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西门子SM432扩展模块 品质保证
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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 品牌西门子
西门子plcs7-400系列 算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行。西门子大型机有s7-400 :处理速度0.3ms / 1k字;存贮器512k ;i/o点12672; 控制性能 可以分为机、中档机和低档机。低档机 这类可编程序控制器,具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低,能带的输入和输出模块的数量比较少。比如,德国siemens公司生产的s7-200就属于这一类。中档机 这类可编程序控制器,具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算,也能完成比较复杂的三角函数、指数和pid运算。工作速度比较快,能带的输入输出模块的数量也比较多,输入和输出模块的种类也比较多。比如,德国siemens公司生产的s7-300就属于这一类。机 这类可编程序控制器,具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和pid运算,还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快,能带的输入输出模块的数量很多,输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。比如,德国siemens公司生产的s7-400就属于这一类。 结构 整体式 整体式结构的可编程序控制器把电源、cpu、存储器、i/o系统都集成
plc结构 在一个单元内,该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一整的plc。控制点数不符合需要时,可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。组合式 组合式结构的可编程序控制器是把plc系统的各个组成部分按功能分成
plc组合 若干个模块,如cpu模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一些可编程序控制器,除了-些基本的i/o模块外,还有一些功能模块,像温度检测模块、位置检测模块、pid控制模块、通讯模块等等。组合式结构的plc特点是cpu、输入、输出均为立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、i/o点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。叠装式 叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的i/o点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是cpu自成立的基本单元(由cpu和一定的i/o点组成),其它i/o模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。 输出刷新 当扫描用户程序结束后,plc就进入输出刷新阶段。在此期间,cpu按照i/o映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是plc的真正输出。同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。编辑 设备定期测试、调整 (1) 每半年或季度检查plc柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压; 设备定期清扫 (1) 每六个月或季度对plc进行清扫,切断给plc供电的电源把电源机架、cpu主板及输入/输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动plc主机。认真清扫plc箱内卫生;(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网; 检修前准备 (1) 检修前准备好工具;(2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌; 设备拆装顺序及方法 (1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;(2) 把cpu前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;(3) 关闭plc供电的总电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;(5) cpu主板及i/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;(6) 安装时以相反顺序进行; 检修工艺及技术要求 (1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的表测量(2)电源机架,cpu主板都只能在主电源切断时取下;(3) 在ram模块从cpu取下或插入cpu之前,要断开pc的电源,这样才能保证数据不混乱;(4) 在取下ram模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块ram内容将丢失;(5) 输入/输出板取下前也应先关掉总电源,但如果生产需要时i/0板也可在可编程控制器运行时取下,但cpu板上的qvz(超时)灯亮
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**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。
西门子SM432扩展模块
