制;不仅能实现逻辑控制,还能实现过程控制、运动控制和数据处理等,其主要功能如下:
1、开关量逻辑控制
这是PLC的基本的功能。PLC具有强大的逻辑运算能力,它提供了与、或、非等各种逻辑指令,可实现继电器触点的串联、并联和串并联等各种连接的开关控制,常用于取代传统的继电器控制系统。使用PLC提供的定时、计数指令,可实现定时、计数功能,其定时值和计数值既可由用户在编程时设定,也可用数字拨码开关来设定,其值可进行在线修改,操作十分灵活方便。
2、模拟量控制
在工业生产过程中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。PLC提供了各种智能模块,如模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入输出模块、热电阻用模拟量输入模块、热电阻用模拟量输出模块等,通过使用这些模块,把现场输入的模拟量经A/D转换后送CPU处理;而CPU处理的数字结果,经D/A转换成模拟量去控制被控设备,以完成对连续量的控制。
3、闭环过程控制
使用PLC不仅可以对模拟量进行开环控制,而且还可以进行闭环控制。配置PID控制单元或模块,对控制过程中某一变量(如速度、温度、电流、电压等)进行PID控制。
4、定时、定位、计数控制
PLC具有定时控制的功能,它为用户提供了若干个定时器,定时器的时间可以由用户在编写程序时设定,也可以用拨盘开关在外部设定,实现定时或延时控制。定位控制是PLC不可缺少的控制功能之一。PLC提供了定位模块、脉冲输出模块等智能模块,以实现各种需求的定位控制。PLC具有计数控制的功能,它为用户提供了若干个计数器或高速计数模块。计数器的计数值可以由用户在编写程序时设定,也可以用拨盘开关在外部设定,实现计数控制。、 5、顺序(步进)控制
在工业控制中,选用PLC实现顺序控制,可以采用IEC规定的用于顺序控制的标准化语言——顺序功能图进行设计,可以用移位寄存器和顺序控制指令编写程序。
6、网络通信
现代PLC具有网络通信的功能,它既可以对远程I/O进行控制,又能实现PLC与计算机之间的通信,从而构成“集中管理,分散控制”的分布式控制系统,实现工厂自动化。PLC通过RS232接口可与各种RS232设备进行通信。PLC还可与其它智能控制设备(如变频器、数控装置)实现通信。PLC与变频器组成联合控制系统,可提高交流电动机的自动化控制水平。
7、数据处理
现代PLC具有数算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。 这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表[2]。
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直流调速系统装置故障处理和维修的方法
(一)直观法
通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象,利用人的手、眼、耳、鼻等感官来寻找原因,认真观察系统的各个部分,将故障缩小到一定范围。例机加一车间XKA2140×80数控龙门铣床,起动主轴旋转时主轴所带的附件铣头不动,6RA27直流调速装置系统也无异常,观察故障现象发现主轴电机也正常旋转,因此怀疑主轴电动机与主轴箱Ⅰ轴传动轴间的连轴节损坏,拆开发现由于连轴节磨损严重,从而使主轴箱Ⅰ轴传动轴轴端磨损,产生相对滑动,更换新的连轴节及主轴箱Ⅰ轴传动轴后故障即可消除。
(二)自诊断功能法
6RA27直流调速装置系统都设计有的自诊断程序的功能,随时监视系统的工作状态及整个系统的软、硬件性能,一旦发现故障则会立即显示报警内容或用发光二极管指示故障的起因,然后结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位,而且还有排除的方法提示。例如总装车间5×8数控龙门铣床,机床送电一切正常后起动主轴,主轴不动,经观察故障现象发现西门子6RA27直流调速装置显示屏显示F04报警,其报警内容为“缺相。在有调节器释放信号时(在端子64)主电路块熔断或控制电路电源被切断。”检查装置保险未损坏,装置前端主接触器上端电压正常,下端电压缺一相,拆开主接触器发现主接触器一触点接触不好造成电源缺相,更换主接触器后故障即可解除。
(三)参数检查法
6RA27直流调速装置系统发现故障时应及时核对系统参数,系统参数的变化会直接影响到机床的性能,甚至使机床不能正常工作,出现故障。由于外界的因素或误操作等,都会引起机床参数的丢失或变化,通过核对参数,就能排除故障。
(四)互换法
