西门子plc、nc培训教材

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1、WWW.PLCWORLD.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（一） 第一部分西门子第一部分西门子第一部分西门子第一部分西门子 PLCPLCPLCPLC 培训教材培训教材培训教材培训教材 一一一一、S5S5S5S5 系统的培训系统的培训系统的培训系统的培训： 可编控制器是一种数字操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程的存贮器存贮、执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术运算等操作指令。并通过数字式、模拟式的输入和输出来控制各类机械和生产过程。可编程控制器和它的有关设备应易于和工业控制系统联成一个整体并易于扩充其功能。SIEMENS 的 PLC 可以说是业界的典范。以下对西门子的

2、PLC 产品情况做一下介绍。 1. S1 基本逻辑控制 2. S2 步进和顺序控制 3. S3 用存贮方式实现控制并开始使用 STEP3 语言 4. S4 大型存贮方式采用了 320 计算机 5. S5 采用微处理器实现的控制 6. S7 西门子新一代 PLC，速度更快，功能更强 S5 系列产品包括：S590U、S595U、S5100U、S5115U、S5101R、S5110A、S5130A、S5135W 等等 其中后缀的含义如下 A 无通风的牢固型结构 K 带通风的紧凑型结构 S 快速处理 W 字处理 R 开关语言 WWW.PLCWORLD.CN U 通用型 由于大家对 SIEMENS 的

3、PLC 的了解都比较多，对于 S5 系统，我只着重介绍维修方面应注意的一些事项： 执行总清的两种方法: 1.将复位设置开关拨到 OR 位置, 将 RN/ST 开关 RN-ST-RN-ST-RN 2.用编程器执行一次 PLC 的 Delete, 操作为: Object - Blocks - Delete - in the PLC, 选择 all blocks=overall reset, 然后执行 Delete 注: 必需将 RN/ST 开关拨到 ST 位置才能进行总清 PLC 执行总清期间, CPU 的 BASP 灯亮,CPU 其余灯(包括 ST 灯)都不亮) 总清后清除以下内容: 1.PLC

4、 程序存储器 2.所有的数据(PII PIQ F T C RS ) 3.所有的错误(RS 的信息 ) 注: 总清后, 所有 PLC 内部程序如 FB240-FB251 和 EPROM 子模板的程序都还保留, 可立即运行扫描。 他所使用的编程语言是 STEP5，Simatic s5 系列的 PLC 的各种功能是借助于编程语言 Step-5 来表达的，Step-5 共有三种表示方法： 1.梯形图 LAD 2.流程图 CSF，根据德国标准 DIN40700 和 DIN40719 规定的逻辑符号设计的程序 3.语句表 STL，用所定义的逻辑指令表示的程序 WWW.PLCWORLD.CN 关于编程软件

5、STEP 5 的使用，下面是以 V7.0 为例做说明。V6.3到 V6.6 的操作基本一样，但从 V7.0 开始则有较大的变化，但这样菜单内容的功能基本没有太大的变化 上图就是 S5 V7.0 启动以后的界面。基本的功能菜单都在上面了。一般情况下，我们使用 S5 V7.0 主要有两个方面：一个是编程，一个是连机监控。但不论是编程还是监控，我们都需要建立一个工程文件。 在这个project下面有四个子项，一是set，快捷键是 F4,按下会进入设置页面： 二是 LOAD，快捷键是 F10。作用是调出以前保存下来的工程文件，三是 SAVE，保存工程文件。四是 SAVE AS，将工程另存为一个新的工程

6、。 如果在上面这个页面连机成功，MODE 变为 ONLINE，则可以进行上传、下载以及状态监控了。按 ESC 键或 F8，返回到主页面。如果想上传或下载程序的话，则进入 BLOCKS 子菜单。 具体的操作有很多，但我们在维修中用到的很少。基本上使用监控一项就可以满足一般的使用要求了。 在程序的存储上，一般使用 EPROM，这样，即使掉电，程序也不会丢失。但并不是说万无一失，在外界电压以及紫外线的影响下，在极个别的情况下，EPROM 重的程序也会部分丢失。下面介绍一下 EPROM 的烧制过程。 上图只是告诉我们在用 PG7XX 编程器来读写存贮子模块时该插那里下面是具体的一些操作过程 1.用编

7、程器读写存贮子模块时，编程器必须用交流电电源 2.加载 EPROM 读写的驱动，或是直接运行 SIM_730.EXE 加载驱动的方法：在 DOS 状态下，进入 S5 的系统目录运行S5DRV.EXE，出现驱动选择页面，第一页是语言选择页，选择英语，再按回车，进入第二页，在第二页中，可以选择的范围有以下几个 EPROMH1H2 - LOAD drivers = x EPROM drivers H1 drivers for cap 141 H1 drivers for CP 1413 L2 drivers for CP5410R 选中 EPROM drivers 后，按 F8 确认，退出 以上是以

8、 V6.6 的系统为例，说明到底如何来读写程序子模块。加载有上述驱动后，运行 S5 进入菜单，选择按以前方法建好工程文件，如是想读取程序，按是，进入菜单Management，选 EPROMS，按回车，即可进入 EPROM 功能菜单。在 MODE 处可以按 F3 来选择模式(WORDWORD/FIELDBYTE)，右边则是读出程序后，保存的文件名。选择完成后，则可按 F6(ENTER)确认进入。 将会出现以下功能菜单项 Blow Read Delete DUPLICATE E INFO Presets Aux FCT RETURN - 选择相应的功能键，如读Read 再出现以下提示 Read

9、EPROM Block: PTR: 如想读取所有块，则需要在 BLOCK 时输入 A，然后按Insert键，(SIEMENS S5 的执行键)，将会出现以下提示 PROG NUMBER Selection list with help key 这时，如果按下 F12，则会出现存贮子模块的订货号，与 PROG NUMBER 的对应关系，如 6ES5-375-8LC11，则它的号是 202，我们将这个号输入到 PROG NUMBER 后面，按Insert键，即可以开始读取程序。写与删除的操作差不多。 在 PG 与 S5 的连接中，可以选择 25 针或 9 针对 S5 的 15 针进行通讯，有专门的

10、电缆，也可以自己制作，具体的转换电路为： 第二部分：S7200 STEP7-Micro/WIN32 编程软件介绍 STEP7-Micro/WIN32 是西门子公司专为 SIMATIC S7-200 系列可编程序控制器研制开发的编程软件，它是基于 Windows 的应用软件，功能强大，既可用于开发用户程序，又可实时监控用户程序的执行状 态。下面将介绍该软件的安装、基本功能以及如何应用编程软件进行编程、调试和运行监控等内容。 一、安装 STEP7-Micro/WIN32 编程软件 1、系统要求 运行 STEP7-Micro/WIN32 编程软件的计算机系统要求 CPU 80486 以上的微处理器

11、内存 8MB 以上 硬盘 50MB 以上 操作系统 Windows 95, Windows 98, Windows ME, Windows 2000 计算机 IBMPC 及兼容机 2、硬件连接 利用一根 PC/PPI（个人计算机/点对点接口）电缆可建立个人计算机与 PLC 之间的通信。这是一种单主站通信方式，不需要其他硬件，如调制解调器和编程设备等。 典型的单主站连接如图 A-1 所示。把 PC/PPI 电缆的 PC 端与计算机的 RS-232 通信口（COM1 或 COM2）连接，把 PC/PPI 电缆的 PPI 端与 PLC 的 RS-485 通信口连接即可。 图 A-1 PLC 与计算机

12、间的连接 3、软件安装 STEP7-Micro/WIN32 编程软件可以从西门子公司的网站上下载，也可以用光盘安装，安装步骤如下： 1）双击 STEP7-Micro/WIN32 的安装程序 setup。exe，则系统自动进入安装向导。 2）在安装向导的帮助下完成软件的安装。软件安装路径可以使用默认的子目录，也可以用“浏览”按钮，在弹出的对话框中任意选择或新建一个子目录。 3） 在安装过程中，如果出现 PG/PC 接口对话框，可点击“取消”进行下一步。 4）在安装结束时，会出现下面的选项： 是，我现在要重新启动计算机（默认选项）； 否，我以后再启动计算机。 建议选择默认项，单击“完成”按钮，结

