西门子6SN1118-0DM21-0AA0

西门子6sn1118-0dm21-0aa0                  西门子6sn1118-0dm21-0aa0 
系统结构及功能
系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场i/o站等几个部分
系统各部分功能:
操作员站:提供全汉化人机界面，实现控制系统的操作功能（操作、显示、报表、报警、趋势），并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序
工程师站:用于系统的组态和维护
自动化系统:使用simatic控制器完成回路调节和逻辑运算
现场i/o站:使用现场总线技术，在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构
现场总线profibus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络
本系统采用plc300cpu和cp342-5、cp343-1的接口模块相连构成系统的主站。cp342-5是用于连接s7-300和 profibus-dp的主/从站接口模块，cp 343-1是用于连接s7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中，除了上述主站外，从站是由 22个et200s和22个et200eco组成，分别分布在两条profibus网络上。cpu上自带的profibus-dp接口构成 profibusⅠ线，cp 342-5接口模块构成profibusⅡ线
系统中et200s从站上采用的im151-1接口模块有两种: 基本型和标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和i/o模块个数范围为2～12个，标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站i/o模块较多时，宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中et200eco从站中选用了8di和16di两种模板，模板结构紧凑，模板的供电采用7/8‘电源线，模板的通讯采用m12通讯接头。接线灵活而*，方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配
系统中et200s从站上采用的im151-1接口模块有两种: 基本型和标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和i/o模块个数范围为2～12个，标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站i/o模块较多时，宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中et200eco从站中选用了8di和16di两种模板，模板结构紧凑，模板的供电采用7/8‘电源线，模板的通讯采用m12通讯接头。接线灵活而*，方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配。
网络设备按照适应工业现场环境的程度，以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的et200s i/o模块，对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的et200eco模块，置于生产线滚轮下方，由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境，因此需要有防水防油防尘等功能
电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由p1959 + p1960配合使用
出厂默认值p1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
p1960 = -3 接受识别结果
p1960 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障f07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定p1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程
p1960 = -1数据辨识但不接
p1960 = 0 禁止数据辨识
p1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识，需要使能变频器。辨识过程将完成：
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（p342）等
动态辨识步骤：
1. 电机空载以计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）
2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, p1960=1以完成动态优化
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（extended setpoint）斜坡函数发生器有效
电机数据计算
p340是基于电机铭牌数据的计算（定/转子阻抗感抗等）该过程不必使能变频器。计算结束后p340自动恢复为0。
b.电机数据静态辨识
p1910用于电机数据静态辨识，该过程需要使能变频器。辨识过程中
1. 变频器有输出电压，输出电流，
2. 电机可能转动大210?
p1910 = -3 接受识别结果
p1910 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障f07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定p1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
