西門子SM431模擬量輸入模塊，用來實現S7-400PLC與模擬量過程信號的連接。 用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻。分辨率為13到16位。西門子SM431具有以下機械特點：設計緊湊，堅固的塑料機殼里包括前連接器插槽、標簽條；安裝簡單；方便友好的接線、通過插入式前連接器來對模塊接線。
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西門子數控系統(tǒng)是西門子集團旗下自動化與驅動集團的產品，西門子數控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。
用一個簡要的圖表對西門子各系統(tǒng)的定位作描述如下：
西門子各系統(tǒng)的性價比較
1) SINUMERIK 802D
具有免維護性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制單元）將CNC、PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體?？煽啃愿?、易于安裝。
SINUMERIK802D可控制4個進給軸和一個數字或模擬主軸。通過生產現場總線PROFIBUS將驅動器、輸入輸出模塊連接起來。
模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。
通過視窗化的調試工具軟件，可以便捷地設置驅動參數，并對驅動器的控制參數進行動態(tài)優(yōu)化。
SINUMERIK802D集成了內置PLC系統(tǒng)，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制邏輯設計。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。
2) SINUMERIK 810D
在數字化控制的領域中，SINUMERIK 810D第一次將CNC和驅動控制集成在一塊板子上。
快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。
SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實現快速控制。
另一個例子是坐標變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點。模擬量控制控制模擬信號輸出;
刀具管理也是另一種功能強大的管理軟件選件。
樣條插補功能(A，B，C樣條)用來產生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項式插補功能可以提高810D/810DE運行速度。
溫度補償功能保證您的數控系統(tǒng)在這種高技術、高速度運行狀態(tài)下保持正常溫度。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。SINUMERIK 840D
3) SINUMERIK 840D
SINUMERIK 840D數字NC系統(tǒng)用于各種復雜加工,它在復雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構成全數字控制系統(tǒng)，它適于各種復雜加工任務的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質和控制精度。
SIMODRIVE 611：給您的機械設備帶來最大的生產力和最高的靈活性！
---- SIMODRIVE-是您的機械設備理想的模塊化柔性變頻驅動系統(tǒng)
---- 使用SIMODRIVE® 611變頻系統(tǒng)，可以配合使用多種不同的驅動系統(tǒng)，并且可以很容易地對它們進行適配，以滿足必要的驅動性能和機器軸數。
---- SIMODRIVE 611是一種模塊化晶體管脈沖變頻器，可以實現多軸以及組合驅動解決方案?；谄淠K化設計，使用SIMODRIVE，可以提供根據驅動任務而量身定做的靈活而經濟的驅動解決方案。SIMODRIVE 611由幾個功能模塊組成。電源饋電模塊可以提供最大120 kW的總功率。目前，已經有上百萬個驅動器采用了SIMODRIVE 611系統(tǒng)進行驅動控制，尤其是機床行業(yè)。SIMODRIVE 611 universal插入式閉環(huán)控制單元可適用于所有三相電機，為各種應用場合提供理想的驅動解決方案，包括印刷、包裝、塑料工業(yè)、玻璃工業(yè)、陶瓷和石材加工工業(yè)中的加工機器，以及沖壓機、材料裝卸、輸送和運輸設備。
