西門子S120濾波器6SL3000-0BE28-0DA0
SINUMERIK 840D sl 將 CNC、HMI、PLC、閉環(huán)控制和通信任務(wù)組合在一個 SINUMERIK NCU(NCU 710.3 PN,NCU 720.3 PN,NCU 730.3 PN)上。
針對操作、編程和可視化,NCU 的數(shù)控軟件中已集成相應(yīng)的 HMI 軟件,可在高性能 NCU 多處理器模塊上運行。可以使用 SINUMERIK PCU 50.5 工業(yè) PC 來提高操作性能。
一個 NCU/PCU 上可運行最多 4 個分布式操作員面板。操作員面板可以作為瘦客戶機安裝在最遠 100 m (328 ft) 距離內(nèi)。
高性能 NCU 多處理器模塊可安裝在 SINAMICS S120 變頻器系統(tǒng)的整流裝置左側(cè)。必要時,NCU 可單獨安裝在最遠 100 m (328 ft) 距離處。西門子的 MOTION-CONNECT DRIVE-CLiQ 電纜用于連接。SINUMERIK 840D sl 提供了集成 PROFINET 功能,并支持 PROFINET CBA 和 PROFINET IO。
配套模塊化系統(tǒng)
模塊化數(shù)控系統(tǒng) SINUMERIK 840D sl 為各種機床應(yīng)用提供了的靈活性和開放性。*按照“混合搭配"(Mix and Match) 的原則,各系統(tǒng)組件能夠相互匹配,既可根據(jù)機床制造商的要求進行量身定制,又能適應(yīng)機床的后續(xù)運行環(huán)境。
Functions
性能和靈活性
不論是在數(shù)控系統(tǒng)領(lǐng)域還是操作領(lǐng)域,SINUMERIK 840D sl 在軟硬件方面的可伸縮性為其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了*條件。從簡單的定位任務(wù)到復(fù)雜的多軸系統(tǒng)都可適用。我們?yōu)槟募庸と蝿?wù)提供了多種類型的 NCU。
采用 NCU 710.3B PN 時,SINUMERIK 840D sl 支持總共 8 個軸,而采用 NCU 720.3 PN/NCU 730.3 PN 時支持的軸數(shù)可多達 31 個。配合 CBE30-2 鏈接模塊使用時,可支持總共 3 x 31 根軸。
西門子已將其全部銑削專業(yè)技術(shù)整合為 SINUMERIK MDynamics 工藝包,以協(xié)助用戶在銑削時取得*佳的表面質(zhì)量、精度、質(zhì)量和速度:
PROFINET IO 是用于模塊化分布式應(yīng)用的通訊方案。PROFINET IO 基于工業(yè)以太網(wǎng),可將分布式現(xiàn)場設(shè)備和 I/O 設(shè)備連接至 NCU??梢詫?128 個 PROFINET IO 設(shè)備作為 IO 控制器運行。
用于機床對機床通訊的集成 PROFINET CBA(Component Based Automation:基于組件的自動化)功能可允許用戶基于具體流程實現(xiàn)機床和系統(tǒng)的模塊化并因此獲益:系統(tǒng)的標準化、再利用或擴展變得更加簡單。這使得對客戶需求的響應(yīng)更加快速靈活,并通過組件級的預(yù)測試簡化和加速調(diào)試過程。
系統(tǒng)范圍的開放性
由于 HMI、NC 和 PLC 具有開放性,用戶可以充分利用自己的專業(yè)知識設(shè)計帖近自身需求的控制方案。SINUMERIK 840D sl 提供一直到 NCK 層的開放性。SINUMERIK 840D sl 的開放式結(jié)構(gòu)和高運算性能意味著能夠根據(jù)各種*的機床運動系統(tǒng)對 CNC 功能進行靈活快速且經(jīng)濟的匹配調(diào)整。附加的工藝專用功能可作為編譯循環(huán)進行補充裝載
西門子S120濾波器6SL3000-0BE28-0DA0
在STEP7 硬件組態(tài)里配置的報文類型是20,所以在變頻器的參數(shù)里, 一定要將P2079參數(shù)設(shè)置為"20“,如下圖所示:

圖2-6 設(shè)置G120變頻器的報文類型
2.4 CFC編程
可以在已有的CFC中調(diào)用“FBDRIVE "通道驅(qū)動塊,然后再插入相應(yīng)的電機功能塊進行連線,也可以直接使用系統(tǒng)本身已經(jīng)組態(tài)好的Templates。推薦使用后者,因為前者需要對FBDRIVE塊相關(guān)的參數(shù)進行配置,后者的參數(shù)已經(jīng)配置好了,下面以使用模板為例說明:
2.4.1 插入模板并配置參數(shù)
首先打開系統(tǒng)的PCS 7 AP Library V80,然后在Templates中找到“DRIVE"模板,它是針對“FbDrive"使用在緊湊型驅(qū)動器的模板,如下圖:

圖2-7 使用系統(tǒng)集成的Templates
拷貝上圖中的Drive 模板到CFC的工廠視圖相應(yīng)的層級下,并修改Chart名字為EU1101(位號),雙擊打開,此模板已經(jīng)插入了相應(yīng)的可能使用到的CFC塊圖,并且已經(jīng)進行了連線,根據(jù)DEMO的硬件設(shè)施,可以把三個互鎖的Interlock塊刪除掉(現(xiàn)場使用根據(jù)實際進行選擇:

