6ES7215-1AG40-0XB0詳細(xì)說(shuō)明

應(yīng)用

CPU 414-2, CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 為中等性能要求中的高需求而設(shè)計(jì)． 他們可以滿足對(duì)程序容量和處理速度有較高要求的應(yīng)用．

CPU 414-2 和 CPU 414-3　中內(nèi)置 PROFIBUS DP 口，可以作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線。

使用 IF 964-DP 接口模板，還可將其他 DP 主站系統(tǒng)連接到 CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 上。

在使用 PROFINET-ASIC ERTEC 400 時(shí)，CPU 414-3 PN/DP 具有交換機(jī)功能。 它提供了可從外部接觸到的兩個(gè) PROFINET 端口。 除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線形結(jié)構(gòu)。

注意:
只有 6ES7 964-2AA04-0AB0 接口子模塊才能使用。

設(shè)計(jì)

CPU 裝配有：

• 功能強(qiáng)大的處理器：
  CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時(shí)間僅為 0.045µs 。

• CPU 414-2: 1 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 512 KB);
  CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB);
  CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 1.4 MB);
  快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序

• 靈活擴(kuò)展：
  高 131072 個(gè)數(shù)字量以及 81932 個(gè)模擬量輸入/輸出。

• MPI多點(diǎn)接口：
  通過(guò) MPI，可將多 32 個(gè)站連成簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 32 個(gè)連接。

• 模式選擇開(kāi)關(guān)：
  波動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。

• 診斷緩沖區(qū)：
  后的故障和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷。 可以對(duì)輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。

• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
  日期和時(shí)間附加在 CPU 的診斷消息后面

• 存儲(chǔ)卡:
  用于擴(kuò)展內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器。 存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲(chǔ)空間。 其結(jié)果是：

• 內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。

• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過(guò) PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。 對(duì)用戶來(lái)說(shuō),分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來(lái)處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
  組合式配置： SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。

CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 還包括：

• 附加模塊插槽：
  可用IF 964-DP 接口子模板進(jìn)行連接到PROFIBUS DP主站系統(tǒng)中。

CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（交換機(jī)）：

• PROFINET I/O，可連接 256 個(gè) IO 設(shè)備

• PROFINET CBA

功能

• 塊保護(hù)：
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問(wèn)。

• 集成的 HMI 服務(wù)：
  用戶只能用HMI設(shè)備數(shù)據(jù)源地址和數(shù)據(jù)目標(biāo)地址，此后系統(tǒng)將自動(dòng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

• 集成的通訊功能:

• PG/OP 通訊

• 共享數(shù)據(jù)通訊

• S7 標(biāo)準(zhǔn)通訊

• S7 通訊

CPU 414-3 PN/DP 其它：

• 在TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)上實(shí)現(xiàn)開(kāi)放的通訊

• 在基于組件的自動(dòng)化 (CBA) 中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)

• 通過(guò)集成的 Web 服務(wù)器而獲得附加診斷功能

• 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行固件更新

可以參數(shù)化的屬性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration"對(duì) S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

• MPI多點(diǎn)接口：

• 站地址定義

• 啟動(dòng)/循環(huán)行為

• 大循環(huán)時(shí)間和通訊負(fù)荷的規(guī)定

• 地址分配：
  I/O 模塊的編址

• 保持范圍：
  定義保持性位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和時(shí)鐘存儲(chǔ)器。

• 過(guò)程映像、局部數(shù)據(jù)的大小

• 診斷緩存區(qū)的長(zhǎng)度

• 保護(hù)級(jí)：
  程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)授權(quán)的定義

• 系統(tǒng)診斷：
  確定診斷信息的處理方法和范圍

• 實(shí)時(shí)中斷:
  設(shè)定周期

CPU 414-3 PN/DP 其它：

• PROFINET Interface

• 使用 NTP 規(guī)程對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化

信息指示功能

• 狀態(tài)和錯(cuò)誤指示燈：
  通過(guò) LED 指示出內(nèi)部和外部錯(cuò)誤及運(yùn)行狀態(tài)，如運(yùn)行 (RUN)、停止 (STOP)、重新啟動(dòng) (Restart)、測(cè)試功能 (Test function) 等。

• 測(cè)試功能：
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過(guò)程變量，讀取堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行單獨(dú)程序步驟，并禁用程序組件。

• 信息功能：
  可使用編程設(shè)備為用戶提供有關(guān)存儲(chǔ)器容量和 CPU 的工作模式，以及工作和負(fù)載存儲(chǔ)器的當(dāng)前使用率等方面的信息

SIMATIC HMI 多面板作為一鍵式產(chǎn)品
示例包括多面板，裝在定制的壓鑄鋁外殼中：OEM MP 270-10“和 15"；安裝有應(yīng)用軟件，可隨時(shí)連接，“即裝即用"。

高度的工業(yè)功能，是由于、堅(jiān)固、久經(jīng)測(cè)試與驗(yàn)證的設(shè)計(jì)：

• 符合人體工程學(xué)，經(jīng)技術(shù)證明和驗(yàn)證的解決方案，可隨時(shí)操作

• 即使在非常惡劣的環(huán)境條件下也能安全操作

• 經(jīng)過(guò)溫度測(cè)試和溫度監(jiān)控

• 甚至適用于特殊行業(yè)，例如不銹鋼型可用于食品、飲料以及煙草工業(yè)