---- SIMODRIVE 611已通過CE、EN、CUL國際認證，適用于多種輸入電壓等級，全球通用。
---- 除了傳統(tǒng)的速度和轉矩控制等驅動功能以外，SIMODRIVE 611 universal還在標準型號中提供有集成的定位功能，從而減輕控制器的負擔。在進給程序段編輯器中，每個軸可以以純文本的方式最多保存64個獨立的進給程序段。采用用戶友好的調試工具SimoCom U，在調試過程中即可很容易地進行程序段的輸入和保存。
---- SIMODRIVE電源模塊可以與任何電機配合。使用SIMODRIVE 611 universal插入式閉環(huán)控制單元，可以控制所有類型的電機-包括同步電機、感應電機、直線電機或扭矩電機-用于伺服或主傳動軸應用。根據應用需要，感應電機還可選裝編碼器。使用SlMODRIVE 611，即使雙軸應用，結構也極為緊湊，除了單軸應用以外，SIMODRIVE 611還提供有雙軸驅動型號。它使用雙軸電源模塊，結構極為緊湊。
---- "模塊化"是SIMODRIVE 611的設計宗旨
可連接全球各種電網
- 電源電壓范圍寬，3 AC 400 V，3 AC415 V，3 AC 480 V
- 可以直接在TN網中運行
- 通過使用用于I/RF模塊(16 kW及以上)的電源濾波器，還可在通用的電流選擇性保護設備上運行。
I/RF模塊：提高運行安全性，降低系統(tǒng)擾動
通過閉環(huán)電源接口模塊供電,驅動軸的運行不受電源擾動影響。
在制動過程中，多余電能將被反饋到電網中，實現節(jié)電功能
不同的冷卻方式，極力滿足各種需要對于I/RF模塊和功率模塊，提供有以下冷卻方式：
內部散熱
外部散熱
風道散熱
單軸型和雙軸型SIMODRIVE 611 universal 插入式閉環(huán)控制單元直接測量系統(tǒng)。
所有數據軍安全的保存在一個數據包中
安全停機功能
MOTION-CONNECT：用戶化的最佳機器連接
---- 一流的驅動系統(tǒng)應靈活適配各種自動化解決方案。不管是集成在SlMATIC?系統(tǒng)還是集成在其它自動化系統(tǒng)，SlMODRIVE 611universal都可通過PROFIBUS DP甚至是CAN總線集成在所有自動化環(huán)境中。
通過PROFIBUS DP進行通訊，全球最成功的現場總線標準
SimoCom U-一種簡便易用、功能強大的調試工具。這種基于WINOOWs 95/98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)的功能強大的軟件工具，可以以簡單的菜單提示界面提供調試功能、維修信息以及在線幫助
Drive ES使全集成自動化成為可能：使用SIMODRIVE 611 universal，可以將驅動技術更容易、更便捷、更經濟地集成在SIMATIC和SIMOTION?自動化環(huán)境中
Drive ES Basic：通往全集成自動化之路。調試，參數配置，跟蹤和故障分析
Drive ES SIMATIC：配置通訊Drive ES SIMATIC提供有用于SIMATICCPU的功能塊和樣例項目。
定位控制：通過SimoCom U的功能強大的進給程序段編輯器可以非常簡便地實現
- 凸輪，返回參考點或帶有可配置偏移量的零點標記
- 作為通過信號、終端/PROFIBUS DP配置值的基準點設置
軸的耦合：使用SIMODRIVE 611 universal，您可以使用PROFIBUS DP或終端對驅動系統(tǒng)進行聯接。外部驅動系統(tǒng)以及內部雙軸模塊都可進行聯接。通過PROFIBUS的軸的電子聯接基于PROFIBUS DP子站之間的直接通訊。如果使用終端聯接，實際位置可以通過可選方向增量式軸角編碼器接口進行聯接，或通過集成的模擬量輸入/輸出接口進行扭矩耦合。
Teach In 功能：使用"Teach In"功能，可以將軸的位置作為目標位置直接輸入到規(guī)定的進給程序段中。例如，使用"JOG"和/或"增量式JOG"功能，可以將軸驅動到所需的位置上。然后，將命令保存在進給程序段編輯器中。由此可以很容易地將這一已知位置傳遞到進給程序中。
與上位控制系統(tǒng)的通用接口
模擬接口±10V，用于設定點輸入(轉速/轉距設定點)
"起動鎖定"功能接口
使用PROFIBUS DP接口，可以將SIMODRIVE 611 universal無縫集成在任何自動化環(huán)境中。