13、束安装。 5）软件安装结束后，会出现两个选项： 是，我现在浏览 Remade 文件（默认选项）； 是，我现在进入 STEP7-Micro/WIN32 如果选择默认选项，可以使用德语、英语、法语、西班牙语和意大利语阅读 Remade 文件，浏览有关 STEP7-Micro/WIN32 编程软件的信息。 二、STEP7-Micro/WIN32 编程软件的主要功能 1、基本功能 STEP7-Micro/WIN32编程软件的基本功能是协助用户完成应用软 件的开发，其主要实现以下功能。 1）在脱机（离线）方式下创建用户程序，修改和编辑原有的用户程序。在脱机方式时，计算机与 PLC 断开连接，此时能完成大

14、部分的基本功能，如编程、编译、调试和系统组态等，但所有的程序和参数都只能存放在计算机的磁盘上。 2）在联机（在线）方式下可以对与计算机建立通信关系的 PLC直接进行各种操作，如上载、下载用户程序和组态数据等。 3）在编辑程序的过程中进行语法检查，可以避免一些语法错误和数据类型方面的错误。经语法检查后，梯形图中错误处的下方自动加红色波浪线，语句表的错误行前自动画上红色*，且在错误处加上红色波浪线。 4）对用户程序进行文档管理，加密处理等。 5）设置 PLC 的工作方式、参数和运行监控等。 2、主界面各部分功能 STEP7-Micro/WIN32 编程软件的主界面外观如图 A-2 所示。 图 A-

15、2 STEP7-Micro/WIN32 编程软件界面 界面一般可以分成以下几个区：标题栏、菜单条（包含 8 个主菜单项） 、工具条（快捷按钮） 、引导条（快捷操作窗口） 、指令树（快捷操作窗口）、输出窗口、状态条和用户窗口（可同时或分别打开 5个用户窗口）。 除菜单条外，用户可以根据需要决定其他窗口的取舍和样式。 （1）菜单条 在菜单条中共有 8 个主菜单选项，各主菜单项的功能如下。 1）文件（File）菜单项可完成如新建、打开、关闭、保存文件、导入和导出、上载和下载程序、文件的页面设置、打印预览和打印设置等操作。 2）编辑（Edit）菜单项提供编辑程序用的各种工具，如选择、剪切、复制、粘贴

16、程序块或数据块的操作，以及查找、替换、插入、删除和快速光标定位等功能。 3）视图（View）菜单项可以设置编程软件的开发环境，如打开和关闭其他辅助窗口（如引导窗口、指令树窗口、工具条按钮区），执行引导条窗口的所有操作项目，选择不同语言的编程器（LAD、STL 或 FBD），设置 3 种程序编辑器的风格（如字体、指令盒的大小等）。 4）可编程控制器（PLC）菜单项用于实现与 PLC 联机时的操作，如改变 PLC 的工作方式、在线编译、清除程序和数据、查看PLC 的信息、以及 PLC 的类型选择和通信设置等。 5）调试（Debug）菜单项用于联机调试。 6）工具（Tools）菜单项可以调用复杂指令

17、（如 PID 指令、NETR/NETW 指令和 HSC 指令），安装文本显示器 TD200，改变用户界面风格 （如设置按钮及按钮样式、添加菜单项） ，用“选项”子菜单可以设置三种程序编辑器的风格 （如语言模式、颜色等） 。 7）窗口（Windows）菜单项的功能是打开一个或多个窗口，并进行窗口间的切换。可以设置窗口的排放方式（如水平、垂直或层叠）。 8）帮助（Help）菜单项可以方便地检索各种帮助信息，还提供网上查询功能。而且在软件操作过程中，可随时按 F1 键来显示在线帮助。 （2）工具条 将 STEP7-Micro/WIN32 编程软件最常用的操作以按钮形式设定到工具条，提供简便的鼠标操

18、作。可以用“视图”菜单中的“工具”选项来显示或隐藏 3 种按钮：标准、调试和指令。 （3）引导条 在编程过程中，引导条提供窗口快速切换的功能，可用“视图”菜单中的“引导条”选项来选择是否打开引导条。引导条中有以下七种组件。 1）程序块（Program Block）由可执行的程序代码和注释组成。程序代码由主程序（OB1）、可选的子程序（SBR0）和中断程序（INT0）组成。 2）符号表（Symbol Table）用来建立自定义符号与直接地址间的对应关系，并可附加注释，使得用户可以使用具有实际意义的符号作为编程元件，增加程序的可读性。例如，系统的停止按钮的输入地址是 I0.0，则可以在符号表中将

19、I0.0 的地址定义为 stop，这样梯形图所有地址为 I0.0 的编程元件都由 stop 代替。 当编译后，将程序下载到 PLC 中时，所有的符号地址都将被转换成绝对地址。 3）状态图（Status Chart）用于联机调试时监视各变量的状态和当前值。只需要在地址栏中写入变量地址，在数据格式栏中标明变量的类型，就可以在运行时监视这些变量的状态和当前值。 4）数据块（Data Block）可以对变量寄存器 V 进行初始数据的赋值或修改，并可附加必要的注释。 5）系统块（System Block）主要用于系统组态。系统组态主要包括设置数字量或模拟量输入滤波、设置脉冲捕捉、配置输出表、定义存储器

20、保持范围、设置密码和通信参数等。在本附录中对系统组态的设置不作详细介绍。 6）索引（Cross Reference）可以提供索引信息、字节使用情况和位使用情况信息，使得 PLC 资源的使用情况一目了然。只有在程序编辑完成后，才能看到交叉索引表的内容。在交叉索引表中双击某个操作数时，可以显示含有该操作数的那部分程序。 7）通信（Communications）可用来建立计算机与 PLC 之间的通信连接，以及通信参数的设置和修改。 在引导条中单击“通信”图标，则会出现一个“通信”对话框，双击其中的“PC/PPI”电缆图标，将出现“PG/PC”接口对话框，此时可以安装或删除通信接口，检查各参数设置是否

21、正确，其中波特率的默认值是 9600。 设置好参数后，就可以建立与 PLC 的通信联系。双击“通信”对话框中的“刷新”图标，STEP7-Micro/WIN32 将检查所有已连接的 S7-200 的 CPU 站，并为每一个站建立一个 CPU 图标。 建立计算机与 PLC 的通信联系后，可以设置 PLC 的通信参数。单击引导条中“系统块”图标，将出现“系统块”对话框，单击“通信口 （Port） ”选项，检查和修改各参数，确认无误后，单击“确认（OK）”按钮。最后单击工具条的“下载（Download）”按钮，即可把确认后的参数下载到 PLC 主机。 用指令树窗口或视图（View）菜单中的选项也可以

22、实现各编程窗口的切换。 （4）指令树 指令树提供编程所用到的所有命令和 PLC 指令的快捷操作。可以用视图（View）菜单的“指令树”选项来决定其是否打开。 （5）输出窗口 该窗口用来显示程序编译的结果信息。如各程序块的信息、编译结果有无错误以及错误代码和位置等。 （6） 状态条 状态条也称任务栏，用来显示软件执行情况，编辑程序时显示光标所在的网络号、行号和列号，运行程序时显示运行的状态、通信波特率、远程地址等信息。 （7）程序编辑器 可以用梯形图、语句表或功能表图程序编辑器编写和修改用户程序。 （8）局部变量表 每个程序块都对应一个局部变量表，在带参数的子程序调用中，参数的传递就通过局部变量

23、表进行的。 三、STEP7-Micro/WIN32 编程软件的使用 1、生成程序文件 程序文件的来源有三个：新建一个程序文件、打开已有的程序文件和从 PLC 上载程序文件。 （1） 新建程序文件 可以用“文件 （File） ”菜单中的“新建（New）”项或工具条中的“新建（New）”按钮新建一个程序文件。如图 A-3 所示为一个新建程序文件的指令树。 图 A-3 新建程序文件结构 在新建程序文件的初始设置中，文件以“Project1 （CPU221） ”命名，CPU221 是系统默认的 PLC 的 CPU 型号。在指令树中可见一个程序文件包含 7 个相关的块（程序块、符号表、状态图、数据块、