圖2-8 模板里預(yù)先連接好的功能塊
2.4.2 連接I/O 并生成模板驅(qū)動
選中FbDrive功能塊左側(cè)個引腳PZDIn1,并將它連接到前邊定義的符號表地址EU1101_ZW1,即是一個狀態(tài)字,當(dāng)然也可以直接輸入地址,本例中地址為“IW512",系統(tǒng)也會自動識別并顯示為對應(yīng)的符號地址,接下來一定要把報文的類型改為20, 如下圖。

圖2-9 連接變頻器首地址并設(shè)置報文類型
保存編譯生成模板驅(qū)動后,按F5刷新,可以看到如下圖的CFC程序,PZDIn1至PZDin6和PZDOut1、PDZOut2都會自動連線到相應(yīng)的符號表地址,并且Mode和DataXchg等管腳都自動生成連線,如果發(fā)現(xiàn)MODE端沒有自動連線,請檢查硬件組態(tài)與要求的是否一致。

圖2-10 生成模板驅(qū)動后的FbDrive塊
2.4.3 FbDrive的常用引腳介紹
模板中的項目已經(jīng)對FBDRIVE和MOTSPCL塊進行了相應(yīng)的連接, 主要連接介紹如下:
- MotSpdCL塊的Fwd和Rev經(jīng)過“OR"后連接到FbDrive的ON, 用于馬達的啟停;
- MotSpdCL塊的P_Rst連接到FbDrive的Ackn, 用于確認變頻器的故障;
- MotSpdCL塊的SP_OUT輸出到FbDrive的SP_Li引腳,用于變頻器速度的給定;
- MotSpdCL塊的LocalAct輸出到FbDrive的Local引腳,當(dāng)馬達切換至本地后,變頻器能夠?qū)⒖刂茩?quán)釋放給本地操作;
- SP_OUT塊的Bad信號輸出到MotSpdCL的CSF引腳,當(dāng)變頻器自身有問題時,馬達塊報“CSF"故障;
- SP_OUT塊的Fault信號輸出到MotSpdCL的TRIP信號, 當(dāng)變頻器有故障時,馬達塊能停機并在之后確認故障,注意需要在Trip引腳處取反,因為Trip是=1時表示正常;
- Zsw1_14是變頻器一個狀態(tài)字的bit14,表示變頻器的正反轉(zhuǎn)反饋信號,等于1時表示正轉(zhuǎn),等于0時表示反轉(zhuǎn),通過與OP_EN(操作始能信號)相“與"后, 做為正反轉(zhuǎn)的反饋信號,連接到MotSpdCL塊的FbkFwd和FbkRev。
2.4.4 馬達塊和變頻器的速度匹配
在工業(yè)現(xiàn)場往往需要用到齒輪箱進行減速,以獲得更大的扭矩,本文假定齒輪箱的減速比為10,如下圖所示:

圖2-11 現(xiàn)場的應(yīng)用模型
生產(chǎn)中用戶更關(guān)心的是實際設(shè)備轉(zhuǎn)速或者線速度,如泵、導(dǎo)絲盤的軸速,而不是電機的軸速,如何實現(xiàn)畫面上直接設(shè)定設(shè)備轉(zhuǎn)速呢?
系統(tǒng)在Drive塊提供了SP_LiScale這個參數(shù)來進行量程的轉(zhuǎn)換,它對應(yīng)的是負載在變頻器輸出頻率時的負載速度,馬達塊送來的給定值通過它折算后,變成0-16384 的整數(shù)值給變頻器,反之亦然,變頻器送來的第二個狀態(tài)字折算后送馬達塊顯示,下面具體介紹如下:
(1) 速度反饋:
SpeedLi是經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的速度反饋信號,它的轉(zhuǎn)換公式是:
SpeedLi =(PZDIn2* SP_LiScale)/16384 ,
(2) 速度給定:
FbDrive塊的SP_Li引腳接收馬達塊的給定信號,折算成對應(yīng)的速度給定值后通過PZDOut2引腳輸出到變頻器,公式如下:
PZDOut2=(SP_Li* SP_LiScale)/16384
在本例里變頻器頻率設(shè)置為50Hz, 對應(yīng)電機的軸頭速度為1500rpm,經(jīng)Gear減速后得到負載的轉(zhuǎn)速為150rpm/min, 在馬達的設(shè)定值面板里設(shè)定的是負載的轉(zhuǎn)速,而不是馬達的速度,為此,需要在FbDrive塊里設(shè)定好參數(shù),以保證負載的實際轉(zhuǎn)速與面板設(shè)定的相等。
在本例中,齒輪箱的減速比為10,變頻器側(cè)設(shè)置50Hz為頻率,對應(yīng)的馬達轉(zhuǎn)速為1500rpm/Min,經(jīng)過齒輪箱減速后負載轉(zhuǎn)速為150rpm/min, 所以SpeedLi應(yīng)設(shè)置為150,如下圖所示:
