鄂州西门子PLC模块总代理商

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PLC和变频器控制电动机运行状态切换控制要求

  按下SB1，电动机20Hz运转，5s以后，电动机以10Hz反转，10s后，电动机停止。

  相关知识

  在自动生产控制中，许多设备需要用定时器进行生产步骤的自动控制。在PLC的控制系统中，定时器的使用非常普遍，电动机从启动到停止，从正转到反转都可以通过时间继电器来进行设置与控制。定时器的运用使得许多生产过程和设备的运行实现自动化，脱离了人为的操作，更加准确，也更加安全。在变频器的运动控制系统中，利用PLC控制变频器的运行状态，借助PLC中定时器可以方便地实现变频器速度的自动切换，只要在系统运行前对变频器做好相关的设置即可。

  控制方案

  (1)接线图

  变频器延时控制接线图如图3-19所示。

  图3-19 变频器延时控制接线图

  (2)变频器参数设置

  如图3-19所示，变频器与PLC的接线表明电动机正转Y1、反转Y2的启动信号将用到FR-FU

  A700的端子STF、STR和SD，即需要设置变频器的启动信号为外部信号输入方式。本例中电动机采用两种运行频率，PLC用Y3、Y4来控制FR-A700的端子RM、RL，即需要设置变频器的端子RH、RM、RL、STR-SD进行频率设定。

  接好变频器的主回路与控制回路后，设定变频器参数：设置参数Pr79=3，即选择变频器为外部/PU组合运行模式1。此时指示灯PU和EXT都亮。设置RM为10Hz，RL为20Hz，即Pr5=10Hz，Pr6=20Hz。

  (3)梯形图

  变频器延时控制梯形图如图3-20所示。

  图3-20 变频器延时控制梯形图

  (4)控制过程分析

  如图3-20所示，按下按钮SB1，输入信号X1接通，输出信号Y1(STF)和Y4(RL)接通，电动机以20Hz正转，同时接通时间继电器T0。延时5s后，T0的常闭触点断开，电动机停止正转运行；T0的常开触点闭合，输出信号Y2(STR)和Y3(RM)接通，电动机以10Hz反转，同时接通时间继电器T1，延时10s后，T1的常闭触点断开，电动机停止运行。

（1）控制类型

采用 32 位微处理器，实现 CNC 控制，可用于系列机床，如车床、钻床、铣床、磨床，可完成 CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。

（2）机床配置

可实现钻、车、铣、磨、切割、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的 SIMODRIVE611 数字驱动模块。多可控制 31个进给轴和主轴，进给和快速进给的速度范围为10×10~99m/min。其插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补功能为加工各类曲线、曲面类零件提供了便利条件。此外，还具备进给轴和主轴同步操作的功能。

（3）操作方式

主要有 AUTOMATIC（自动）、J0G（手动）、 TEACH1N（交互式程序编制）、MDA（手动过程数据输入）。

（4）轮廓和补偿

840D可根据用户程序，进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的接近和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿和测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

（5）安全保护功能

数控系统可通过预先设置软极限开关的方法，进行工作区域的限制，程序进行减速，对主轴的运行还可以进行监控。

（6）NC编程

超程时可以触发 840D 系统的 NC 编程，符合DN66025标准，具有语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加可同时进行，系统具备 1.5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。

（7）PLC 编程

840D 的集成式 PLC *以标准 SIMATIC S7模块为基础，PLC 程序和数据内存可扩展到 288KB，I/O 模块可扩展到2048个输人/输出点，PLC 程序可以*的采样速率监视数字输入，向数控机床发送运动停止/启动等命令。

（8）操作部分硬件

840D 系统提供有标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在 Windows98/2000 下开发自定义的界面。此外，2个通用接口RS-232 可使主机与外部设备进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并行接口完成程序存储、读入及打印工作。

（9）显示部分

840D提供了多语种的显示功能，用户只需按一下按钮，即可将用户界面从一种语言转换为另一种语言，系统提供的语言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语。显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。

（10）数据通信

840D 系统配有 RS-232C/TY 通用操作员接口，加工过程中可同时通过通用接口进行数据输人/输出。此外，用 PCIN软件可以进行串行数据通讯，通过 RS-232 接口可方便地使 840D 与西门子编程器或普通的个人电脑连接起来，进行加工程序、PLC程序、加工参数等各种信息的双向通讯。用 SINDNC 软件可以通过标准网络进行数据传送，还可以用 CNC编程语言进行程序的协调。

西门子控制系统代理商

日本 FANUC、德国 SIEMENS、西班牙 FAGOR、德国 HEIDENHAIN、日本MITSUBISH等公司的数控系统及相关产品，在数控机床行业占据主导地位，我国的数控产品以华中数控、航天数控为代表，也已将数控系统产业化。

在数字化控制的领域中，SINUMERIK810D 次将 CNC和驱动控制集成在一块板子上。快速的循环处理能力，使其在模块加工中显威力。SINUMERIK 810D NC软件选件有一系列优势，例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。另一个例子是坐标变换功能。固停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制模拟信号输出；刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。样条插补功能(A、B用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩NC记录；多项式插补功能可以提高810D/810D的运行速度；温度补偿功能使数控系统在高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还提供了钻、铣、车等加工循环。

第八届中国国际机床展览会期间，中国机床工具工业协会数控系统分会组织了对参展机床所配置的数控系统装置情况的调查。表1-2为参展机床使用数控系统调查表。

S7-400 PLC CPU模块型号

  如前所述，S7-400PLC根据CPU的不同，可以分为标准型、故障安全型、冗余型3大类，并包括CPU412、CPU414、CPU416、CPU417四种基本系列。在此基础上，还可以通过附加接口的多少，再进行分类。

  S7-400PLC的型号分为CPU基本型号与订货号两类。CPU基本型号可以大致代表PLC的基本性能;订货号为产品的具体规格。

  CPU基本型号中各参数的具体含义如图2-81所示。订货号中各参数的基本含义如图2-82所示。

  S7-400 PLC的CPU模块型号、订货号如表2-42所示。

  CPU模块的性能参数

  ①标准型CPU S7-400 PLC中以标准型为常用产品，标准型CPU的主要性能与基本参数如表2-43所示。

  ②冗余与故障安全型CN S7-400 H/FFH系列冗余与故障安全型PLC所使用的CPL型号相同，均为S7-400H系列冗余型CPU模块。

  本系列CPU模块均带有2个插槽，在安装上同步模块后，即可以构成S7-400H冗余型PLC系统;CPU模块在安装F运行许可证后，即可以运行面向故障安全的F用户程序，构成S7-400F故障安全型PLC系统;当同时选用同步模块、安装F运行许可证后则成为S7.400FH故障安全冗余型PLC系统。

  S7-400H冗余与故障安全型CPU目前只有CPU414-4H与CPU417-4H两种规格，其主要性能与基本参数如表2-44所示。

  CPU电源规格 S7-400PLC的CPU模块需要外部提供DC24V电源，可以通过选用SIEMENS配套的标准电源模块(PS405、PS407等)进行供电。不同型号的CPU模块，对电源的容量要求有所不同，但电压要求却相同，对于常用的紧凑型与标准型CPU，模块对电源的要求如表2-45所示。