西门子6SN1118-0NH01-0AA1

西门子CNC控制器和CNC系统-SINUMERIK是可满足各种需求的创新型数控系统
西门子CNC控制器和CNC系统-SINUMERIK 自动化系统采用模块化设计，具有可扩缩性，融合了用于机床的多种产品。无论是否部署用于标准化车床和铣床，作为功能强大的、基于驱动的数控系统，或作为基于 PC 的解决方案，选择该数控系统都会使设备运行更富有创新性，更具竞争力。

西门子其它驱动技术：西门子提供的驱动技术系列产品在可谓，包括西门子变频器SINAMICS、西门子电机SIMOTICS、减速器、减速电机、联轴器、混合驱动等系列，以及运动控制SIMOTION等，涵盖所有扭矩范围、性能等级和电压等级。

创新的电路设计可以降低电源谐波。无需在电源馈入端使用一个可选的输入电抗器。这样就节省了空间以及设计和采购成本。

变频器和电机之间的允许电缆长度的不同而受到限制。如果连接了输出电抗器，那么可以使用更长的电缆（请参见“负载侧功率组件”部分）。

框架型号为 FSD 到 FSF 的 PM250 电源模块可带或不带 A 级集成式进线滤波器。

对于框架型号为 FSC 且带有 A 级集成式进线滤波器的 PM250 电源模块，可使用一个附加的 B 级基本滤波器来实现 B 级（参见“进线侧功率组件”部分）

存储器区域

根据发送应答器芯片的制造商，ISO 发送应答器配置的存储器包含不同大小的用户存储器。

典型大小为 112 字节、256 字节、992 字节 EEPROM 或 2000 字节 FRAM。每个 ISO 发送应答器芯片具有 8 字节长的序列号（UID，只读）。通过一个读命令将 UID 以 8 字节值的形式传送到长度为 8 的地址 FFF0。

OTP 区域

对于 OTP 区域，始终在存储区末尾保留 16 字节的地址空间。块的划分方式取决于芯片（见技术参数）。因此需注意，当使用 OTP 区域时，用户数据的相应地址对应用不可用。

总共提供 4 个块地址（“映射”地址）：

FF80 FF84 FF88 FF8C

如果向具有有效长度（4、8、12 和 16 字节，取决于块地址）的块地址写入数据，则可防止写入的数据日后被改写。

设计和功能
可选模块
• 在性能范围中更佳模块化5个不同的CPU，具有的基本功能和集成的Freeport通讯接口
• 用于各种功能的一系列扩展模块：
－数字/模拟扩展，可升级至具体要求，作为从站的PROFIBUS通讯
－作为主站的AS-Interface通讯
－确切的温度测量
－
－远程诊断
－以太网/互联网通讯
－SIWAREX MS
称重模块
• HMI功能
• 带有Micro/WIN附加指令库的STEP 7-Micro/WIN软件
• 引人注目的系统工程－目前的特点是用于完整自动化任务的各种不同要求的尺寸和更佳的解决方案

主要特点
• 突出数据记录用记忆卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的项目节约，以及各种格式的文件存储
• PID自动调谐功能
• 用于扩展通讯选项的2个内置串口，例如：与其它制造商的设备配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）
• 具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP

实时响应
*的技术直至更后的细节确保我们的CPU发挥杰出的实时响应率：
• 4个或6个独立的硬件计数器，每个30 kHz，带有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通过增量编码器或者高速记录过程事件的路径监测
• 4个独立的报警输入，输入滤波时间0.2毫秒至程序起动－更大过程安全
• 对应用程序快速事件大于0.2 ms信号的脉冲捕捉功能
• 2个脉冲输出，每个 20 kHz，或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设定点的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步进电机
• 2个定时中断，在1ms处开始，以1ms的增量进行调节－用于迅速变化过程的无扰控制
• 快速模拟输入－具有25 μs的信号转换，12位分辨率
• 实时时钟

定时中断
• 1至255ms，具有1 ms的分辨率
• 例如：在转四分之一圈后，以3000 RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常记录，例如：拧紧扭矩，以确保螺钉的更佳紧固。

