西門子6ES7193-4CD30-0AA0西門子6ES7193-4CD30-0AA0

西門子PLC是 作為一種控制的標準設(shè)備而應(yīng)用于當(dāng)前我國的自動化控制領(lǐng)域，隨著社會時代的發(fā)展和進步，PLC的各項也會越來越和越來越成熟，應(yīng)用功能也只會不斷完善，從而使得在自動化控制系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。但是，當(dāng)前我國的PLC控制裝置在我國的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用中還是存在問題的，因此，PLC在自動化的控制應(yīng)用中應(yīng)該注意提高本身水平以及適應(yīng)多樣生產(chǎn)環(huán)境，進而使得PLC能夠成為我國的現(xiàn)代自動化控制的支柱，推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。
   比如，電纜敷設(shè)會產(chǎn)生電磁干擾，所以要不同信號分層敷設(shè)。從而達到降低電磁干擾的目的。PLC系統(tǒng)中的干擾源主要來自一些電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備、雷電、無線電廣播、雷達和高頻感應(yīng)加熱設(shè)備。目前，在我國，影響PLC及工業(yè)現(xiàn)場比較嚴重的是來自電源和信號線的引入。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)是分布電容的存在，隔離是不可能的。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。根據(jù)經(jīng)驗我們總結(jié)出以下主要抗干擾的措施：在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。選擇分布電容小、帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感）的配電。
   不僅故障率高且維修不便。當(dāng)生產(chǎn)工藝進行調(diào)整，需要改變控制邏輯時必須改變硬件接線，變動起來十分麻煩。目前，整個壓機的機械、液壓系統(tǒng)從原材料到零部件都已經(jīng)有了很大的改進，相比之下落后的電控系統(tǒng)已成為阻礙生產(chǎn)發(fā)展的“瓶頸"問題。七十年代初，美國汽車工業(yè)為了適應(yīng)生產(chǎn)的進一步發(fā)展，首先將可編程序控制器應(yīng)用于生產(chǎn)線的自動控制中并獲得了成功。到八十年代，微處理器被應(yīng)用到PLC中，使其功能變的更完善、更*，且做到了小型化甚至超小型化?，F(xiàn)在，PLC己被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。綜合各項指標，系統(tǒng)選用了日立公司E系列的E-64HR型PLC作為主控單元設(shè)計了壓機新的電控模式。E-64HR共有64個I/O口，其中40個開關(guān)量輸入。
   比如，電纜敷設(shè)會產(chǎn)生電磁干擾，所以要不同信號分層敷設(shè)。從而達到降低電磁干擾的目的。PLC系統(tǒng)中的干擾源主要來自一些電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備、雷電、無線電廣播、雷達和高頻感應(yīng)加熱設(shè)備。目前，在我國，影響PLC及工業(yè)現(xiàn)場比較嚴重的是來自電源和信號線的引入。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)是分布電容的存在，隔離是不可能的。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。根據(jù)經(jīng)驗我們總結(jié)出以下主要抗干擾的措施：在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。選擇分布電容小、帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感）的配電。
   以減少PLC系統(tǒng)的干擾。為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產(chǎn)的電磁干擾由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和組態(tài)時，還應(yīng)在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抗干擾，對有些干擾情況還需做具體分析，采取對癥下藥的方法，才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。傳統(tǒng)的金剛石壓機電控系統(tǒng)由近三十個中間繼電器、時間繼電器、接觸器等不同型號規(guī)格的低壓電器組成邏輯控制線。