---- 我們的技術是全球可以信賴的技術為了確保SlMODRIVE 611 universal能夠用于各種需要，西門子公司提供了一個先進的物流系統(tǒng)，以保證全球范圍內的簡單訂貨和及時交貨。為了保證工程現場的一切工作都能順利進行，我們提供了遍布球的服務網絡。如果您需要產品專家或維修專家，或者只是有一個問題，都可以與我們的服務和支持團隊進行聯系。
西門子數控系統(tǒng)中要用到的基本名詞術語
1插補功能：指定刀具沿直線軌跡或圓弧軌跡移動的功能稱為插補功能。
它屬于準備功能，用G代碼后跟若干位數字來表示。
2進給功能：用于指定刀具運動速度的功能。
單位為mm/min。用F指令
3參考點：一個固定的點，是機床生產商通過行程開關設定的一個特定位置。在數控操作中所謂的“回零”回的就是此點。
4機床原點（零點）：即機床坐標系的原點，也是一個固定點。它是機床制造商在制造、校正機床時設定的一個特殊位置。
5坐標系：在數控系統(tǒng)中提到共四個坐標系，即機床坐標系、機床參考坐標系、工件坐標系和編程坐標系。
數控系統(tǒng)中的坐標系均為右手笛卡爾坐標系，如圖示：
5.1機床坐標系：是機床制造商在設計機床時設定的一個坐標系
5.2機床參考坐標系：是機床生產商通過行程開關設定的一個坐標系
5.3工件坐標系：為確定工件在機床中的準確位置而建立的一個坐標系，即后面所學到的可設定零點偏置確定的坐標系。
5.4編程坐標系：在程序編制過程中，在零件圖紙上建立的坐標系
6主軸功能：用于確定主軸轉速的功能，即S指令
主軸定位用SPOS=XX格式表示
7切削速度：切削工件時刀具與工件的相對速度稱為切削速度v.
S=1000v/Πd
其中：
S：主軸轉速
V：切削速度
D：刀具直徑
例：假設用直徑φ160mm的刀具，以100m/min的切削速度加工工件，試求其主軸轉速？
注： 進給速度Vf=機床轉速n*刀具齒數Z*每齒切削深度fz,單位是 毫米/分鐘
8輔助功能：指令機床部件啟停操作的功能。用M指令表示
9主程序和子程序：
10準備功能：用來控制刀具（或工作臺）運動軌跡的機能。即G指令
11刀具長度與半徑補償功能：
12極坐標：以極點用圓周半徑（極半徑）和角度（極角）來表示工件的坐標的位置
13絕對尺寸、增量尺寸
即所謂的G90\G91
14模態(tài)、非模態(tài)
用于說明指令的時效性，如果一個指令指定以后直到被同組的其他指令取代才失效，否則持續(xù)有效。這樣的指令即為具有模態(tài)
SIMATIC S7-200:用于基礎自動化任務的微型PLC堅固而強大：SIMATIC S7- 200微型PLC在實時模式下具有速度快，具有通訊功能和較高的生產力的特點。一致的模塊化設計促進了低性能定制產品的創(chuàng)造和可擴展性的解決方案。來自西門子的S7 - 200微型PLC可以被當作獨立的微型PLC解決方案或與其他控制器相結合使用。
簡單自動
化任務用SIMATIC S7-200Micro PLC
SIMATIC S7-200的應用領域從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機、網絡以及分布式配置中更復雜的自動化任務。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經濟原因而開發(fā)的特殊電子設備的地區(qū)的進入。
除了五種不同CPU的全面基本功能，SIMATIC S7-200的模塊化系統(tǒng)技術還提供了一系列可升級的專用擴展模塊，以滿足各種需求對功能性的極高要求。
由于其各種與眾不同的特點，S7-200已經在全球范圍內涵蓋各種行業(yè)的應用程序中得到了證實：
CPU 221
簡單自動化任務用的小型CPU－如果您想變更為一個非常經濟地執(zhí)行簡單自動化任務的有效解決方案，這是最好的小型設備。還可以在擴展的溫度范圍內使用。
更復雜任務用的CPU 222可擴展的小型CPU－更復雜的機器和小型系統(tǒng)解決方案用的能夠勝任的緊湊型封裝。
更高通訊和計算要求用 CPU－為要求速度和特殊通訊能力的復雜任務用的高性能 CPU。
簡單驅動任務用的 CPU－方便地實施簡單驅動任務用的CPU 224版本－有兩個接口，兩個模擬輸入和一個模擬輸出，以及兩個100 kHz脈沖輸出和2個高速200kHz 計數器。
較大技術性工作用的高性能CPU－用于具有已擴展輸入和輸出以及兩個RS485接口的復雜的自動化任務的多功能高性能CPU。
SIMATIC S7-200發(fā)揮統(tǒng)一而經濟的解決方案。整個系統(tǒng)的系列特點
強大的性能，
最優(yōu)模塊化和
開放式通訊。
S7-200 性能優(yōu)越，久經考驗，適合于工業(yè)領域的各種應用：
結構緊湊小巧－狹小空間處任何應用的理想選擇