所谓互换法就是在分析出故障大致范围的情况下,利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到一定范围。
例如机加一车间CH5240D主轴不动作,6RA27直流调速装置系统显示黑屏,经检查可能是由于电源板故障造成的,换上备用板后,显示屏显示数值主轴运转正常。在备件板的更换中要注意以下问题:更换任何备件都必须在断电情况下进行,在更换备件板上一定要记录下原有的设定开关的设定状态,1或0(on或off)并将新板按同样的状态设定。
(五)假设法
在修理机床时,有不少故障是由于外部条件不满足,没有输入信号造成的,这时可以给它一个信号看工作是否正常,如果能正常工作,就可检查此信号缺失的原因。
例如西门子6RA27系列全数字化晶闸管直流调速装置端子63为“脉冲释放”信号、端子64为“调节器释放”信号、端子72为系统“准备好/故障”信号,这三个信号是相互联系、相互制约着使用,由于外部条件未满足,从而造成端子63、端子64触点无法闭合,端子72有信号输出产生报警,此时可人为将端子63、端子64触点闭合,观查端子72输出信号是否正常(正常为0状态),由此可以判断是直流调速装置故障还是外部条件未满足,从而确定诊断方向,提高维修效率。
(六)关键点的维修
根据机床操作者对故障现象的描述,结合维修手册相关内容的解释与说明以及自己的维修工作经验的积累、故障经常发生的地方等要素来分析确定故障产生的原因,找到产生的原因,故障就迎刃而解了。
西门子SM432扩展模块
技术规范
商品编号6ES7417-5HT06-0AB0CPU417-5H PN/DP,32MB,用于 S7-400H/F/FH一般信息 产品名称CPU 417-5H PN/DP硬件产品型号1固件版本V6.0工程组态方式 ● 编程软件包STEP 7 V5.5 SP2(带 HF1)及以上版本CiR - 在 RUN 模式下组态 CiR 同步时间,基本负载60 msCiR 同步时间,每个 I/O字节从站的时间0 μs电源电压 额定值 (DC)● 24 VDC-;通过系统电源供电输入电流 从背板总线 5 VDC,典型值1.6 A从背板总线 5 VDC, 值1.9 A从背板总线 24 VDC, 值150 mA;每个 DP 接口 150 mA从接口 5 V DC, 90 mA;在每个 DP 接口处功耗 功耗,典型值7.5 W存储器 存储器类型其它工作存储器 ● 集成32 MB● 集成(用于程序)16 MB● 集成(用于数据)16 MB● 可扩展-装载存储器 ● 可扩展 FEPROM√;带存储卡(FLASH)● 可扩展 FEPROM, 64 MB● 集成 RAM, 1 MB● 可扩展 RAM√● 可扩展 RAM, 64 MB后备 ● 提供√● 带电池√;所有数据● 无电池-电池 后备电池 ● 备份电流,典型值180 μA;在 40°C 温度下有效● 后备电流, 1,000 μA● 后备时间,长模块数据手册中提供了条件和影响因素● CPU 外部备份电压进给5 V DC 到 15 V DCPU 处理时间 位操作时,典型值7.5 ns字操作时,典型值7.5 ns定点数运算时,典型值7.5 ns浮点数运算时,典型值15 nsCPU 块 DB ● 数量16,000;数值范围:1 - 16000● 大小64 KBFB ● 数量8,000;数值范围:0 - 7999● 大小64 KBFC ● 数量8,000;数值范围:0 - 7999● 大小64 KBOB ● 数量见“指令表”● 大小64 KB● 空循环 OB 的数量1; OB 1● 时间报警 OB 的数量8; OB 10-17● 延时报警 OB 的数量4; OB 20-23● 循环中断 OB 数9; OB 30-38● 过程报警 OB 的数量8; OB 40-47● DPV1 报警 OB 的数量3; OB 55-57● 启动 OB 的数量2; OB 100, 102● 异步错误 OB 的数量9; OB 80-88● 同步错误 OB 的数量2; OB 121, 122嵌套深度 ● 每个优先级24● 在一个错误 OB 中附加2计数器、定时器及其保持性 S7 计数器 ● 数量2 048保持性 — 可调节√— 下限0— 上限2 047— 预置Z 0 - Z 7计数范围 — 下限0— 上限999IEC 计数器 ● 数量不限(只取决于 RAM 容量)S7 定时器 ● 数量2 048保持性 — 可调节√— 下限0— 上限2 047— 预置无保持定时器时间范围 — 下限10 ms— 上限9,990 sIEC 定时器 ● 提供√● 类型SFB● 数量不限(只取决于 RAM 容量)数据区及其保持性 保持数据区域总共总工作存储器和装入存储器(带有备用电池)标志 ● 数量16 384 字节● 可保持√● 预设保持性MB 0 - MB 15● 时钟存储器数量8; (1个存储字节)数据块 ● 数量16,000;数值范围:1 - 16000● 大小64 KB本地数据 ● 可调节, 64 KB● 预置32 KB地址区 I/O 地址区 ● 输入16 KB● 输出16 KB其中分布式 — MPI/DP 接口,输入2 kbyte— MPI/DP 接口,输出2 kbyte— DP 接口,输入8 KB— DP 接口,输出8 KB— PROFINET接口,输入8 KB— PROFINET 接口,输出8 KB过程映像 ● 输入,可调16 KB● 输出,可调16 KB● 默认输入1,024 字节● 默认输出1,024 字节● 一致性数据。