24、系统块、交叉索引及通信） ，其中程序块包含一个主程序（MAIN）、一个可选的子程序（SBR 0）和一个中断服务程序（INT 0）。 用户可以根据实际编程的需要修改程序文件的初始设置。 1）确定 PLC 的 CPU 型号。右击“Project1（CPU221）”图标，在弹出的按钮中单击“类型（Type）”，就可在对话框中选择实际的 PLC 型号。也可用“PLC”菜单中的“类型（Type）”项来选择 PLC 型号。 2）程序更名。如果要更改程序的文件名，可点击“文件（File）”菜单中“另存为（Save as）”项，在弹出的对话框中键入新 的文件名。 程序块中主程序的名称一般用默认名称“MAIN”

25、，任何程序文件都只有一个主程序。 对子程序和中断程序的更名可在指令树窗口中右击需要更名的子程序或中断程序名，在弹出的选择按钮中单击“重命名（Rename）”，然后键入新名称。 3）添加子程序或中断程序。 方法一：在指令树窗口中右击“程序块（Program Block）”图标，在弹出的选择按钮中单击“插入子程序（Insert Subroutine）”或“插入中断程序（Insert Interrupt）”项。 方法二：用“编辑（Edit）”菜单中“插入（Insert）”项下的“子程序（Subroutine）” 或“中断程序（Interrupt）”来实现。 方法三：右击编辑窗口，在弹出的选项中选择“

26、插入（Insert）”项下的“子程序（Subroutine）” 或“中断程序（Interrupt）”命令。 新生成的子程序或中断程序会根据已有的子程序或中断程序的数目自动递增编号，用户可将其更名。 （2）打开程序文件 打开磁盘中已有的程序文件，可用“文件（File）”菜单中的“打开（Open）”命令，或单击工具条中的“打开（Open）”按钮。 （3）上载程序文件 在与 PLC 建立通信的情况下，可以将存 储在 PLC 中的程序和数据传送给计算机。可用“文件（File）”菜单中的“上载（Upload）”命令，或单击工具条中的“上载（Upload）”按钮来完成文件的上载。 2、编辑程序文件 利用S

27、TEP7-Micro/WIN32编程软件进行程序的编辑和修改一般采用梯形图编辑器，下面将介绍梯形图编辑器的一些基本编辑操作。语句表和功能表图编辑器的操作可类似进行。 （1）输入编程元件 梯形图的编程元件有触点、线圈、指令盒、标号及连接线，可用两种方法输入。 方法一：用工具条上的一组编程按钮，如图 A-4 所示。单击触点（Contact）、线圈（Coil）或指令盒（Box）按钮，从弹出的窗口中选择要输入的指令，单击即可。 图 A-4 编辑按钮 工具条中的编程按钮有 9 个，下行线、上行线、左行线和右行线按钮用于输入连接线，形成复杂的梯形图；触点、线圈和指令盒按钮用于输入编程元件；插入网络和删除网

28、络按钮用于编辑程序。 方法二：根据要输入的指令类别，双击指令树中该类别的图标，选择相应的指令，单击即可。 图 A-5 指令树中的位逻辑指令 输入编程元件的步骤： 1）顺序输入编程元件。在一个网络中，如果只有编程元件的串联连接，输入和输出都无分支，则可从网络的开始依次输入各个编程元件，每输入一个编程元件，光标自动右移一列，如图 A-6 所示。 图 A-6 顺序输入编程元件 2） 输入操作数。输入编程元件后，会出现“?.?”或“?”，表示此处应输入操作数 。 单击“?.?”或“?” ， 即可键入操作数 。 3）任意添加编程元件。如果想在任意位置添加一个编程元件，只需单击这一位置，将光标移到此处，

29、然后输入编程元件。 （2）复杂结构输入 如果想编辑图 A-7 的梯形图，可单击图 A-6 中网络 1 第一行的下方，然后在光标显示处输入触点，生成新的一行。输入完成后，将光标移回到刚输入的触点处，单击工具栏中“上行线（Line Up）”按钮即可。 图 A-7 复杂结构输入 如果要在一行的某个元件后向下分支，可将光标移到该元件处，单击“下行线（Line Down）”按钮即可。 （3）插入和删除 编辑程序时，经常要进行插入或删除一行、一列、一个网络、一个字程序或一个中断程序的操作，实现上述操作的方法有两种。 方法一：右击程序编辑区中要进行插入（或删除）的位置，在 弹出的菜单中选择“插入（Inser

30、t）”或“删除（Delete）”，继续在弹出的子菜单中单击要插入（或删除）的选项，如行（Row）、列（Column）、向下分支（Vertical）、网络（Network）、中断程序（Interrupt）和子程序（Subroutine）。 图 A-8 插入或删除操作 方法二：将光标移到要操作的位置，用“编辑（Edit）”菜单中“插入（Insert）”或“删除（Delete）”命令完成操作。 （4）块操作 块操作包括块选择、块剪切、块删除、块复制和块粘贴，可方便实现对程序的移动、复制和删除操作。 （5）编辑符号表 单击引导条中“符号表（Symbol Table）”图标，或使用“视图 （View）

31、”菜单中的“符号表 （Symbol Table） ”命令，进入符号表窗口，如图 A-9 所示。单击单元格可进行符号名、直接地址、注释的输入。图 A-7 中的直接地址编号在编写了符号表后，经编译可形成如图 A-10 的结果。 图 A-9 “符号表”窗口 图 A-10 用符号表编程 要想在梯形图中显示符号 ， 可选中“视图 （View） ”菜单中的“符号寻址（Symbolic Addressing）”项。反之，要在梯形图中显示直 接地址，则取消“符号寻址（Symbolic Addressing）”项。 （6）使用局部变量表 局部变量表是用来定义有范围限制的局部变量，局部变量只能在创建它的程序单元中

32、有效，而全局变量在各程序单元均有效，可用符号表定义全局变量。 打开局部变量表的方法是将光标移到程序编辑区的上边缘，然后向下拖动，则自动出现局部变量表。如图 A-11 所示。在局部变量表中可以设置变量名称（Name）、变量类型（Var Type）、数据类型（Data Type）和注释（Comment） ，系统会自动分配局部变量的存储位置。 图 A-11 局部变量表 局部变量表中，变量类型有输入（IN）、输出（OUT）、输入-输出（IN-OUT）及暂存（TEMP）四种，根据不同的参数类型可选择相应的数据类型，如位（BOOL）、字节（BYTE）、字（WORD）、整数（INT）、实数（REAL）等。

33、如果要在局部变量表中插入或删除一个局部变量，可右击变量类型区 ， 在弹出的菜单中选择“插入”或“删除” ， 再选择“行 （Row） ”或“行下（Row Below）即可。 （7）添加注释 梯形图编辑器中的 Network n 表示每个网络，同时也是标题栏，可在此为每个网络添加标题或注释说明。用鼠标双击 Network n 区域，弹出的对话框如图 A-12 所示，在“标题（T e） ”文本框中键入标题，在“注释 （Comment） ”文本框中键入注释。 图 A-12 “标题和注释”窗口 （8）切换编程语言 STEP7-Micro/WIN32 编程软件可方便地进行三种编程语言语句表、梯形图和功能表

34、图的相互切换。方法是在“视图（View）”菜单中单击“STL”、“LAD”或“FBD”，即可进入相应的编程环境。 （9）编译程序 程序文件编辑完成后，可用“PLC”菜单中的“编译（Compile）”命令，或工具栏中的“编译（Compile）”按钮进行离线编译。编译结束后，将在输出窗口中显示编译结果。 （10）下载程序 程序只有在编译正确后才能下载到计算机中。下载前，PLC 必须处于“STOP”状态。如果不在 STOP 状态，可单击工具条中“停止（STOP）”按钮，或选择“PLC”菜单中的“停止（STOP）”命令，也可以将 CPU 模块上的方式选择开关直接扳到“停止（STOP）”位置。 为了使下

35、载的程序能正确执行，下载前应将 PLC 中存储的原程序清除。单击“PLC”菜单项中的“清除（Clear）”命令，在出现的对话框中选择“清除全部（Clear All）”即可。 3、打印程序文件 单击“文件（File）”菜单中的“打印（Print）”选项，在如图 A-13 所示的对话框中可以选择打印的内容，如阶梯（Ladder）、符号表（Symbol Table）、状态图（Status C t）、数据块（Data Block）、交叉索引（Cross Reference）及元素使用（Element Usage）。还可以选择阶梯打印的范围，如全部（All）、主程序（MAIN）、子程序（SBR）以及中断

