西门子代理商指定人杜丕琳

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概述

• S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU

• 适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用

• 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用

• PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机

• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O

• PROFINET 智能设备用于连接 CPU 以作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的智能 PROFINET 设备

• 作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户机，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到非西门子设备/系统，具有以下功能：

• OPC UA Data Access

• OPC UA Security

• OPC UA Methods Call，支持

• OPC UA Companion Specifications

• OPC UA 报警和条件

• 集中式和分布式等时同步模式

• 集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，输出凸轮/凸轮轨道和探头

• 用于诊断集成 Web 服务器，带创建用户自定义 Web 页面的选项

注：

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡

应用

CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成 PROFINET IO IRT 接口设计为 2 端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLCopen 块提供连接至驱动的能力。

梯形图语言，并用来编制用户程序，梯形图语言形象直观，易学易懂，。(2）控制灵活，程序可变，具有很好的柔性

可编租序控制器产品采用模块化形式，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，不用改变硬件，方便*地适应工艺条件的变化，具有很好的柔性。

(3）功能强，扩充方便，性能价格比高

可编程序控制器内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的逻辑判断、数据处理、PID调节和数据通信功能，可以实现非常复杂的控制功能。如果元件不够，只要加上需要的扩展单元即可，扩充非常方便。与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。

(4)控制系统设计及施工的工作量少，维修方便

可编程序控制器的配线与其它控制系统的配线比较少得多，故可以省下大量的配线，减少大量的安装接线时间，开关柜体积缩小，节省大量的费用。可编租序控制器有较强的带负载能力、可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。一般可用接线端子连接外部接线。可编程序控制器的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能，便于迅速地排除故障。

(5）**性高，抗干扰能力强

可编租序控制器是为现场工作设计的，采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，硬件措施如屏蔽、滤波、电源调整与保护、隔离、后备电池等，例如,西门子公司S7-200系列PLC内部EEPROM中，储存用户原程序和预设值在一个较长时间段(190小时)，所有中间数据可以通过一个超级电容器保持，如果选配电池模块，可以确保停电后中间数据能保存200天。软件措施如故障检测、信息保护和恢复、警戒时钟，加强对程序的检测和校验。从而提高了系统抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈千扰的工业生产现场，可编程序控制器已被广大用户公认为**的工业控制设备之一。

(6）体积小、重量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品

请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D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，使其在模块加工中独显威力。SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。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。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;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，C样条)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/810DE运行速度。温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D。

3) 840D
SINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。

产品功能
控制类型：采用32位微处理器、实现CNC控制，用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。
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SIMDRIVE611数字驱动模块：多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。
操作方式：其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教（TEACH IN） 手动输入运行（MDA） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。
轮廓和补偿：840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

NC编程：840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准)，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，程序编制与加工可同时进行，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。
PLC编程：840D的集成式PLC*以标准sIMAncs7模块为基础，PLC程序和数据内存可扩展到288KB，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以*的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件：840D系统提供了标准的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个通用接过RS232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
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。

西门子数控系统的基本构成
请参阅：SIEMENS数控系统操作部件，SIEMENS用于数控系统的HMI软件，西门子数控系统有很多种型号，首先我们来观察一下802D所构成的实物图，SINUMERIK 802D是个集成的单元，它是由NC以及PLC和人机界面（HMI）组成，通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。而在西门子的数控产品中特点，代表性的系统应该是840D系统。因此，我们可以通过了解西门子840D系统，来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。2西门子810D系统的结构组成 （请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将     SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。

人机界面
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。

dcs和plc的设计原理区别较大，plc是由继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻组运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作，来控

制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入plc的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。plc的cpu内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，执行一步该计数器自动加1，程序从起始步(步序号为零)起依次执行到*终步(通常为end指令)，然后再返回起始步循环运算。plc每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的plc，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作，这是dcs所没有的。这也是使plc的冗余不如dcs的原因。dcs是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和过程变量之间的关系都做成功能块（有的dcs系统称为膨化块)。dcs和plc的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是还是有区别。80年代以后，plc除逻辑运算外，控制回路用的算法功能已经大大加强，但plc用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编到比较麻烦。但在解算逻辑方面，表现出*的优点，在微秒量级，解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位(也有32位的)为一个模拟量。而dcs把所有输入都当成模拟量,

1位就是开关量。解

算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于plc解算一个pid运算在几十毫秒，这与dcs的运算时间不相上下。

在接地电阻方面，对plc也许要求不高，但对dcs一定要在几欧姆以下(通常在4欧姆以下)。模拟量隔离也是非常重要的。相同i/o点数的系统，用plc比用dcs，其成本要低一些(大约能省40%左右)。plc没有*操作站，它用的软件和硬件都是通用的

所以维护成本比dcs

要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少，采用plc较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多，*好采用dcs。dcs在控制器、i/o板、通讯网络等的冗余方面，一些运算、的特殊要求方面都要比plc好的多。plc由于采用通用软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些

(1)CPU与通用微机CPU一样，它是PLC的核心。

(2)PLC有系统存储器和用户存储器，前者用作存储监控程序、模块化应用子程序和各种系统参数等。后者用作存放用户程序。系统存储器的内容，用户通常不能直接存取，因此，存储器的容量是指用户存储器的容量。

存储器在硬件上，动态装载部分一般采用RAM，程序存储和备份部分则采用UVEP-ROM(紫外光擦除)、CMOSRAM(后备电池)或FI.ASH芯片/卡/盘(不需电池)等。

(3)用户输入/输出部分包括输入/输出接口，输入/输出控制电路及隔离电路等，用作PLC与外部输入/输出设备进行连接。