p1910 = -1数据辨识但不接受
p1910 = 0 禁止数据辨识
p1910 = 1 数据辨识并接受辨识结果
p1910=1 将计算：定子冷态阻抗p350、转子冷态阻抗p354、定子漏感p356、转子漏感p358、主电感p360。
电机数据静态辨识步骤：
i. 设p1910=1
ii. 使能 on/off1
辨识结束后p1910自动恢复为0
速度环动态特性的优化:
依照实际工艺要求使用starter 中的trace 功能优化速度p1460/p1470、p1662/p1472（调试方法参照《sinamics s120 *入门》）
c.电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由p1959 + p1960配合使用
出厂默认值p1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
p1960 = -3 接受识别结果
p1960 = -2 辨识过程中，若变频器发现编码器反向则报故障f07933，此时应检查电机或编码器方向若正确则设定p1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程。
p1960 = -1数据辨识但不接受
p1960 = 0 禁止数据辨识
p1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识，需要使能变频器。辨识过程将完成：
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例（p342）等
动态辨识步骤：
1. 电机空载以计算电机动态数据（如电机的转动惯量等）。
2. 电机带载优化，带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, p1960=1以完成动态优化。
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道（extended setpoint）斜坡函数发生器有效，建议在做空载优化时通过设置p1958=0 取消（p1958仅在电机数据动态辨识时有效），同时不要使用旋转方向禁止功能p1959.14=1、p1959.15=1。
4. 若电机带载后需要测试系统转动惯量，则需根据负载及机械设备的实际情况设定斜坡上升下降时间p1958≠0，然后执行p1960=1、p1958=4，优化过程中只有电流及速度限幅有效。
5. 选择优化项目
设p1960+p1959
使能 on/off1
电机辨识过程中电机会加速至大转速，优化过程中只有大电流p640和大转速p1082有效，辨识结束后p1960自动恢复为0。
注：若机械系统没有条件执行电机空载优化，可直接进行带载优化，此时必须考虑机械条件限制如：
机械负载惯性
机械强度
运动速度
位移的限制等
对于**种情况（机械负载惯性、机械强度、运动速度）可适当调整p1958、p640、p1082，通过使用斜坡上升/下降时间、速度限制、电流限制来减少机械承受的压力做保护。
对于第四种情况（机械位置有限制）则好不做动态优化或可通过p1959.14和p1959.15做限位。
优化完成后必须存储参数到cf卡上：
可通过starter调试软件执行 copy ram to rom或设定参数p971=1、p977=1
s120驱动第三方伺服电机必要的电机数据：
p305、p311、p314、p316、p322、p323、p400、p341、p350、p353、p356

s7-200扩展模块非常丰富，主要有数字量模块，模拟量模块，运动控制模块和通讯模块，另外，cpu扩展卡插槽内可扩展存储卡或电池卡或时钟电池卡，
西门子s7-200plc有哪些扩展模块？该怎么用？ 扩展模块
1.2.2.1 数字量模块
数字量模块分为：数字量输入模块 em221，数字量输出模块 em222和数字量输入/输出模块 em223。数字量模块有各种点数可选，如 16点输入，8点输出，32输入/32输出等等，可根据实际需要选择。对于输入模块，分为 24vdc输入和120/230vac输入；输出模块分为晶体管输出，继电器输出和可控硅输出。在选型的时候，除了要计算数字量输入输出的点数以外，还要分清楚输入输出的类型。1.2.2.2 模拟量模块
模拟量模块分为：模拟量输入模块 em231，模拟量输出模块 em232，模拟量输入/输出模块 em235，其中模拟量输入模块包含了普通模拟量模块（电流/电压），热电阻模块和热电偶模块。同数字量模块，模拟量模块有各种点数可选，如4点输入，2点输出，4点输入/1点输出等等，可根据实际需要选择。按模拟量信号类型分，分为电流，电压，热电阻（输入）和热电偶（输入）。在选型的时候，除了要计算模拟量输入输出的点数以外，还要分清楚输入输出信号类型。
1.2.2.3 运动控制模块
晶体管输出类型的 s7-200 cpu集成了两路高速脉冲输出，可以作运动控制。
除此以外，还可扩展的运动控制模块 em253。em253是一个单轴的开环运动控制模块，输出频率达 200khz，支持定位，相对定位，回参考点等功能，集成急停，限位，参考点开关等 i/o点
控制单元 (cu)
电源模块 (pm)
cu 在多种可以选择的操作模式下对 pm 和连接的电机进行控制和监视。通过控制单元，可与本地控制器以及监视设备进行通讯。电源模块的功率范围为 0.37 kw 至 250 kw。
西门子g120变频器 – 优点简介
具有很多创新功能
具有用于安全相关机器与系统的 safety integrated 功能，能够向输入电源进行再生反馈以节约电能，采用新的冷却方式
组态和调试更加*
使用 sizer 和 starter 工具；并使用基本操作员面板 (bop) 和微型存储卡进行数据备份
*的解决方案
通过全集成自动化 (tia)，**从 sinamics 直至自动化级别的*性
西门子g120变频器 – 技术数据
电压和功率范围
380 – 690 v ± 10% 三相交流，0.37 - 250 kw
控制类型
矢量控制，fcc（磁通电流控制），多点特性（可参数化的 v/f 特性），v/f 特性