36、程序（INT）。 图 A-13 “打印输出”窗口 单击图 A-13 中左下角的“选项（Options）”按钮，将出现如图 A-14 所示的对话框，可选择每页打印的列数（Number of Columns to Print）、属性（Properties）、局部变量表（Local Variable Table）及网络注释（Network Comments）。 图 A-14 “打印选项”窗口 四、程序的调试及监控 STEP7-Micro/WIN32编程软件允许用户在软件环境下直接调试并监控程序的运行。 1、选择扫描次数 监视用户程序的执行时，可选择单次或多次扫描。应先将 PLC 的工作方式设为“ST

37、OP”，使用“调试（Debug）”菜单中的“多次扫描（Multiple Scans）”或“初次扫描（Fist Scans）”命令。在选择多次扫描时，要指定扫描的次数。 2、用状态图监控程序 STEP7-Micro/WIN32编程软件可以使用状态图来监视用户程序的执行情况，并可对编程元件进行强制操作。 （1）使用状态图 在引导条窗口中单击“状态图（Status Chart）”图标，或使用“调试（Debug）”菜单中的“状态图（Status Chart） ”命令就可打开状态图窗口 ， 如图 A-15 所示 。 在状态图的“地址（Address）”栏中键入要监控的编程元件的直接地址（或用符号表中的

38、符号名称），在“格式（Format）”栏中显示编程元件的数据类型，在“当前值（Current Value）”栏中可读出编程元件的状态的当前值。 图 A-15 “状态图”窗口 工具条中状态图的编辑工具有顺序排序（Sort Ascending）、逆序排序（Sort Descending）、单次读取（Single Read）、全部写（Write All）、强制（Force）、解除强制（Unfore）、解除所有强制（Unfore All）以及读所有强制（Read All Forced）等。 （2）强制操作 强制操作是指对状态图中的变量进行强制性地赋值。S7-200 允许对所有的 I/O 位以及模拟量

39、I/O（AI/AQ）强制赋值，还可强制改变最多16 个 V 或 M 的数据，其变量类型可以是字节、字或双字。 1）强制。若要强制一个新值，可在状态图的“新数值（New Value）”栏中输入新值，然后单击工具条中的“强制（Force）”按钮。如果要强制一个已经存在的值，可以单击状态图中“当前数值 （Current Value） ”栏，然后点击“强制（Force）”按钮。 2）读所有强制。打开状态图，单击工具条中的“读所有强制（Read All Forced）“按钮，则状态图中所有被强制的单元格会显示强制符号。 3）解除强制。在当前值栏中单击要取消强制的操作数，然后点击工具条中的“解除强制（Un

40、fore）“按钮。 4）解除所有强制。打开状态图，单击工具条中的“解除所有强制（Unfore All）”按钮。 3、运行模式下编辑程序 在运行模式下，可以对用户程序作少量修改，修改后的程序一旦下载将立即影响系统的运行。可进行这种操作的 PLC 有 CPU224 和 CPU226 两种。操作如下。 1）在运行模式下，选择“调试（Debug）”菜单中“在运行状态编辑程序（Program Edit in RUN）”命令。运行模式下只能对主机中的程序进行编辑，当主机中的程序与编程软件中的程序不同时，系统会提示用户存盘。 2）屏幕弹出警告信息，单击“继续（Continue）”按钮，PLC 主机中的程序

41、将被上载到编程窗口，此时可在运行模式下编辑程序。 3）程序编译成功后，可用“文件（File）”菜单中的“下载（Download）”命令，或单击工具条中的“下载（Download）”按钮将程序下载到 PLC 主机。 4）退出运行模式编辑。使用“调试（Debug）”菜单中“在运行状态编辑程序（Program Edit in RUN）”命令，然后根据需要选择“选项（Checkmark）”中的内容。 4、程序监控 STEP7-Micro/WIN32 提供的三种程序编辑器（梯形图、语句表及功能表图）都可以在 PLC 运行时监视各个编程元件的状态和各个操作数的数值。这里只介绍在梯形图编辑器中监视程序的运行

42、状态，如图 A-15 所示，梯形图编辑器窗口中被点亮的元件表示处于接通状态。 程序监控的实现，可用“工具（Tools）”菜单中的“选项（Options）”命令打开选项对话框，选择“LAD 状态（LAD status）”项，然后再选择一种梯形图样式，在打开梯形图窗口后，单击工具条中“程序状态（Program status）”按钮。 梯形图的显示样式有 3 种：指令内部显示地址和外部显示数据值；指令外部既显示地址又显示数据值；只显示数据值。 五、S7-200 的出错代码 使用“PLC”菜单中的“信息（Information）”命令，可以查看程序的错误信息。S7-200 的出错主要有以下三种。 1

43、、致命错误 致命错误会导致 CPU 无法执行某个功能或所有功能，停止执行用户程序。当出现致命错误时，PLC 自动进入 STOP 方式，点亮“系统错误”和“STOP”指示灯，关闭输出。消除致命错误后，必须重新启动 CPU。 在 CPU 上可以读到的致命错误代码及其描述如表 A-2 所示。 表 A-2 致命错误代码及描述 代码 错误描述 代码 错误描述 0000 无致命错误 000B 存储器卡上用户程序检查错误 0001 用户程序编译错误 000C 存储器卡配置参数检查错误 0002 编译后的梯形图检查错误 000D 存储器卡强制数据检查错误 0003 扫描看门狗超时错误 000E 存储器卡默认输

44、出表值检查错误 0004 内部 EEROM 错误 000F 存储器卡用户数据、DB1 检查错误 0005 内部 EEPROM 用户程序检查错误 0010 内部软件错误 0006 内部 EEPROM 配置参数检查错误 0011 比较触点间接寻址错误 0007 内部 EEPROM 强制数据检查错误 0012 比较触点非法值错误 0008 内部 EEPROM 默认输出表值检查错误 0013 存储器卡空或 CPU 不识 别该卡 0009 内部 EEPROM 用户数据、DB1 检查错误 0014 比较接口范围错误 000A 存储器卡失灵 2、程序运行错误 在程序正常运行中，可能会产生非致命错误（如寻址错

45、误），此时 CPU 产生的非致命错误代码及描述如表 A-3 所示。 表 A-3 程序运行错误代码及描述 错误代码 错 误 描 述 0000 无错误 0001 执行 HDEF 前，HSC 禁止 0002 输入中断分配冲突并分配给 HSC 0003 到 HSC 的输入分配冲突，已分配给输入中断 0004 在中断程序中企图执行 ENI、DISI 或 HDEF 指令 0005 第一个 HSC/PLS 未执行完前，又企图执行同编号的第二个 HSC/PL S （中断程序中的 HSC 同主程序中的 HSC/PLS 冲突） 0006 间接寻址错误 0007 TODW（写实时时钟）或 TODR（读实时时钟）数据

46、错误 0008 用户子程序嵌套层数超过规定 0009 在程序执行 XMT 或 RCV 时，通信口 0 又执行另一条 SMT/RCV 指令 000A HSC 执行时，又企图用 HDEF 指令再定义该 HSC 000B 在通信口 1 上同时执行 XMT/RCV 指令 000C 时钟存储卡不存在 000D 重新定义已经使用的脉冲输出 000E PTO 个数为 0 0091 范围错误（带地址信息）：检查操作数范围 0092 某条指令的计数域错误（带计数信息）：检查最大计数范围 0094 范围错误（带地址信息）：写无效存储器 009A 用户中断程序试图转换成自由口模式 009B 非法指令（字符串操作中起

47、始位置指定为 0） 3、编译规则错误 当下载一个程序时，CPU 在对程序的编译过程中如果发现有违反编译规则，则 CPU 会停止下载程序，并生成一个非致命编译规则错误代码。非致命编译规则错误代码及描述如表 A-4 所示。 表 A-4 编译规则错误代码及描述 错误代码 错 误 描 述 0080 程序太大无法编译，须缩短程序 0081 堆栈溢出：必须把一个网络分成多个网络 0082 非法指令：检查指令助记符 0083 无 MEND 或主程序中有不允许的指令：加条 MEND 或删去不正确的 指令 0084 保留 0085 无 FOR 指令：加上 FOR 指令或删除 NEXT 指令 0086 无 NEX