每个控制器两个同步 模块 ,用于通过光缆连接两个设备。 每个控制器 1 个 CPU 412-3H、1 个 CPU 414-4H 或 1 个 CPU 417-4H。 控制器中具有 S7-400 I/O 模块 。 UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有I/O 模块 的 ET 200M 分布式 I/O 设备。 重要的功能始终采用冗余型设计。 I/O可以组态为常规可用性型和switched型。 常规可用I/O(单边组态) 在单边组态中,I/O 模块 为单通道设计,仅能由两个控制器中的一个来寻址。单边I/O 模块 可以插接 一个控制器和/或 扩展单元/分布式I/O设备 . 在I/O寻址设备工作正常的情况下,从单边读入的信息始终可以被两个控制器使用。在出现故障的情况下,受到影响的控制器的I/O 模块 将会停止工作。 单边组态用于: 不需要很高可用性的工厂部分。 连接基于用户程序的冗余 I/O。此时,系统必须具有一种对称设计。 增加可用性(倒换型配置) 在switched组态中,I/O 模块 为单通道设计,但是其寻址工作是由两个控制器通过冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O 模块 仅能插接 一个ET 200M分布式I/O设备 . 至控制器的连接通过PROFIBUS DP实现。此时,switched ET 200M连接至两个子单元上。 I/O 的冗余性 3.1版以及更高版本的操作系统均支持冗余I/O。 冗余 I/O 模块 以冗余方式成对配置。使用冗余I/O可以实现可用性的大化,因为这种工作模式能够容忍一个CPU、PROFIBUS或者信号 模块 出现故障。 配置选项 可进行下列配置: 针对单侧 DP 从站采用冗余 I/O 针对切换式 DP 从站采用冗余 I/O 适宜的 I/O 模块 彼此冗余的 模块 的类型必须相同,且采用相同的设计(例如,均为集中式或者均为分布式)。插槽不强制规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用哪些 模块 ,请咨询用户支持部门或者参考相关手册。 FM 和 CP 的冗余 这两种不同的组态都可以以冗余方式使用功能 模块 (FM)和通信处理机(CP): 切换冗余设计: 功能 模块 (FM)/通信处理机(CP)可以成双地连接至单个ET 200M或者一个switched ET 200M。 双通道冗余设计: 功能 模块 (FM)/通信处理机(CP)可以插接两个子单元或者子单元所连接的扩展单元(参见单边组态)
此时可以不同方式取得 模块 的冗余性: 由用户编程: 在功能 模块 和SIMATIC通信处理机上,总体上说,用户可以对其冗余功能进行编程。识别出主动 模块 ,当检测到可能出现故障时启动切换操作。所需要的程序与用于配有冗余FM/CP的单个CPU的程序相一致: 由操作系统直接支持。 对于SIMATIC NET-CP 443-1,冗余由操作系统直接支持。详细信息,参见下面的“通信”。 S7-400 F/FH 故障安全型 S7-400 F/FH自动化系统可以根据需求进行不同的组态: S7-400 F的单通道单侧I/O 工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件: 1 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 1 PROFIBUS DP 连接线。 ET 200M,配有IM 153-2。 故障安全信号 模块 ,非冗余型。 在发生故障的情况下,I/O不可用。故障安全信号 模块 为被动型。 单通道switched I/O,用于 S7-400 FH 工厂需要使用故障安全型控制器。对于 CPU 需要容错
需要下列部件: 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 根 PROFIBUS DP 连接线。 1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。 故障安全信号 模块 ,非冗余型。 在CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP连接线出现故障的情况下,控制器仍然保持可用状态。在故障安全信号 模块 或者ET 200M出现故障的情况下,I/O不再可以使用。故障安全信号 模块 为被动型。 冗余switched I/O,用于 S7-400 FH 工厂需要使用故障安全型控制器。在CPU侧和I/O侧,必须实现容错功能。需要下列部件: 2 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 根 PROFIBUS DP 连接线。 2 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2 (冗余)。 故障安全信号 模块 ,冗余型。 CPU、IM 153-2或者PROFIBUS DP连接线、故障安全信号 模块 或者ET 200M出现故障的情况下,控制器仍然保持可用状态
西门子SM432扩展模块
PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1是用于循环处理的组织块(主程序),它可以调用别的逻辑块,或被中断程序(组织块)中断。在起动完成后,不断地循环调用OB1,在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC或SFC)。循环程序处理过程可以被某些事件中断。在循环程序处理过程中,CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区,而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。
梯形图中Q4.0的线圈(称为内部线圈)“通电”时,对应的输出过程映像位为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈(外部线圈)通电,其常开触点闭合,使外部负载通电工作。
外部输入电路接通时,对应的输入过程映像位(例如I0.0)为1状态,梯形图中对应的输入位的常开触点接通,常闭触点断开。
某一编程元件对应的过程映像位为1状态时,称该编程元件为ON,过程映像位为0状态时,称该编程元件为OFF。
PLC性能指标:
循环时间(Cycle time): 是指操作系统执行一次,循环操作所需的时间,又称为扫描循环时间(Scan Cycle Time)或扫描周期。如0.7ms、1.7ms等性能指标:I/O点数、扫描周期、指令数目、功能模块多少
A( O I0.1 // 接在左侧母线上的I0.1的常开触点