广泛 SIMATIC 软件:它们能够为自动化项目每个阶段提供所需的正确工具以及
SIMATIC 家族的所有成员: 这些成员现在已经不仅仅是可编程控制器。
·         达到透明,并降低成本SIMATIC HMI 人机界面系统
·         人机界面或简称为 HMI,可将自动化系统与操作员的不同要求联系在一起。
·         人机界面用来管理过程并优化机器与系统的运行以及可用性和生产率。
·         所有部件源于同一来源
·         凭借 SIMATIC HMI,西门子自动化与驱动集团可以为操作员控制和监视的多方面任务提供全系列创新、低成本的产品和系统:从用于人机界面的操作员面板和可视化软件,直到用于过程可视化中众多不同要求的可缩放的SCADA系统对于的要求,可提供适应性佳的产品,如非常坚固耐用的 HMI 设备,具有全面保护,可安装在支撑臂/底座上,或带有不锈钢前面板的操作员面板,适用于食品与饮料行业。当然,个性化、客户的需求也能得到满足.
·         地集成在自动化的世界里
·         SIMATIC HMI 产品具有开放性、标准化的硬件和软件接口,可随时集成到生产层、自动化层和管理层。它们可与市场上的几乎所有PLC进行连接;组态和可视化软件为多语言版本,甚至包含由表意字构成的语言,因此,它们可毫无阻碍地在世界范围内加以实施。
·         借助工厂智能系统提高产品透明性
·         工厂智能是通过智能化利用信息,来改进企业的运作流程,通过工厂智能,来降低成本,改善质量,避免废品,充分利用生产实施,并通过进一步分析,提率,改善赢利能力。由于 WinCC 集成有 Historian 软件,可以采集重要的生产数据,WinCC 将是佳解决方案。通过智能功能和工具,可以对这些数据加以处理,用于决策分析,随时随地提供给企业操作人员、工厂管理人员或公司其它人员。
·         在 WinCC 的基本系统内,提供有丰富的显示和评估功能,例如用于消息和测量值归档的统计功能。IT 和商务集成 WinCC 选件,以及通过工厂智能优化生产来说,关键性因素是标准接口和功能强大的显示、分析和评估工具。
·         集成到万维网
·         SIMATIC HMI在工厂范围以及全球范围内将Web转变为一个控制台。通过WinCC/Web Navigator,您可以通过因特网或企业内部网络对工厂进行和运行。可作为坚固的客户端被集成,它们可同时在自动化级与控制台之间提供一个链接通过无线LAN或移动电话连接,您可以使用便携式PC、数据管理器或便携式网络浏览器(WebPads)随后,每个用户都可以获得过程、维护或管理信息。在设备级,众多操作员面板为远程操作提供支持,例如,它们可作为自动化级与控制台之间的连接,并用于通过网络进行维护和诊断。
·         对于机器操作和,所谓的 Sm@rtClients 和服务器概念便于在工厂范围内访问变量和图像,分布式操作员站以及通过 Internet(配套 SIMATIC 面板)可进行远程操作和诊断。
·         可追溯性和简便验证
·         SIMATIC HMI 软件,带 FDA 选件,可为机械和设备提供有力支持,以符合产品和工艺流程的高质量要求,包括生产产品和工艺。这些选件不但可使工厂认证更容易,而且还可就这些工业领域的各种要求作出令人信服和全面的回答。可满足食品,饮料和制药工业的 FDA (食品和药物管理局) 21 CFR Part 11 中所规定的高质量要求 asp。
·         增强工厂的实用性
·         所有操作员面板和面板式 PC 从一开始就是为在苛刻的工业条件下运行而设计的。冗余过程可视化系统可确保工厂在运行中获得很高的可用性。
·         分布式操作员控制理念
http://www.absygs.com

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