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西門子SM422數(shù)字量模塊16輸出
西門子產(chǎn)品訂貨號：6ES7422-1BH11-0AA0

西門子產(chǎn)品價格：98  RMB

西門子產(chǎn)品凈重：0.370 Kg

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概述

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能zui為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400

• 中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
• 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
• 模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整
• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
• 連接方便
• *通信和聯(lián)網(wǎng)功能
• 操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時可順利擴(kuò)展
• 多重計(jì)算：
  多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運(yùn)行。
  多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O。
• 模塊化：
  通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程組態(tài)和診斷：
  結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

S7-400H

• 具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動化系統(tǒng)。
• 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
  重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
• 冗余設(shè)計(jì)的功能
• 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
• 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
• 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。
• 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式*機(jī)架的配置
• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
• 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
• 如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯
• 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
• 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
• 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

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基于PLC的磨削數(shù)控系統(tǒng)

　　引言

　　PLC以其可靠性高、邏輯控制功能強(qiáng)、體積小、適應(yīng)性強(qiáng)和與計(jì)算機(jī)接口方便等優(yōu)勢在工業(yè)測控領(lǐng)域廣泛運(yùn)用, 已大量替代由中間繼電器和時間繼電器等組成的傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)。近年來, PLC技術(shù)發(fā)展迅猛, 新產(chǎn)品層出不窮。PLC不僅擅長開關(guān)量檢測和邏輯控制, 而且能夠處理模擬信號、進(jìn)行位置控制和回路控制, 還可以連接各種觸摸屏人機(jī)界面并具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。PLC配備適當(dāng)?shù)奈恢每刂茊卧陀|摸屏人機(jī)界面, 并根據(jù)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 或柔性制造系統(tǒng)( FMS) 的具體要求, 配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模塊或網(wǎng)絡(luò)單元, 即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連, 構(gòu)成開放的數(shù)控系統(tǒng)。本文介紹一種基于OMRONPLC的磨削數(shù)控系統(tǒng), 這種數(shù)控系統(tǒng)裝備的位置控制單元可以實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動, 并可根據(jù)實(shí)際需要, 任意擴(kuò)展控制軸數(shù); 觸摸屏人機(jī)界面可以根據(jù)操作需要靈活設(shè)計(jì); 還可通過DeviceNet、Controller Link和TCP / IP協(xié)議單元進(jìn)行多層次的網(wǎng)絡(luò)互連。這種數(shù)控系統(tǒng)目前已在3MZ2120磨床數(shù)控技術(shù)改造中獲得成功應(yīng)用。

　　1.數(shù)控系統(tǒng)的開放特征與典型模式

　　開放式數(shù)控系統(tǒng)一般基于PC平臺, 具有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、平臺無關(guān)性、可二次開發(fā)和適應(yīng)聯(lián)網(wǎng)工作等特征?；赑C平臺的開放式數(shù)控系統(tǒng)目前有3種典型模式。*種為衍生型(NC + PC) , 在傳統(tǒng)CNC中插入專門開發(fā)的接口板, 使傳統(tǒng)的CNC帶有PC的特點(diǎn)。此種模式是由于數(shù)控系統(tǒng)制造商不能在短期內(nèi)放棄傳統(tǒng)的CNC技術(shù)而產(chǎn)生的折中方案, 尚未實(shí)現(xiàn)NC內(nèi)核的開放, 只具有初級開放性; 第二種為嵌入型( PC +NC控制卡) , 將基于DSP的高速運(yùn)動控制卡(NC控制卡) 插在PC的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展槽中, 由PC機(jī)執(zhí)行各種非實(shí)時任務(wù), NC控制卡處理實(shí)時任務(wù)。是目前基于PC平臺的開放式數(shù)控系統(tǒng)的主流; 第三種為全軟件數(shù)控系統(tǒng), PC機(jī)不僅能夠完成管理等非實(shí)時任務(wù), 也可以在實(shí)時操作系統(tǒng)的支持下, 執(zhí)行實(shí)時插補(bǔ)、伺服控制、機(jī)床電器控制等實(shí)時性任務(wù)。這種模式的數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了NC內(nèi)核的開放和用戶操作界面的開放, 可以直接或通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行各種應(yīng)用軟件, 是真正意義上的開放式數(shù)控系統(tǒng)。與PC平臺開放式數(shù)控系統(tǒng)相比, 基于PLC的數(shù)控系統(tǒng)的開放性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層面和系統(tǒng)擴(kuò)充層面。PLC采用類似于PC的總線結(jié)構(gòu)和面向操作的梯形圖語言編程, 模擬量處理單元、位置控制單元、回路控制單元、網(wǎng)絡(luò)模塊或網(wǎng)絡(luò)單元等部件都有控制語句, 具有系統(tǒng)構(gòu)建靈活、擴(kuò)充能力強(qiáng)、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)便捷等優(yōu)點(diǎn)。編程語言標(biāo)準(zhǔn)化和部件可互換性的不斷增強(qiáng), 現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的普遍采用, 都使基于PLC的數(shù)控系統(tǒng)變得更加開放, 將成為面向CIMS或FMS的設(shè)備層的重要組成部分。