48、T 指令：加上 NEXT 指令或删除 FOR 指令 0087 无标号（LBL、INT、SBR）：加上合适标号 0088 无 RET 或子程序中有不允许的指令：加条 RET 或删去不正确指令 0089 无 RETI 或中断程序中有不允许的指令：加条 RETI 或删去不正确的指令 008A 保留 008B 从/向一个 SCR 段的非法跳转 008C 标号重复（LBL、INT、SBR）：重新命名标号 008D 非法标号（LBL、INT、SBR）：确保标号数在允许范围内 0090 非法参数：确认指令所允许的参数 0091 范围错误（带地址信息）：检查操作数范围 0092 指令计数域错误（带计数信息）

49、：确认最大计数范围 0093 FOR/NEXT 嵌套层数超出范围 0095 无 LSCR 指令（装载 SCR） 0096 无 SCRE 指令（SCR 结束）或 SCRE 前面有不允许的指令 0097 用户程序包含非数字编码和数字编码的 EV/ED 指令 0098 在运行模式进行非法编辑（试图编辑非数字编码的 EV/ED 指令） 0099 隐含网络段太多（HIDE 指令） 009B 非法指针（字符串操作中起始位置定义为 0） 009C 超出指令最大长度 六、通讯协议简介： S7200 与 S5 相比，有较大的进步，它可以支持的模块有 信号模块 (SM) 数字量输入模块： 24V DC， 120

50、/230V AC 数字量输出模块： 24V DC，继电器 模拟量输入模块： 电压，电流， 电阻，热电偶 模拟量输出模块： 电压，电流 接口模块 (IM) IM360/IM361 和 IM365 ，可以用来进行多层组态，它们把总线从一层传到另一层。 占位模块 (DM) DM 370 占位模块，为没有设置参数的信号模块保留一个插槽。它也可以用来为以后安装的接口模块保留一个插槽。 功能模块 (FM) 执行“特殊功能”： - 计数 - 定位 - 闭环控制 通讯处理器 (CP) 提供以下的连网能力： - 点到点连接 - PROFIBUS - 工业以太网 附件 总线连接器和前连接器 WWW.PLCWORL

51、D.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（二） 第三部分：S7300 PLC 介绍 简单介绍一下，最基本的线性化编程，线性化编程具有不带分支的简单结构：一个简单的程序块包含系统的所有指令。线性编程类似于硬接线的继电器逻辑。顾名思义，线性化程序描述了一条一条重复执行的一组指令。所有的指令都在一个块内（通常是组织块）。块是连续执行的，在每个 CPU 扫描周期内都处理线性化程序。它的优点和缺点是什么?所有的指令都在一个块内，此方法适于单人编写程序的工程。由于仅有一个程序文件，软件管理的功能相对简单。但是，由于所有的指令都在一个块内，每个扫描周期所有的程序都要执行一次，即使程序的某些部分并没有使用。此

52、方法没有有效地利用 CPU。另外，如果在程序中有多个设备，其指令相同，但参数不同，将只得用不同的参数重复编写这部分程序。 SIMATIC 管理器的使用 ： SIMATIC 管理器管理STEP 7项目 ， 它是主程序 ， 并且也出现在WINDOWS桌面上。 LAD, STL, FBD 编写 STEP 7 用户程序的工具，有“梯形图（LAD）”、“语句表（STL）”和“功能块图（FBD）”编程语言。 在使用 SIMATIC 管理器时，必须首先设定 PG-PC 接口。该工具用于设定 MPI 网络中的本地接点地址、传输速率和最高接点地址。 基本 STEP 7 软件包还包括处理 PID 闭环控制问题的块

53、，选择“PID Control Parameter Assignment”可以为闭环控制块分配参数。 转换 S5 文件：利用 S5/S7 转换器可以把 STEP5 程序转换成相应的 STEP 7 程序。 组态 SIMATIC：该工具提供组态多用户系统的功能。 在硬件的故障处理上，我们经常用到的是复位功能。 CPU 存储器复位 手动 要 求 存储器 复 位 执 行 存储器 复 位 WWW.PLCWORLD.CN 1. 把模式选择器放在 “STOP”位置 2. 把模式选择器保持 在“MRES”位置， 直到“STOP” 指示灯闪烁两次 (慢速) 3. 松开模式选择器 (自动回到“STOP” 位置)

54、1. 把模式选择器保持 在“MRES”位置 （STOP 指示灯快速 闪烁） 2. 松开模式选择器 (自动回到“STOP” 位置) 通过 PG 1. 把模式选择器放在 “RUN-P”位置 2. 菜单选择： PLC - Operating Mode - Stop WWW.PLCWORLD.CN 3. 菜单选择： PLC - Clear/Reset 1. 点击“OK”按钮确认存储器复位 插入存储器卡后 1. 把模式选择器放在 “STOP”位置 2. 插入存储器卡 3. “STOP”灯慢速闪烁 1.把模式选择器保持 在“MRES”位置 （STOP 指示灯快速 闪烁） 2. 松开模式选择器 WWW.PL

55、CWORLD.CN (自动回到“STOP” 位置) 在 SIMATIC 管理器中，我们可以方便的进行 PLC 的故障诊断。以快速的进行 PLC 硬件故障的诊断工作。 利用此功能，可以快速获得 PLC 的状态。例如，如果在一个带诊断功能的模块出现硬件故障，利用符号就可以确定哪个模块有故障，它在什么地方。当双击故障模块时，就会显示一些详细信息。 打开工具：在 SIMATIC 管理器下选择菜单 PLC-Diagnose Hardware；第二种方法是在硬件组态工具中打开在线站或单击工具条中的图标。 描述：当打开系统诊断时，从 CPU 中读出硬件组态 (屏幕左面)，所有的模块（包括那些扩展机架和分布式

56、 I/O）都显示出来。如果 CPU 在 STOP 模式或模块中有故障，就会有一个符号标示出。双击 CPU 或故障模块可以得到更多的诊断信息 (见屏幕右面)，在例中，模拟量模块有一个供电故障。 注：在 SIMATIC 管理器下，如果选择菜单 Options - Customize - View 并选择 “Display Quick View when Diagnosing Hardware”（诊断硬件时显示快速查看）选项，就只显示故障模块的列表，而不显示全部的“硬件诊断”窗口。 组态的可能问题 组态不能编译 在 S7-300 中，组态中有空位置 情况 结果 / 补救 因为参数分配错误，CPU 进

57、入 Stop 模式 模拟量模块分配到不正确的槽位置 由于不正确的参数分配，模拟量模块 组态错误 模拟量模块不正确的测量范围 重新装载组态 存储器复位后，分配不相同的参数 建立硬件站或“上载站” 不能打开硬件组态 离线打开站 模块参数不能修改 组态不能下载 不正确的 CPU (例如：是 CPU 315-2DP 不是 CPU 314) WWW.PLCWORLD.CN 状态显示 LED SF = 系统错误、编程错误或从有诊断功能模板来的故障 BATF = 电池故障：电池电压不足或不存在电池 DC 5V= 5V 电源电压指示 FRCE = 当强制执行时变亮 RUN = 当 CPU 启动时闪烁，在 RU

58、N 模式下常亮 STOP = STOP 模式下常亮，当要求存储器复位时慢速 闪烁，执行存储器复位时快速闪烁。 钥匙开关 用于手动设置 CPU 操作模式 MRES = 存储器复位（模板复位） STOP = STOP 模式: 不执行程序 RUN-P = RUN 模式：CPU 执行程序 RUN = 执行程序，但是，程序只能读，不能改写。 存储器卡插槽 在该槽中插入存储器卡。存储器卡可以不用电池 永久地保存用户程序。 电池 在前盖下有一个放置锂电池的盒。 MPI 连接 在前盖下有一个 9 针连接器，它是 S7 设备之间 MPI 连接的多点接口。 执行存储器复位和完全再启动 RUN-P RUN WWW.