   以減少PLC系統(tǒng)的干擾。為了減少動力電纜輻射電磁干擾，尤其是變頻裝置饋電電纜。采用了銅帶鎧裝屏蔽電力電纜，從而降低了動力線生產(chǎn)的電磁干擾由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和組態(tài)時，還應(yīng)在軟件方面進行抗干擾處理，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。PLC控制系統(tǒng)中的干擾是一個十分復(fù)雜的問題，因此在抗干擾設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抗干擾，對有些干擾情況還需做具體分析，采取對癥下藥的方法，才能夠使PLC控制系統(tǒng)正常工作。傳統(tǒng)的金剛石壓機電控系統(tǒng)由近三十個中間繼電器、時間繼電器、接觸器等不同型號規(guī)格的低壓電器組成邏輯控制線。
   24個輸出口，內(nèi)置式電擦除EEPROM可以保證用戶方便的完成程序和參數(shù)的修改和儲存。PLC根據(jù)各輸入口所接按鈕、行程開關(guān)、電接點壓力表、接觸器等電器的信號的狀態(tài)以及用戶編制的軟件程序自動控制各泵、電磁閥以及加熱裝置的動作完成整個生產(chǎn)過程。E-64HR各輸入口的內(nèi)部線路圖如圖l所示，采用光電耦合方式有效的防止了外部干擾的竄入。輸入電壓DC21.6~26.4V、輸入電流l0mA，在七年來數(shù)百臺壓機的跟蹤服務(wù)統(tǒng)計中，沒有發(fā)現(xiàn)由于輸入單元自身故障出現(xiàn)誤報，其線路工作還是可靠的。其輸出口內(nèi)部線路圖如圖2所示，選用繼電器接點輸出方式時繼電器線圈電壓DC21V~27V、耗電10mA、觸點容量2A、平均壽命20萬次以。
   24個輸出口，內(nèi)置式電擦除EEPROM可以保證用戶方便的完成程序和參數(shù)的修改和儲存。PLC根據(jù)各輸入口所接按鈕、行程開關(guān)、電接點壓力表、接觸器等電器的信號的狀態(tài)以及用戶編制的軟件程序自動控制各泵、電磁閥以及加熱裝置的動作完成整個生產(chǎn)過程。E-64HR各輸入口的內(nèi)部線路圖如圖l所示，采用光電耦合方式有效的防止了外部干擾的竄入。輸入電壓DC21.6~26.4V、輸入電流l0mA，在七年來數(shù)百臺壓機的跟蹤服務(wù)統(tǒng)計中，沒有發(fā)現(xiàn)由于輸入單元自身故障出現(xiàn)誤報，其線路工作還是可靠的。其輸出口內(nèi)部線路圖如圖2所示，選用繼電器接點輸出方式時繼電器線圈電壓DC21V~27V、耗電10mA、觸點容量2A、平均壽命20萬次以。
   PLC的模擬量控制。PLC不僅實現(xiàn)系統(tǒng)過程的控制，而且它在運用控制語句能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的儀表監(jiān)控，而能夠有效的提高控制系統(tǒng)精度，這對自動化控制中的熱處理升溫和保溫及降溫過程控制有著重要的意義。PLC系統(tǒng)的集中控制。PLC在實現(xiàn)自動化的控制的前提下，還能夠做到系統(tǒng)的自身控制，比如控制系統(tǒng)的故障檢測和顯示等等。而且在自動化控制系統(tǒng)中，I/O信號和中間記憶單元間是存在邏輯關(guān)系，也就是說當(dāng)出現(xiàn)了設(shè)備故障，其邏輯關(guān)系會遭到破壞，而達到運用編好故障來判斷程序以及實施故障分析和報警控制。2.4．PLC工業(yè)應(yīng)用注意事項及抗干擾設(shè)計要做到PLC工業(yè)應(yīng)用的合理以及穩(wěn)定，那么對其在應(yīng)用之中注意事項以及抗干擾的設(shè)計也應(yīng)該加以重。
   下面就是對這兩方面的具體分析：PLC應(yīng)用注意事項。在當(dāng)前我國的自動化的控制應(yīng)用中，對PLC來說應(yīng)該注意以下的幾點：溫度，就是要求環(huán)境溫度在0℃~55℃之間防止太陽光直射等；空氣濕度，保證空氣濕度應(yīng)該在85%以內(nèi)的范圍里，不能有凝露，從而確保PLC絕緣性；振動，禁止振動頻率10HZ~55HZ之間連續(xù)振動或者頻繁振，要適當(dāng)?shù)氖褂脺p震膠；空氣，也就是PLC所處的空氣應(yīng)防止氯化氫與硫化氫等腐蝕存在，不合格的要安裝空氣凈化設(shè)施?？垢蓴_的設(shè)計。對于抗干擾的設(shè)計從PLC設(shè)備的選擇要盡量的選擇抗力強的設(shè)備而確保PLC系統(tǒng)正常運行。另外，在PLC抗干擾設(shè)計的過程中，要做到據(jù)PLC不同的功能而設(shè)計抗。