• 高可用性，確保能快速收回投資

• 西門子質(zhì)量支持，服務(wù)和維修

使用 HMI 操作員工作站時(shí)須考慮以下因素：

• 優(yōu)化的 HMI 產(chǎn)品安裝技術(shù)，可消除外殼的熱點(diǎn)和熱窩

• 整個(gè)操作員工作站在使用 Data 的地方持續(xù)作業(yè)情況下，計(jì)算實(shí)際zui大允許的環(huán)境溫度時(shí)，須考慮散熱值。

• 運(yùn)行時(shí)保證低于旋轉(zhuǎn)海量存儲(chǔ)器系統(tǒng)的負(fù)載極限,及經(jīng)過(guò)對(duì)整個(gè)操作員站振動(dòng)和沖擊測(cè)試的大尺寸顯示

• 符合法規(guī)要求(認(rèn)證)

• 確定和測(cè)試所需的防護(hù)等級(jí)和電磁兼容性措施

• 耐磨、耐化學(xué)腐蝕，保證了表面質(zhì)量

• 在zui大程度上，無(wú)源技術(shù)提供了所有措施的基礎(chǔ)，使得在特殊環(huán)境下（如無(wú)有源環(huán)境下）使用操作員站時(shí)的適用性得到了改善。目的是保證其耐用，*運(yùn)行及zui小維護(hù)量。

HMI 設(shè)備不能安裝在控制柜或直接安裝在機(jī)器上時(shí)，可使用成套 HMI 操作員站。操作員站適用于：

• 工業(yè)應(yīng)用

• 接近工業(yè)應(yīng)用

• 輔助應(yīng)用于食品、飲料以及煙草工業(yè)

• 不銹鋼型主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槭称?、飲料以及煙草工業(yè)

HMI 成套交付產(chǎn)品可用于預(yù)安裝，隨時(shí)運(yùn)行硬件和軟件產(chǎn)品的地方。

HMI 操作員站的概念基于模塊化系統(tǒng)，在該模塊化系統(tǒng)中，HMI 設(shè)備內(nèi)置在選擇的外殼中以滿足功能要求。

• 具有全面防護(hù) (IP65) 的 HMI 設(shè)備外殼

• 可以安裝在支撐腳、500 mm 支撐臂或 750 mm 支撐臂上

• 可通過(guò)調(diào)節(jié)元件旋轉(zhuǎn)

• 外部鍵盤和鼠標(biāo)的連接選件

• 特定硬件組件的安裝選件

成套產(chǎn)品的環(huán)境溫度

環(huán)境溫度總低于安裝在操作員站外殼內(nèi)的 HMI 產(chǎn)品（溫度值在手冊(cè)中）的zui大允許溫度。根據(jù)組件和版本（例如，按照散熱設(shè)計(jì)），操作員站周圍允許的環(huán)境溫度將在 5°C 和 40 °C 之間變化
通過(guò)應(yīng)用附加冷卻措施，可以達(dá)到較高的操作員站環(huán)境溫度。

• 輕松，快速運(yùn)行

• 操作員站可快速適應(yīng)不同的操作員

• 操作原理連貫，易于學(xué)習(xí)

• 運(yùn)行時(shí)耐沖擊，抗振

• 適于設(shè)備選型（SIMATIC HMI 設(shè)備, 10“ 顯示）

• 保證了數(shù)據(jù)傳送和對(duì)驅(qū)動(dòng)和接口的訪問(wèn)

• 機(jī)器的直接運(yùn)行（傳統(tǒng)操作部件，用于直接連接至機(jī)器單元）

• 簡(jiǎn)單的字母輸入

• 考慮到了清潔劑

• 人機(jī)交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有自己獨(dú)立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺(tái)計(jì)算機(jī)中。
  （1）、MMC(Man Machine communication)
  zui常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開(kāi)發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20對(duì)應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU50、PCU70對(duì)應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI,
  HMI有分為兩種：嵌入式HMI和HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時(shí)，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載HMI.

  

  （2）、OP(Operation pannel)
  OP單元一般包括一個(gè)10.4〞TFT顯示屏和一個(gè)NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031zui為常用。
  （3）、MCP(Machine control pannel)
  MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對(duì)810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開(kāi)關(guān)設(shè)定。
  對(duì)于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù)，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個(gè)總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為提高人機(jī)交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。
  2.2 NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元
  SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：*控制單元,負(fù)責(zé)NC所有的功能,機(jī)床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個(gè)COM CPU板. 一個(gè)PLC CPU板和一個(gè)DRIVE板組成.

  根據(jù)選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測(cè)量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動(dòng)模塊均排列在其右側(cè)。
  2.3 數(shù)字驅(qū)動(dòng)  
  數(shù)字伺服：運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動(dòng)和1FT6(1FK6)電機(jī)組成。
  SINUMERIK840D配置的驅(qū)動(dòng)一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動(dòng)模塊（功率模塊）。

  電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過(guò)模塊上的訂貨號(hào)或標(biāo)記可識(shí)別。
  611D數(shù)字驅(qū)動(dòng):是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動(dòng)的交流驅(qū)動(dòng)，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)給伺服電機(jī)可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號(hào)為1Vpp正弦波，可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。

  2.4 PLC模塊
  SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）機(jī)信號(hào)模塊（Signal Module）。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
  電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。
  接口模塊（IM）是用于級(jí)之間互連的。
  信號(hào)模塊（SM）使用與機(jī)床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。