59、PLCWORLD.CN STOP MRES 1. 把模式开关设定在 STOP RUN-P RUN STOP MRES RUN-P RUN STOP MRES 2. 把模式开关切换到 MRES，并保持直到 STOP LED 慢速闪烁 两次。松手，模式开关又回到 STOP 位置。 RUN-P RUN WWW.PLCWORLD.CN STOP MRES 4. 把模式开关切换到 RUN-P 位置！ （在从 STOP 转换到 RUN/RUN-P 的时候，执行一次完全 再启动） RUN-P RUN STOP MRES 3. 再把模式开关切换到 MRES 位置，直到 STOP LED 开始快速闪烁。 松手，

60、模式开关又回到STOP 位置。 RUN-P RUN WWW.PLCWORLD.CN STOP MRES 启动 “Monitor/Modify Variables”工具 STEP7 编程语言和 PLC 程序编制 SIEMENS 系统的可编程序控制器 SIMATIC MAGAGER 是西门子用于进行 PLC 程序编制、进行机床状态控制的组件，它主要组成包括电源模块、CPU 模块、输入输出模块，其接口有：RS232 接口、PROFIBUS 接口、MPI 电缆接口等。通过 X122、MPI 插口，使电脑与 NCU 相连 PLC。 l 硬件组态 硬件组态：告诉 PLC 硬件结构的过程 波特率：MPI 1

61、87.5kbps OPI 1.5Mbps 过程：建项目-建站-组态硬件 自动组态：用线缆建 PLC 与 840D 相连，用自动组态自动识别（上载站）将 PLC 传到计算机: PLC-UPLOAD-选 MPI 地址=2，若地址=3，将包括 PLC 和 NCU 若备份 PLC,则过程为： 新建 Project-plc-upload station，这样就将硬件备份了。 建立完站后，出现两个文件夹：hardware 和 cpu。CPU 文件夹下有 S7 程序。 S7 程序下有三个目录： （1）symbols 符号表 如 I40.1 为第 40 个字节第 1 位 （2） BLOCKS 功能块 手动组态

62、： 过程：打开 S7-新建文件-INSERT-STATION-SIMATIC 300-双击 HARDWARE-出现框-INSERT-HARDWARE COMPONENT-PROFILE-STANDARD-S300-RACK300 WWW.PLCWORLD.CN 选相应的位置（待置位表中），再在右侧相应的模块上双击就将模块选定，选好后再下载 l 编程 在进行 PLC 程序编制中，可采用以下三种形式： 逻辑梯形图（LAD）： 语句表（STL）： 功能块图（FBD）： 语句表编程常用指令： 与指令： A 常开 AN 常闭 或指令： O 常开 ON 常闭 输出指令： = 调用指令： CALL FCXX

63、 FP: 上升沿检测指令 FN: 下降沿检测指令 FP：后必须跟中间寄存器 CLR：运算结果，清零 SET：置 1 S：置位 1 R：清零 l：块 STEP7 中常用 BLOCK 主要有几种：OB 组织块、FC 功能块、FB 功能块、DB 数据块等 OB:功能块，相当于主程序，常用的有 OB1 和 OB100； FC、FB：功能块，相当于子程序 在编完子程序后，必须在主程序中调用子程序 WWW.PLCWORLD.CN OB100 是 PLC 上电后先执行，只执行一次；OB1 是 PLC CPU 循环执行的程序。上电后首先执行OB100，再执行 OB1(反复执行；OB100 调用 FB1(西门子

64、已经编好) FB1 是系统里用 OPI 总线连接 PCU 和 MCP，对控制面板进行定义： （1） 控制面板的输入地址的起始地址 （2） 控制面板的数量 （3） 控制面板的输出地址的起始地址 控制面板的 MPI 地址：MCPIBUSADR=6 OB1 块 FC2：基本 NCK 与 PLC 通讯的 NCKPLC FC2 必须在 OB1 的开始部分 FC2-“gp_hp” FC10:处理报警信息 FC10-“AL-MSG” PLC 产生报警，传给 NCK，NC 采取措施，同时在 MMC 上显示报警文本 调用 FC10,有两个参数需设置 TouserIF=TRUE（相当于 1）和 FALSE（相当于

65、 0） Quit:=I3.7(报警文本)。报警复位键（RESET）地址 I3.7 FC19:机床控制面板主程序 FC19-“MCP-IFM” BAGNO(方式组号) = B#16#1(B-B 进制 1616 进制) CHANNO(通道号) = B#16#1 SPINDLEIFNO = B#16#4(主轴号) FEEDHOLD = M100.0(进给暂停) SPINDLEHOLD = M100.1（主轴停止） DB 块 1 DB 模块类型主要有： DBB数据模块类型 WWW.PLCWORLD.CN DBW数据块字（16 位） DBD数据块双字（32 位） 2数据类型： DOUBLE:实型或整型数

66、，输入范围4.1910-307-1.6710308 DWORD:整型数，范围为-2.147109-2.147109 BOOLEAN:0 获 1 BYTE:整型数，范围位-128-127 STRING:最多 16 位字符串 3常用数据块功能 DB2:报警接口信号。该信号是从 PLC 到 NCK，在 PLC 中设置相应的位就能在 MMC 上产生相应的报警号（7 开头的报警是机床厂家设定的） DB10:显示 NCU 的状态，用来交换 NCK 的快速 I/O 的状态的接口，还有一些 NCK 的状态信号 DB11:方式组信号接口 DB19:操作面板信号接口 DB21DB30:通道信号接口 DB31DB6

67、1:轴/主轴的接口信号 4调试中通用的数据块主要有： DBX6.0:进给使能禁止 DBX6.1:读入使能禁止 DBX7.0:启动使能禁止 PLCNC DBX7.7:通道复位 DBX194.0-DBX206.3 NCPLC DBX1.5:测量系统 1 生效 DBX1.6:测量系统 2 生效 WWW.PLCWORLD.CN DBX2.1:控制使能 DBX21.7:脉冲使能（如没有，则为自由停止） DBX4.3:轴停止 PLCNC DBX12.0:轴负向硬限位 DBX12.1:轴正向硬限位 DBX12.7:回零减速 DBX61.7:电流环有效 DBX61.6:速度环有效 DBX61.5:位置环有效

68、DBX61.4:轴静止 DBX83.5:主轴速度在设定范围内 WWW.PLCWORLD.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（三） 常见问题处理 1.使用 CPU 315F 和 ET 200S 时应如何避免出现“通讯故障”消息？ 使用 CPU S7 315F， ET 200S 以及故障安全 DI/DO 模块，那么您将调用 OB35 的故障安全程序。而且，您已经接受所有监控时间的默认设置值，并且愿意接收“通讯故障”消息。 OB 35 默认设置为 100 毫秒。您已经将 F I/O 模块的 F 监控时间设定为 100 毫秒，因此至少每 100 毫秒要寻址一次 I/O 模块。但是由于每 100 毫秒

69、才调用一次 OB 35，因此会发生通讯故障。要确保 OB35 的扫描间隔和 F 监控时间有所差别，请确保 F 监控时间大于 OB35 的扫描间隔时间。 S7 分布式安全系统，一直到 V5.2 SP1 和 6ES7138-4FA00-0AB0，6ES7138-4FB00-0AB0，6ES7138-4CF00-0AB0 都会出现这个问题。在新的模块中，F 监控时间设定为 150 毫秒。 2.当 DP 从站不可用时，PROFIBUS 上 S7-300 CPU 的监控时间是多少？ 使用 CPU 的 PROFIBUS 接口上的 DP 从站操作 PROFIBUS 网络时，希望在启动期间检查期望的组态与实际

70、的组态是否匹配。在 CPU 属性对话框中的 Startup 选项卡上给出了两个不同的时间。 3.如何判断电源或缓冲区出错，如：电池故障？ 如果电源(仅 S7400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件，则 CPU 操作系统访问 OB81。错误纠正后，重新访问 OB81。电池故障情况下，如果电池检测中的 BATT.INDIC 开关是激活的，则 S7-400仅访问 OB81。如果没有组态 OB81，则 CPU 不会进入操作状态 STOP。如果 OB81 不可用，则当电源出错时，CPU 仍保持运行。 4.为 S7 CPU 上的 I/O 模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？ 请注意，创建

71、的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。 因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。 如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在 CPU 的 Properties 中)。 5.在 S7 CPU 中如何进行全局数据的基本通讯？在通讯时需要注意什么？ 全局数据通讯用于交换小容量数据，全局数据(GD)可以是： 输入和输出 标记 数据块中的数据 WWW.PLCWORLD.CN 定时器和计数器功能 数据交换是指在连入单向或双