   不僅故障率高且維修不便。當(dāng)生產(chǎn)工藝進行調(diào)整，需要改變控制邏輯時必須改變硬件接線，變動起來十分麻煩。目前，整個壓機的機械、液壓系統(tǒng)從原材料到零部件都已經(jīng)有了很大的改進，相比之下落后的電控系統(tǒng)已成為阻礙生產(chǎn)發(fā)展的“瓶頸"問題。七十年代初，美國汽車工業(yè)為了適應(yīng)生產(chǎn)的進一步發(fā)展，首先將可編程序控制器應(yīng)用于生產(chǎn)線的自動控制中并獲得了成功。到八十年代，微處理器被應(yīng)用到PLC中，使其功能變的更完善、更*，且做到了小型化甚至超小型化?，F(xiàn)在，PLC己被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。綜合各項指標，系統(tǒng)選用了日立公司E系列的E-64HR型PLC作為主控單元設(shè)計了壓機新的電控模式。E-64HR共有64個I/O口，其中40個開關(guān)量輸入。
   下面就是對這兩方面的具體分析：PLC應(yīng)用注意事項。在當(dāng)前我國的自動化的控制應(yīng)用中，對PLC來說應(yīng)該注意以下的幾點：溫度，就是要求環(huán)境溫度在0℃~55℃之間防止太陽光直射等；空氣濕度，保證空氣濕度應(yīng)該在85%以內(nèi)的范圍里，不能有凝露，從而確保PLC絕緣性；振動，禁止振動頻率10HZ~55HZ之間連續(xù)振動或者頻繁振，要適當(dāng)?shù)氖褂脺p震膠；空氣，也就是PLC所處的空氣應(yīng)防止氯化氫與硫化氫等腐蝕存在，不合格的要安裝空氣凈化設(shè)施?？垢蓴_的設(shè)計。對于抗干擾的設(shè)計從PLC設(shè)備的選擇要盡量的選擇抗力強的設(shè)備而確保PLC系統(tǒng)正常運行。另外，在PLC抗干擾設(shè)計的過程中，要做到據(jù)PLC不同的功能而設(shè)計抗。
   24個輸出口，內(nèi)置式電擦除EEPROM可以保證用戶方便的完成程序和參數(shù)的修改和儲存。PLC根據(jù)各輸入口所接按鈕、行程開關(guān)、電接點壓力表、接觸器等電器的信號的狀態(tài)以及用戶編制的軟件程序自動控制各泵、電磁閥以及加熱裝置的動作完成整個生產(chǎn)過程。E-64HR各輸入口的內(nèi)部線路圖如圖l所示，采用光電耦合方式有效的防止了外部干擾的竄入。輸入電壓DC21.6~26.4V、輸入電流l0mA，在七年來數(shù)百臺壓機的跟蹤服務(wù)統(tǒng)計中，沒有發(fā)現(xiàn)由于輸入單元自身故障出現(xiàn)誤報，其線路工作還是可靠的。其輸出口內(nèi)部線路圖如圖2所示，選用繼電器接點輸出方式時繼電器線圈電壓DC21V~27V、耗電10mA、觸點容量2A、平均壽命20萬次以。
   PLC的模擬量控制。PLC不僅實現(xiàn)系統(tǒng)過程的控制，而且它在運用控制語句能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的儀表監(jiān)控，而能夠有效的提高控制系統(tǒng)精度，這對自動化控制中的熱處理升溫和保溫及降溫過程控制有著重要的意義。PLC系統(tǒng)的集中控制。PLC在實現(xiàn)自動化的控制的前提下，還能夠做到系統(tǒng)的自身控制，比如控制系統(tǒng)的故障檢測和顯示等等。而且在自動化控制系統(tǒng)中，I/O信號和中間記憶單元間是存在邏輯關(guān)系，也就是說當(dāng)出現(xiàn)了設(shè)備故障，其邏輯關(guān)系會遭到破壞，而達到運用編好故障來判斷程序以及實施故障分析和報警控制。2.4．PLC工業(yè)應(yīng)用注意事項及抗干擾設(shè)計要做到PLC工業(yè)應(yīng)用的合理以及穩(wěn)定，那么對其在應(yīng)用之中注意事項以及抗干擾的設(shè)計也應(yīng)該加以重。