快速计数器
• 彼此、其他操作和程序周期均独立运行
• 当达到用户可选择的计算值时，中断触发－从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs
• 当增量位置编码器用于确切时的4边缘评估
• 模块化可扩展性
报警输入
• 4个独立的输入
• 用于快速连续登记信号
• 用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs
• 对正向和/或负向信号边沿的响应
• 在一个队列中更多16次中断，取决于优先顺序

相对较大的电源内阻对负载来讲有两点不利，首先是不利于负载稳压电路作业，更为不利的是负载电流的任何改变都会导致直流电源输出的起伏，这种起伏对测验成果的影响同脉冲与噪声对测验成果形成的影响*相同。

电动控制：指控制系统的输出是通过电气量或电子信号来进行的，所控制的对象是电动执行元件,比如继电器、步进开关、电磁阀、伺服驱动器和变频器等等，绝大部分的自动控制多多少少都会有电动控制元件。
二、 人机界面产品问答
1、人机界面与人们常说的“触摸屏”有什么区别？从严格意义上来说，两者是有本质上的区别的。因为“触摸屏”仅是人机界面产品中可能用到的硬件部分，是一种替代鼠标及键盘部分功能，安装在显示屏前端的输入设备；而人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。在工业中，人们常把具有触摸输入功能的人机界面产品称为“触摸屏”，但这是不科学的。
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AI/AO模拟量输入输出模块

(A) CPU模块本体集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路AI是：电压信号±10V，1路AO是：电压信号0~10V；或者电流信号0~20mA(4~20mA)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。

(B) EM235模拟量输入输出模块

EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mV）的信号；1路AO是：电压信号 ±10V；或电流信号0~20mA（4~20mA），可以根据硬件接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型。

注：模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系，在模块出厂时已经设置好了，如无需要，请不要随意更改。

常见问题分析

A．模拟量输入与数字量的对应关系：

模拟量信号（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU内部用0~32000的数值表示（注：4~20mA对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系，如图所示：

B．模拟量模块的硬件接线介绍

（1）CPU 224 XP集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为A+和M、B+和M，此时只能输入±10V 电压信号。

CPU 224XP还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在I和M端子之间；电压输出如图c，将负载接在V和M端子之间。

（2）模拟量输入的接线方式

以4AI EM231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，如图所示。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有A通道可以接入电压，B通道必须悬空，C和D通道只能接入电流。

当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。

方式a. 电压输入方式：信号正接A+；信号负接A-；

方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接C+，同时C+与RC短接；信号负接C-，同时C-和模块的M端短接。

方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接D+，同时D+与RD短接；电源M端接D-，同时和模块的M端短接。

注：具体请参见：《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->模拟量模块接线。

（3）电流型信号输入接线方式

电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指EM231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。

a. 四线制-电流型信号的接法：

四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220VAC或24VDC，接线如图所示：

b. 三线制-电流型信号的接法：

三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线如图所示：

注：若设备的24VDC供电电源与EM231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的M端与该通道的负端引脚短接（如，M和C-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。

c. 二线制-电流型信号的接法：

二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。接线如图所示：

C．224XP本体集成的AI，能否接电流信号0~20mA？

1、概述
优化电机功能可以在项目配置中选择，配置结束后通过施加使能命令开始优化；也可以在项目配置结束后，通过专家参数方式完成。

> 如有必要需对变频器*行参数工厂复位（P0010=30、P0970=1）。

优化顺序:
1).完成项目配置并依照电机铭牌正确输入电机额定数据及编码器类型
2).执行电机数据计算P340
3).电机数据静态辨识P1910
4).依照实际工艺要求使用STARTER 中的Trace 功能调整速度环参数（调试方法参照《SINAMICS S120 快速入门》）
5).电机数据及控制数据动态优化P1960

电机优化条件：电机冷态，抱闸没有闭合、有效措施确保机械系统无危险

2、优化过程

a.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 快速入门》）

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. 电机空载以精确计算电机动态数据（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
对于前三种情况（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辅助保护。
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