（1）故障现象：操作控制面板pmu液晶显示屏显示“008” 检查处理（参见图10）：检查触发板a21集成块，9脚外接7.5kΩ电阻，变值为298kΩ。更换新电阻后，运行正常。
（2）故障现象：操作控制面板pmu液晶显示屏显示“008”开机不能复位。 检查处理（参见图8、图5）：将变频器重新初始化，输入参数，显示“009”开机准备状态。变频器带负载上电，加入给定频率，输出正常。5min后，k3继电器带外接主接触器出现断续的掉电声，停电检查变频器，更换一块新cuvc板，开机后变频器故障依旧，停电检查变频器主板，检测到n5（mc33167t）集成块时，电源发出“咝咝”声，断电，用万用表电阻挡检查，发现接1脚100kΩ电阻烧坏。底板控制k3继电器三管v12基电阻变值为4kΩ，正常值应为2.2kΩ。更换损坏的贴片电阻后，运行正常。

功能强大的处理器：
该 cpu 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 2 ns。
大容量工作存储器：
2 mb，用于程序；8 mb，用于数据
采用 simatic 存储卡作为加装存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能
灵活的扩展功能：
单层组态多可支持 32 个模块（cpu + 31 个模块）
pm230 电源模块，防护等级 ip20，穿通型，框架型号 fsa 到 fsc（带控制单元和操作面板）
pm230 电源模块适用于采用泵、风机和压缩机等具有平方特性的设备的应用。这些电源模块没有集成的制动斩波器（单象限应用）。
pm230 电源模块仅生成较低电源谐波和视在功率损耗。除了与电能相关的优点外，还会减轻对环境的影响。
推入式和墙壁安装 - 可并排安装
结构紧凑，可使用更小的机柜
通过推入式安装，更容易对机柜进行冷却
开箱即可使用，无需其它选件
在内置的精简型操作员面板 (bop) 上执行基本操作
框架型号 fsaa 和 fsab (230 v 1 ac) 与相同功率范围内的框架型号 fsa 相比小 24 %
使用一条电缆将 sinamics v20 与终端处的 uss 和 modbus rtu 相连
便于集成到现有系统中
便于集成到小型自动化系统中
通过标准库和连接宏，调试更方便
用来与控制器进行通信的 modbus rtu 参数设置具备非常大的灵活性
简便连接到控制系统 (simatic plc)
可使用动态制动来提高制动性能
变频器 ≥ 7.5 kw 的变频器（底座尺寸 fsd 和 fse）具有一个集成制动模块。在此情况下，可以直接连接制动电阻器。动态能量以热量形式在制动电阻器中散发，占空比可在 5 % 和 100 % 之间调节
pcu(pc unit)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windows nt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。
b.op
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。
c.mcp
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

处理单元（cpu）有多种 cpu 可供用户选择，有些带有内置的 profibus-dp 接口，用于各种性能范围。一个控制器可包括多个 cpu，以加强其性能。
• 各种信号模板（sm）用于数字量输入和输出（di/do）以及模拟量的输入和输出（ai/ao）
• 通讯模板（cp）用于总线连接和点到点的连接。
• 功能模板（fm）：用于计数、、凸轮控制等任务。根据用户需要还提供以下部件：
• 接口模板（im），用于连接控制单元和扩展单元。simatic s7-400 控制器多能连接 21 个扩展单元。simatic s7-400 是一种通用控制器
• 由于有很的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能，因而能大限度的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。对于分布式扩展架构，用et200进行分布式扩展：
• 适用于分布范围很广的系统
• 总线结构灵活，满足现场需求
• 通过cpu或者cp卡的profibus-dp接口多可连接126个总线节点
• 通过cpu或者cp卡的profinet接口多可连接256个总线节点
• 根据实际需求可选择et200sp、et200s、et200m、et200pro、et200eco
dcs控制系统与plc控制系统区别
dcs指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器（programmable logic controller）。简称plc。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的dcs推向市场，代替以pid运算为主的模拟仪表控制。
dcs控制系统与plc控制系统主要区别在: 一、先是系统和局部的区别;dcs从系统来考虑,有许多特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上的plc都支持现场总线和ethernet,所以不能说plc的开放性比dcs差,而且plc也有支持c语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的，具体表现在以下方面：
1. dcs是一种“分散式控制系统”，而plc只是一种(可编程控制器)控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,plc装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,dcs网络是整个系统的中枢，和利时公司的macs系统中的系统网采用的是双冗余的100mbps的工业以太网，采用的标准协议tcp/ip。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好.