72、向 GD 环的 CPU 之间以数据包的形式交换数据。GD 环由 GD 环编号来标识。 单向连接：某一 CPU 可以向多个 CPU 发送 GD 数据包。 双向连接：两个 CPU 之间的连接：每个 CPU 都可以发送和接收一个 GD 数据包。 必须确保接收端 CPU 未确认全局数据的接收。如果想要通过相应通讯块(SFB、FB 或 FC)来交换数据，则必须进行通讯块之间的连接。通过定义一个连接，可以极大简化通讯块的设计。该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。 6.可以将 S7-400 存储卡用于 CPU 318-2DP 吗？ 在通常的操作中，只能使用订货号为 6ES7951-1K (

73、Flash EPROM)和 6ES7951-1A (RAM)的“短” 存储卡。 7.尽管 LED 灯亮，为什么 CPU 31xC 不能从缺省地址 124 和 125 读取完整输入？ 对于下列型号的 CPU ， 请检查 24V 电压是否接入引脚 1.LED 由输入电流控制 。 引脚 1 上的 24V 电压需要做进一步处理。 313C (6ES7313-5BE0-0AB0),313C-2DP (6ES7313-6CE0-0AB0),313C-2PTP (6ES7313-6BE0-0AB0), 314C-2DP (6ES7314-6CF0-0AB0),314C-2PTP (6ES7314-6BF0-

74、0AB0) 8.配置 CPU 31x-2 PN/DP 的 PN 接口时 ， 当 PROFINET 接口偶尔发生通信错误时 ， 该如何处理？ 请确定以太网(PROFINET)中的所有组件(转换）都支持 100 Mbit/s 全双工基本操作。避免中心分配器割裂网络，因为这些设备只能工作于半双工模式。 9.在硬件配置编辑器中，“时钟”修正因子有什么含义呢？ 在硬件配置中，通过 CPU Properties Diagnostics/Clock，你可以进入“时钟” 域内指定一个修正因子。这个修正因子只影响 CPU 的硬件时钟。时间中断源自于系统时钟，并且和硬件时钟的设定毫无关系。 10.如何通过 PRO

75、FIBUS DP 用功能块实现在主、从站之间实现双向数据传送？ 在主站 plc 可以通过调用 SFC14 “DPRD_DAT“和 SFC15 “DPWR_DAT“来完成和从站的数据交换，而对于从站来说可以调用 FC1 “DP_SEND“ 和 FC2 ”DP_RECV“完成数据的交换。 11.可以从 S7 CPU 中读出哪些标识数据？ 通过 SFC 51“RDSYSST”可读出下列标识数据： WWW.PLCWORLD.CN 可以读出订货号和 CPU 版本号。为此，使用 SFC 51 和 SSL ID 0111 并使用下列索引： 1 = 模块标识 6 = 基本硬件标识 7 = 基本固件标识 12.

76、在含有 CPU 317-2PN/DP 的 S7-300 上，如何编程可加载通讯功能块 FB14(GET)和FB15(PUT)用于数据交换？ 为了通过一个 S7 连接在使用 CPU 317-2PN/DP 的两个 S7-300 工作站之间进行数据交换，其中该 S7 连接是使用 NetPro 组态的， Module Information Memory。在此，在 Load memory RAM + EPROM中，可以看到分配的加载内存的大小。 WWW.PLCWORLD.CN 3）必须将该值和已经确定的归档项目的大小相加。这样就可以得出在一个 MMC 上保存整个项目所需的总内存的大小。 21.CPU

77、全面复位后哪些设置会保留下来？ 复位 CPU 时，内存没有被完全删除。整个主内存被完全删除了，但加载内存中数据，以及保存在Flash-EPROM 存储卡(MC)或微存储卡(MMC)上的数据，则会全部保留下来。除了加载内存以外，计时器(CPU 312 IFM 除外)和诊断缓冲也被保留。具有 MPI 接口或一个组合 MPI/DP 接口的 CPU 只在全部复位之前保留接口所采用的当前地址和波特率。另一方面，另一个 PROFIBUS 地址也被完全删除，不能再访问。 重要事项：重新设置 PG/PC 之后，与 CPU 之间的通讯只能通过 MPI 或 MPI/DP 接口来建立。 22.为什么不能通过 MPI

78、 在线访问 CPU？ 如果在 CPU 上已经更改了 MPI 参数，请检查硬件配置。可以将这些值与在Set PG/PC interface下的参数进行比较，看是否有不一致。 或者可以这样做：打开一个新的项目，创建一个新的硬件组态。在 CPU 的 MPI 接口的属性中为地址和传送速度设置各自的值。将空项目写入存储卡中。把该存储卡插入到 CPU 然后重新打开 CPU 的电压，将位于存储卡上的设置传送到 CPU。现在已经传送了 MPI 接口的当前设置，并且像这样的话，只要接口没有故障就可以建立连接。 这个方法适用于所有具有存储卡接口的 S7-CPU。 23.错误 OB 的用途是什么？ 如果发生一个所描

79、述的错误(见文件 1)，则将调用并处理相应 OB.如果没有加载该 OB，则 CPU 进入 STOP(例外：OB70、72、73 和 81) S7-CPU 可以识别两类错误： 1）同步错误：这些错误在处理特定操作的过程中被触发，并且可以归因于用户程序的特定部分。 2）异步错误：这些错误不能直接归因于运行中的程序。这些错误包括优先级类的错误，自动化系统中的错误(故障模块)或者冗余的错误。 24.在 DP 从站或 CPU315-2DP 型主站里应该编程哪些“故障 OBs”？ 在组态一个作为从站的 CPU315-2DP 站时，必须在 STEP7 程序中编程下列 OB 以便评估分布式I/O 类型的错误信

80、息： OB82 诊断中断 OB 、OB 86 子机架故障 OB、OB122 I/O 访问出错 1）诊断 OB82：如果一个支持诊断，并且已经对其释放了诊断中断的模块识别出一个错误，它既对进入事件也对外出的事件向 CPU 发出一个诊断中断的请求。操作系统然后调用 OB82。在 OB82 自己的局部变量里包含有有缺陷模块的逻辑基地址和 4 个字节的诊断数据。如果你还没有编程 OB82, 则 CPU 进入“停止”模式。你可以阻断或延迟诊断中断 OB，并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。 WWW.PLCWORLD.CN 2）子机架故障 OB86：如果识别出一个 DP 主站系统或一个分布式 I/

81、O 站有故障（既对进入事件也对外出的事件），该 CPU 的操作系统就调用 OB 86。如果没有编程 OB 86，但出现了这样一个错误，CPU 就进入“停止”模式。你可以阻断或延迟 OB86，并通过 SFC39-42 重新释放它。 3）I/O 访问出错 OB122：当访问一个模块的数据时出错，该 CPU 的操作系统就调用 OB 122。比方说，CPU 在存取一个单个模块的数据时识别出一个读错误，那么操作系统就调用 OB 122。该 OB 122以与中断块有相同的优先级类别运行。如果没有编程 OB 122,那么 CPU 由“运行”模式改为“停止”模式。 25.为什么在某些情况下，保留区会被重写?