在所有CPU型號中的基本和高級功能，
大容量程序和數據存儲器
杰出的實時響應－在任何時候均可對整個過程進行完全控制，從而提高了質量、效率和安全性
易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學者和專家的理想選擇
集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用
極其快速和精確的操作順序和過程控制
通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程
可選模塊
在性能范圍中最佳模塊化5個不同的CPU，具有全面的基本功能和集成的Freeport通訊接口
用于各種功能的一系列擴展模塊：
－數字/模擬擴展，可升級至具體要求，作為從站的PROFIBUS通訊
－作為主站的AS-Interface通訊
－確切的溫度測量
－定位
－遠程診斷
－以太網/互聯網通訊
－SIWAREX MS
稱重模塊
HMI功能
帶有Micro/WIN附加指令庫的STEP 7-Micro/WIN軟件
引人注目的系統(tǒng)工程－目前的特點是用于完整自動化任務的各種不同要求的精確尺寸和最佳的解決方案
主要特點
突出數據記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項目節(jié)約，以及各種格式的文件存儲
PID自動調諧功能
用于擴展通訊選項的2個內置串口，例如：與其它制造商的設備配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）
具有內置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP
實時響應
先進的技術直至最后的細節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實時響應率：
4個或6個獨立的硬件計數器，每個30 kHz，帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通過增量編碼器或者高速記錄過程事件的精確路徑監(jiān)測
4個獨立的報警輸入，輸入濾波時間0.2毫秒至程序起動－最大過程安全
對應用程序快速事件大于0.2 ms信號的脈沖捕捉功能
2個脈沖輸出，每個 20 kHz，或者具有脈沖寬度調制和脈沖無脈沖設定點的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步進電機
2個定時中斷，在1ms處開始，以1ms的增量進行調節(jié)－用于迅速變化過程的無擾控制
快速模擬輸入－具有25 μs的信號轉換，12位分辨率
實時時鐘
定時中斷
1至255ms，具有1 ms的分辨率
例如：在轉四分之一圈后，以3000 RPM的轉速可以在螺釘插入機上記錄和處理信號?？梢詫崿F非常精確的記錄，例如：擰緊扭矩，以確保螺釘的最佳緊固。
快速計數器
彼此、其他操作和程序周期均獨立運行
當達到用戶可選擇的計算值時，中斷觸發(fā)－從檢測到輸入信號到切換輸出的反應時間為300 μs
當增量位置編碼器用于確切定位時的4邊緣評估
模塊化可擴展性
報警輸入
4個獨立的輸入
用于快速連續(xù)登記信號
用于信號檢測的200 μs–500 μs 響應時間/用于信號輸出的300 μs
對正向和/或負向信號邊沿的響應
在一個隊列中最多16次中斷，取決于優(yōu)先順序
|
特點 |
CPU 221 |
CPU 222 |
CPU 224 |
CPU 226 |
|---|---|---|---|---|
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獨立硬件計數器 |
4 |
4 |
6 |
6 |
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獨立的報警輸入 |
4 |
4 |
4 |
4 |
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脈沖輸出 |
2 |
2 |
2 |
2 |
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定時中斷 |
1 至 250 ms |
1 至 250 ms |
1 至 250 ms |
1 至 250 ms |
|
實時時鐘 |
可選 |
可選 |
集成的 |
集成的 |
|
二值化處理速度 |
0,22 μs |
0,22 μs |
0,22 μs |
0,22 μs |