而plc因为基本上都为个体工作，其在与别的plc或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与标准不符。在网络安全上，plc没有很好的保护措施。我们采用电源,cpu,网络双冗余.
3. dcs整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用plc互相连接构成的系统，其站与站（plc与plc）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。
4. dcs在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，plc所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的
5. dcs安全性：为保证dcs控制的设备的安全可靠，dcs采用了双冗余的控制单元，当重要
控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元，保证整个系统的
安全可靠。plc所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制策略。特别是当其
某个plc单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。所以dcs系统要比其安全可靠性上高一个等级
logo!8:
38/43 种不同功能：集成基本功能(例如：与、或)和功能(例如：计数器，闭锁继电器，pi 控制器)。
通过可选的程序模块或使用标准 cf/微型 cf 卡，可以简单、方便地复制切换程序
logo! 提供的灵活性和通用性：
通过按键可方便、灵活地重新链接功能。无需耗时的接线。
可选择在pc机上操作：
通过 pc 创建、仿真、在线测试和归档控制程序，包括归档选项
节省空间的基本类型
扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 (16) 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 (2) 点模拟量输出
可选择连接 logo!td 文本显示（可连接到所有 logo!0ba6 和 0ba7 基本型）；logo!tde 可与 logo! 连接8 或更高
logo! 的新改进8
所有基本单元都配有集成 web 器
外壳宽度与 logo! 相同 0ba6 (4 mw)
所有基本单元都带有以太网接口，用于与 logo!、simatic 控制器、simatic 面板和 pc 通信
采用标准微型 cf 卡
logo!0ba7 型号：
以太网接口，用于与 simatic 控制器、simatic 面板以及 pc 进行通讯
可组网多达 8 个 logo! 设备
标准 cf 卡或 simatic 存储卡的使用
logo! 0ba6:
继电器输出，输出电流 10a(不适于 logo!24).
集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
集成了操作员控制面板。
内置eeprom存储器，用于控制程序和设定值
用于防复制和技术保护的可选程序模块。
可选电池模块和组合电池/程序模块，2 年后备集成实时时钟。
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
8个数字量输入，4个数字量输出。
对于dc12/24v型号，4个输入作为模拟量输入(0-10v)；也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数，5khz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出
用于连接到 logo!td 文字显示屏。
每个用户程序多 200 个函数块
logo!0ba7:
以太网接口（取代以前系列的串行编程接口）
继电器输出，输出电流为 10a
集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
集成了操作员控制面板。
内置eeprom存储器，用于控制程序和设定值
标准 sd 卡或 simatic 存储卡可选
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
备份集成的实时时钟 20 天。
8个数字量输入，4个数字量输出。
对于dc12/24v型号，4个输入作为模拟量输入(0-10v)；也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数，5khz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
用于连接到 logo!td 文字显示屏。
logo!8:
以太网端口
继电器输出，输出电流为 10a
背光可参数化集成显示区（6 x 16 个字符，3 种背光颜色）。
集成了操作员控制面板。
内置eeprom存储器，用于控制程序和设定值
可选的标准微型 cf 卡
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
备份集成的实时时钟 20 天。
8个数字量输入，4个数字量输出。
对于dc12/24v型号，4个输入作为模拟量输入(0-10v)；也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数，5khz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 点模拟量输出。
连接 logo!tde 通过以太网