   不僅故障率高且維修不便。當(dāng)生產(chǎn)工藝進行調(diào)整，需要改變控制邏輯時必須改變硬件接線，變動起來十分麻煩。目前，整個壓機的機械、液壓系統(tǒng)從原材料到零部件都已經(jīng)有了很大的改進，相比之下落后的電控系統(tǒng)已成為阻礙生產(chǎn)發(fā)展的“瓶頸"問題。七十年代初，美國汽車工業(yè)為了適應(yīng)生產(chǎn)的進一步發(fā)展，首先將可編程序控制器應(yīng)用于生產(chǎn)線的自動控制中并獲得了成功。到八十年代，微處理器被應(yīng)用到PLC中，使其功能變的更完善、更*，且做到了小型化甚至超小型化。現(xiàn)在，PLC己被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。綜合各項指標，系統(tǒng)選用了日立公司E系列的E-64HR型PLC作為主控單元設(shè)計了壓機新的電控模式。E-64HR共有64個I/O口，其中40個開關(guān)量輸入。
   比如，電纜敷設(shè)會產(chǎn)生電磁干擾，所以要不同信號分層敷設(shè)。從而達到降低電磁干擾的目的。PLC系統(tǒng)中的干擾源主要來自一些電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備、雷電、無線電廣播、雷達和高頻感應(yīng)加熱設(shè)備。目前，在我國，影響PLC及工業(yè)現(xiàn)場比較嚴重的是來自電源和信號線的引入。PLC電源通常采用隔離電源，但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上，由于分布參數(shù)是分布電容的存在，隔離是不可能的。與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會有外部干擾信號侵入。根據(jù)經(jīng)驗我們總結(jié)出以下主要抗干擾的措施：在PLC控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。選擇分布電容小、帶大（如采用多次隔離和屏蔽及漏感）的配電。
   可直接驅(qū)動接觸器線圈、電磁閥線圈及指示燈等低功

SIMATIC S7-1200 CPU 多 可
以 添 加 三 個 通 信 模 塊， 支 持
PROFIBUS 主從站通信， RS485
和 RS232 通信模塊為點對點的
串行通信提供連接及 I/O 連接主
站。對該通信的組態(tài)和編程采
用了擴展指令或庫功能、 USS 驅(qū)
動協(xié)議、 Modbus RTU 主站和從
站協(xié)議，它們都包含在 SIMATIC
STEP 7 Basic 工程組態(tài)中。
通信模塊
簡單遠程控制
應(yīng)用
新的通信處理器 CP 1242-7 可
以通過簡單 HUB（集線器）或
網(wǎng)絡(luò)或 Internet（互聯(lián)
網(wǎng)）同時和控制分布式的
S7-1200 單元。

SINAMICS V90 伺服驅(qū)動和 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機組成了性能，易于使用的伺服驅(qū)動，八種驅(qū)動類型，七種不同的電機軸高規(guī)格，功率范圍從0.05kW到7.0kW以及單相和三相的供電使其可以廣泛用于各行各業(yè)，如：定位，傳送，收卷等設(shè)備中，同時該伺服可以與S7-1500T/S7-1500/S7-1200 進行配合實現(xiàn)豐富的運動控制功能。
SINAMICS V90 伺服驅(qū)動
SINAMICS V90 根據(jù)不同的應(yīng)用分為兩個版本：
1. 脈沖序列版本（集成了脈沖，模擬量， USS/MODBUS）
2. PROFINET通訊版本
SINAMICS V90 脈沖版本可以實現(xiàn)內(nèi)部定位塊功能，同時具有脈沖位置控制，速度控制，力矩控制。SINAMICS V90 PN 版本集成了 PROFINET 接口，可以通過PROFIdrive 協(xié)議與上位控制器進行通訊。
SIMOTICS S-1FL6 伺服電機
SIMOTICS-1FL6 為自然冷卻的永磁同步電機，通過電機表面散熱，自鎖式快插接頭使電機安裝輕松快捷。不同的電機軸高可亞洲市場的需要。 1FL6 支持 3 倍過載，配合
SINAMICS V90 驅(qū)動可形能強大的伺服。
伺服性能優(yōu)異
•的一鍵及自動實時功能使設(shè)備更高的動態(tài)性能
•自動機械諧振
•1 MHz 的高速脈沖輸入
•支持不同的編碼器類型以不同的應(yīng)用需求
低成本
•集成多種：外部脈沖位置控制、內(nèi)部設(shè)定值位置控制（通序步或 Modbus）、速度控制和扭矩控制
•集成內(nèi)部設(shè)定值位置控制功能
•全功率驅(qū)動內(nèi)置制動電阻
•集成抱閘繼電器（400V 型），無需外部繼電器
易于使用
•與控制的連接快捷簡單
•西門子一站式提供所有組件
•快速便捷的伺服和機械
•簡單易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 調(diào)試工具
•通用 SD 卡參數(shù)
•集成了 PTI, PROFINET, USS, Modbus RTU 多種上位接口
運行可靠
•高品質(zhì)的電機軸承
•電機防護等級 IP 65，軸端標配油封
•集成扭矩停止（STO）功能