　　2.基于PLC的磨削數(shù)控系統(tǒng)

　　2.1 開關(guān)信號監(jiān)測與邏輯控制

　　當(dāng)前系統(tǒng)輸入輸出單元是PLC的基本組成部分,在磨削數(shù)控系統(tǒng)中承擔(dān)所有開關(guān)信號的監(jiān)測和全部邏輯控制功能。監(jiān)測信號主要有: 機(jī)械手進(jìn)出、機(jī)械手上下、料盤正反轉(zhuǎn)、修整器起落等動作的位置信號,磨削設(shè)備和輔助裝置上的各種工作狀態(tài)信號和異常報警信號。系統(tǒng)輸出單元控制磨削設(shè)備上所有電磁閥和機(jī)床電器系統(tǒng)等, 通過磨削設(shè)備上的液壓系統(tǒng), 控制機(jī)械手、料盤、工件卡盤、砂輪軸、床身、修整器等基本部件和冷卻、潤滑、過濾等輔助裝置按照磨床動作和磨削工藝要求工作, 實(shí)現(xiàn)磨削加工過程的自動化。

　　2.2 工件與砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度控制

　　保持工件與砂輪轉(zhuǎn)動速度恒定, 對提高磨削加工質(zhì)量十分有利。為此系統(tǒng)配備了2臺帶RS - 485串口變頻器, 分別驅(qū)動工件軸和砂輪軸。PLC采用聯(lián)機(jī)隨動控制保證兩者之間速度的配合與穩(wěn)定。操作人員依據(jù)磨削加工要求設(shè)定工件軸變頻器速度參數(shù), PLC接收該參數(shù)后, 參照砂輪直徑(設(shè)定或記憶值) 和轉(zhuǎn)動速度比例關(guān)系, 計(jì)算并自動設(shè)定砂輪軸變頻器的速度參數(shù)。在磨削加工過程中, PLC對砂輪在磨削及修整過程中的損耗給予速度自動補(bǔ)償。PLCzui多可以控制32臺變頻器, 不同廠家的變頻器可采用協(xié)議宏通信聯(lián)接。PLC按照變頻器地址( 0 - 31) 、指令代碼和相關(guān)數(shù)據(jù)順序向變頻器傳送命令, 對變頻器運(yùn)行、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等實(shí)施控制; PLC還可以監(jiān)視變頻器運(yùn)行狀態(tài), 當(dāng)變頻器發(fā)生過電流、過電壓、變頻器過載、硬件異常、電機(jī)過載、過力矩檢測、電源異常、通信超時等情況, 可將異常參數(shù)傳輸給PLC, 由PLC作出相應(yīng)處理。

　　2.3 位置控制單元(PCU) 與位置控

　　制PLC配備單軸位置控制單元, 與步進(jìn)電機(jī)或交流伺服電機(jī)驅(qū)動器配套使用, 可以完成開環(huán)或半閉環(huán)位置控制及速度控制, 配備兩軸聯(lián)動位置控制單元可以進(jìn)行實(shí)時插補(bǔ)控制, 實(shí)現(xiàn)直線和圓弧曲面等加工控制。目前各主要PLC制造商都已推出與PLC配套的PCU, 具備高速和高精度的位置控制功能。OMRON公司的CJ1MCPU 自帶PCU 的位置脈沖速度為1kBPS, 高級PCU 的速度可達(dá)到500kBPS,松下PP2 或PP4 系列的位置控制速度高達(dá)1MBPS。采用PLC設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng), 需根據(jù)控制精度、運(yùn)行速度和運(yùn)行軌跡要求選擇適合的位置控制單元( PCU) 。磨削數(shù)控系統(tǒng)控制精度要求較高(F1μm) ,一般選擇數(shù)字交流伺服系統(tǒng)。

　　2.4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與聯(lián)網(wǎng)功能靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)功能是PLC的重要特征。

　　OMRONPLC配有標(biāo)準(zhǔn)RS232接口連接觸摸屏人機(jī)界面、上位機(jī)或編程工作站。還可擴(kuò)展DeviceNet通信單元, 使各種符合DeviceNet通信協(xié)議的產(chǎn)品都可以連入系統(tǒng)中, 以構(gòu)成基于DeviceNet開放式現(xiàn)場總線的數(shù)控系統(tǒng); 系統(tǒng)與車間管理層計(jì)算機(jī)及車間其它PLC 的連接可以采用ControllerLink方式, 在PLC中擴(kuò)展Controller Link 通信單元,車間管理層計(jì)算機(jī)裝備Controller Link支持卡即可實(shí)現(xiàn)互連, 由底層DeviceNet設(shè)備、基于PLC的數(shù)控系統(tǒng)或其它測控設(shè)備和車間管理層計(jì)算機(jī)構(gòu)成3層遞階結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)。PLC一般都可配置符合TCP / IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)單元, 全面支持遠(yuǎn)程監(jiān)控等應(yīng)用。