O Q4.0 // 与I0.1的常开触点并联的Q4.0的常开触点 )
AN I0.2 // 与并联电路串联的I0.2的常闭触点
= Q4.0 // Q4.0的线圈
梯形图对应的逻辑表达式: Q4.0 = (I0.1+Q4.0)
可以将MMC整个打包读出来写成一个IMG文件,就象你原来用HD-COPY给软盘做的IMG镜象文件一样。当然被误格式化成电脑文件格式的MMC卡也可以用附带的标准IMG文件来恢复。比如你把8M MMC给格式化成16.7M的FAT格式,结果电脑认识了,PLC却不认识了,这时候可以用<MMC写卡软件>拿8M MMC的IMG文件来恢复,恢复完就还是PLC能认识的8M MMC了。软件版本的不同可能导致您无法写入S7IMG文件,所以解压包里共提供V0.9和V1.0两个版本,以供选用。。。
若以中继器连接,站之间的距离可达9100m,可多也只能用10个中继器,而且它还占用节点数。MPI的网络组建:利用STEP7的configuretion里的功能可以给每一个网络节点分配一个MPI地址和高地址,连接是需要在MPI网络的个节点和后一个节点加终端电阻。
PLC以MPI来实现通讯,可用三种方式解决。全局数据包通讯方式、无组态连接通讯方式、组态连接通讯方式。实现全局数据包通讯方式:在PLC硬件配置过程,组态需要通讯的PLC站之间的发送区和接收区不需要任何程序处理,只适应s7-300/400之间的通讯。
STEP 7 Safety Advanced 选件包用于所有故障安全 TIA SIMATIC 控制器类别(S7-1200,S7-1500,S7-1500软件控制器,S7-300,S7-400,WinAC)
STEP 7 Safety 还可利用 TIA 博途来实现故障安全自动化:
操作直观而统一(与标准编程一样),可以迅速开始创建故障安全程序。
F 系统的组态方式与标准自动化系统相同。
随时可用:插入 F-CPU 时,将自动建立 F 运行组。
使用“计算自然对数”指令,可以计算累加器 1 中值以 e (e = 2.718282) 为底数的自然对
数。
指令执行之后,状态位 CC 0 和 CC 1 将指示结果为负数、零或正数。如果该值超出了所
允许的数值范围,则将状态位 OV 和 OS 置位为“1”。
如果累加器 1 中的值小于或等于零,该指令会向累加器 1 中写入无效值,并将状态位 CC
0、CC 1、OV 和 OS 置位为“1”。如果浮点数无效,该指令还会将状态位 CC 0、CC 1、
OV 和 OS 置位为“1”。
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成MMC(ManMachineCommunication)包括:OP(Operationpanel)单元,MMC,MCP(MachineControlPanel)三部分。MMC实际上就是一台计算机,有自己立的CPU,还可以带硬盘,带软驱;OP单元正是这台计算机的显示器,而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。
(1)、MMC(Man Machine communication)
常用的MMC有两种:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘;而MMC103的CPU为奔腾,可以带硬盘,一般的,用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PCUNIT)是为配合西门子新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块,目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70,PCU20对应于MMC100.2,不带硬盘,但可以带软驱;PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘,与MMC不同的是:PCU50的软件是基于WINDOWSNT的。PCU的软件被称作HMI。
HMI有分为两种:嵌入式HMI和HMI。一般标准供货时,PCU20装载的是嵌入式HMI,而PCU50和PCU70则装载HMI。
(2)OP(Operation pannel)
OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求,西门子为用户选配不同的OP单元,如:OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031为常用。
(3)、MCP(Machine control pannel)
MCP是为数控机床而配置的,它也是OPI上的一个节点,根据应用场合不同,其布局也不同,目前,有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D,MCP的MPI地址分别为14和6,用MCP后面的S3开关设定。
对于SINUMERIK840D应用了MPI(MultiplePointInterface)总线技术,传输速率为187.5k/秒,OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率,又有OPI(OperatorPanelInterface)总线,它的传输速率为1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(NumenricalControlunit)单元(在810D中称为CCU(compactcontrolunit)):控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯它由一个COMCPU板.一个PLCPU板和一个DRIVE板组成.
根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴),NCU573.2(31轴)等若干种,同样,NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATICPLCPU芯片,包括相应的数控软件和PLC控制软件,并且带有MPI或Profibus接口,RS232接口,手轮及测量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU单元很薄,所有的驱动模块均排列在其右侧。
http://www.absygs.com

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