高動態(tài)性能: 小慣量，更高加速度，更短運行周期
高轉(zhuǎn)速: 轉(zhuǎn)速高達 5000 rpm，設(shè)備生產(chǎn)率
體積小: 相對于高慣量型，電機的長度/高度，小體積驅(qū)動器可苛刻的安裝要求
平穩(wěn)運行: 更高的扭矩精度和極低的速度波動，保證更優(yōu)良的產(chǎn)品
可靠性設(shè)計: 高品質(zhì)的金屬連接器，電機標配油封，可適應(yīng)惡劣
扭矩輸出: 額定扭矩輸出達 33.4 Nm

SINAMICS V90 集成了外部脈沖位置控制、內(nèi)部設(shè)定值位置控制(通序步或 Modbus)、速度控制和扭矩控制等。
SINAMICS V90 PROFINET 版本具有 PROFINET 接口，只需一根電纜即可實時傳輸用戶/數(shù)據(jù)以及診斷數(shù)據(jù)。該解決方案提供了廣泛的功能并了復(fù)雜性。
•驅(qū)動中集成了定位功能。目標位置及其速度可以在調(diào)試時設(shè)置在驅(qū)動中，同時可以通過通訊進行修改。
•支持和相對定位
•軸或線性軸
•在驅(qū)動中回參考點無需PLC定位功能，即可完成簡單的點對點定位。
所有的驅(qū)動模塊都集成了制動電阻，可消耗掉再生的能量以確保驅(qū)動能夠快速停止。
不需要外加的制動電阻即可大部分的應(yīng)用。
驅(qū)動器內(nèi)部集成抱閘繼電器，當(dāng)使用帶抱閘電機時，可直接控制電機。
可節(jié)省抱閘繼電器（僅適用于 SINAMICS V90, 400 V型）
閉環(huán)控制參數(shù)可以采用實時功能進行自動實時，也可以采用一鍵功能在調(diào)試時進行。通過功能可以設(shè)備的高動態(tài)響應(yīng)。
驅(qū)動可自動檢測機械諧振，并設(shè)置濾波器共振，大幅運行中的振動和噪聲。諧振以動態(tài)響應(yīng)。
編碼器分辨率高達 21 位（電機每轉(zhuǎn)約 21 億個脈沖）指令：
•接受命令脈沖可達 1 MHz（脈沖序列版本）
•傳輸速率 100 Mbit/s（PROFINET 版本）保證高定位精度和極低的速度波動。
•驅(qū)動和電機擁有三倍的過載能力
•電機轉(zhuǎn)矩波動低
•驅(qū)動與電機匹配快速的加減速性能和平穩(wěn)的運行，機器的生產(chǎn)率和性。
•位置設(shè)定脈沖有兩個通道源：
1）的 5 V 差動（RS422)
2） 24 V 單端
•接口 RS485 支持 USS / Modbus RTU（脈沖序列版本）
•的 PROFINET 接口采用 PROFIdrive 協(xié)議的接口使驅(qū)動與 PLC 或運動控制器連接簡單方便。
SINAMICS V90 集成了 STO（扭矩關(guān)斷）功能，防止電機意外的轉(zhuǎn)動并且符合 EN61508 的等級 SIL 2，EN ISO 13849 的性能等級 PL d，類別 3。該功能無需使用附加元件（通過 SINAMICS V90 端子，不支持PROFINET/PROFIsafe）。
任務(wù)
SINAMICS V90 伺服驅(qū)動用于控制 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機。 SIMATIC S7-1200 用于通過屏選擇以下功能。
解決方案
通過 SIMATIC S7-1200 的脈沖/方向接口 (PTI) 控制 SINAMICS V90。采用工藝對象及 PLCopen 運動控制來控制軸。通過 SIMATIC 基本型面板進行運動指令的通訊，通訊由SIMATIC 控制器通過以太網(wǎng)進行控制。

V90 提供豐富的接口，每種控制都具有默認的接口定義，能各種應(yīng)用需求，方便使用；而對于有特殊要求或個性設(shè)置的應(yīng)用，用戶可以根據(jù)需要對接口進行重新定義。在保證應(yīng)用方便性的同時，也為特殊應(yīng)用提供了靈活性。下圖所示為脈沖串指令速度控制（PTI）下的默認接口定義，符合的應(yīng)用習(xí)慣。