82、在 STEP 7 的硬件组态中，可以把几个操作数区定义为“保留区”。这样可以在掉电以后，即使没有备份电池的话，仍能保持这些区域中的内容。如果定义一个块为“保留块”，而它在 CPU 中不存在或只是临时安装过，那么这些区域的部分内容会被重写。在电源接通/断开之后，其他内容会在相关区里找到。 26.为何不能把闪存卡的内容加载入 S7300CPU？ 你的项目在闪存卡上。现在要用它加载 S7300。但加载结束后发现 CPU 的 RAM 中仍是空的。出现此问题的原因是你的程序里有无法处理的，“错误的”组织块(比如说，OB86 没有 DP 接口)。在重新设置和重新启动 CPU 后,RAM 仍是空的。诊断缓冲

83、区对这个“无法加载”的块会提示一些信息。 27.当把 CPU315-2DP 作为从站，把 CPU315-2DP 作为主站时的诊断地址 在组态一个 CPU315-2DP 站时，你使用 S7 工具“H/W CONFIG”来分配诊断地址。如果发生一个故障，这些诊断地址被加入诊断 OB 的变量“OB82_MDL_ADDR”里。你可在 OB82 里分析此变量，确定有故障的站并作出相应的反应。 下面是如何分配诊断地址的例子： 第 1 步：通过 CPU315-2DP 组态从站并赋予一个诊断地址，比如 422。 第 2 步：通过 CPU315-2DP 组态主站 第 3 步：把组态好的从站链接到主站并赋予一个诊

84、断地址，比如 1022。 28.需要为 S7-300 CPU 的 DP 从站接口作何种设置，才可以使用它来进行路由选择？ 如果使用 CPU 作为 I-Slave，并且该 CPU 也起 S7 路由器的作用，那么请注意如下事项： 用于路由选择的从站的 DP 接口必须设置为活动状态。这可以在 HW Config 中完成：在 D 接口的属性对话框中，选项“Commissioning/Test operation”或”Programming, status/modify”必须激活。关于这些设置的注意事项可以在下表中获得。 对于 S7 路由连接，有 4 种可用的连接资源,与其它任何连接资源无关。没有使用

85、PG/OP 的连接资源或 S7 基本通信。 WWW.PLCWORLD.CN 如果必须通过 DP 接口来建立一个与位于其机架上的通信伙伴连接时(如在 CP343-1 中)，也要使用一个路由连接。而对于通过 MPI 接口与一个位于其机架上的通信伙伴的连接，则不使用路由连接资源，因为在这种情况下，能够直接到达伙伴。注意事项：这不适用于 CPU 318。 29.为什么当使用 S7-300 CPU 的内部运行时间表时，没有任何返回值？ 当对 CPU 312IFM 到 316-2DP 参数化系统功能块 SFC2, SFC3 和 SFC4 时，为一个运行时间表规定了一个大于“B#16#0”的标识符，那么将出

86、错并且所需的功能也无法用。此种情况下，将在块的“ RETVAL”输出处输出标识符 “8080h”。 说明：对于这些 CPU，只有一个计时器可用。因此你应该只用标识符“B#16#0”。在一个周期块(OB1,OB35)里一定不能调用系统功能 SFC2 “SET_RTM”，而是应该在重启动 OB(OB100)调用它。你也可以通过外部触发器来启动该块。不然的话，该块将老是复位运行计时表，永远完成不了计数。 30.变量是如何储存在临时局部数据中的？ L 堆栈永远以地址“0”开始。 在 L 堆栈中，会为每个数据块保留相同个数的字节，作为存放每个块所拥有的静态或局部数据。当某个块终止时，那么它的空间随之也被

87、重新释放出来。指针总是指向当前打开块的第一个字节。 WWW.PLCWORLD.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（四） 第二部分 数控系统的基本构成 第一讲 西门子数控系统的基本构成 一 西门子 840D 系统的组成 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。 l.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 C

88、ommunication)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。 1.）MMC 我们最常用的 MMC 有两种：MMCC100.2 和 MMC103,其中 MMC100.2 的 CPU 为 486,不能带硬盘；而 MMC103 的 CPU 为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为 SINUMERIK810D 配 MMC100.2,而为SINUMERIK840D 配 MMC1

89、03。 PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板 OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的 MMC 模块，目前有三种 PCU 模块PCU20、PCU50、PCU70, PCU20 对应于 MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70 对应于 MMC103,可以带硬盘，与 MMC 不同的是：PCU50的软件是基于 WINDOWS NT 的。PCU 的软件被称作 HMI,HMI 有分为两种：嵌入式 HMI 和高级 HMI。一般标准供货时，PCU20 装载的是嵌入式 HMI,而 PCU50 和 PCU70 则装载高级 HMI。 2.）OP O

90、P 单元一般包括一个 10.4TFT 显示屏和一个 NC 键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的 OP 单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S 等，其中 OP031 最为常用。 3.）MCP MCP 是专门为数控机床而配置的，它也是 OPI 上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版 MCP 和铣床版 MCP 两种。对 810D 和 840D，MCP 的 MPI 地址分别为 14 和 6，用MCP 后面的 S3 开关设定。 WWW.PLCWORLD.CN 对于 SINUMERIK840D 应用了 MPI（Multiple Point Interf

91、ace）总线技术，传输速率为 187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点 。 为提高人机交互的效率 ， 又有OPI （Operator PanelInterface）总线，它的传输速率为 1.5M/秒。 l 数控及驱动单元 1.）NCU 数控单元 SINUMERIK840D 的数控单元被称为 NCU（Numenrical Controlunit）单元，中央控制单元。负责 NC 所有的功能，机床的逻辑控制，还有和 MMC 的通讯。它由一个 COM CPU 板、一个 PLC CPU 板和一个 DRIVE 板组成 。 根据选用硬件如 CPU 芯片等和功能配置的不同 ， NCU 分为

92、NCU561.2 ， NCU571.2 ，NCU572.2，NCU573.2(12 轴)，NCU573.2(31 轴)等若干种。同样，NCU 单元中也集成 SINUMERIK840D数控 CPU 和 SIMATIC PLC CPU 芯片，包括相应的数控软件和 PLC 控制软件，并且带有 MPI 或 Profibus接口、RS232 接口、手轮及测量接口，PCMCIA 卡插槽等，所不同的是 NCU 单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。 2数字驱动 数字伺服：运动控制的执行部分,由 611D 伺服驱动和 1FT6(1FK6)电机组成。 SINUMERIK840D 配置的驱动一般都采用 SIMO

93、DRIVE611D。它包括两部分：电源模块+驱动模块WWW.PLCWORLD.CN （一） 840D 系统的接口 840D 系统的 MMC，HHU，MCP 都通过一根 MPI 电缆挂在 NCU 上面，MPI 是西门子 PLC 的一个多点通讯协议，因而该协议具有开放性，而 OPI 是 840D 系统针对 NC 部分的部件的一个特殊的通讯协议，是 MPI 的一个特例，不具有开放性，它比传统的 MPI 通讯速度要快，MPI 的通讯速度是 187.5K 波特率，而 OPI 是 1.5M。 NCU 上面除了一个 OPI 端口外，还有一个 MPI、一个 Profibus 接口，Profibus 接口可以接

94、所有的具有 Profibus 通讯能力的设备。Profibus 的通讯电缆和 MPI 的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。 X101 操作面板接口（OPI） X102 PROFIBUS 接口 X112 预留接口（NCU 与 NCU 通讯） X111 SIMATIC 接口（IM361） X122 PC MPI 接口(MPI) X121 I/O 接口（电缆分配盒） H1/H2 错误和状态灯 H3 段显示 S1/S2 复位NMI 按钮 S3 NCK 启动开关 S4 PLC 启动开关 X130A SIMODRIVE 611D 接口 X130B 数字模块 I/O 扩展接口（仅限于 NCU573） X17

95、2 设备总线接口 X173 PCMCIA 插槽（X173） 在 MPI，OPI 和 Profibus 的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是 220 欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在 NCU 端打开插座的封盖，量 A，B 两线间的电阻，正常情况下应该为 110 欧。 WWW.PLCWORLD.CN （二）611 系列驱动的组成与接口 1611 系列的驱动分成模拟 611A，数字 611D 和通用型 611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成： 电源模块 电源模块是提供驱动和数控系统的电源 ， 包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的 600V 直流电压。根据直流电压控制方式，它

96、又分为开环控制的 UE 模块和闭环控制的 I/R 模块，UE 模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为 570V 左右，而当制动能量大时，电压可高达 640 多伏。I/R 模块的电压一直维持在 600V 左右 控制模块 控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制 功率模块 对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源 监控模块 主要是对电源模块弱电供电能力的补充。 滤波模块 对电源进行滤波作用。 电抗 对电压起到平稳作用。 2611 电源模块的接口信号 611 模块的接口信号有以下几组： （1）电源接口 U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口 X181 工作电源的输入端口，使用时常常与主电

97、源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把 600V 的电压端子与 P500 M500 端子短接，这样由于 600V 电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600 是 600V 直流电压输出端子。 （2）控制接口 64 控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有的轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度 停车。延迟一定的时间后，取消脉冲使能 63 脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。 48 主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。 112

98、调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的 24V 上。 X121 模块准备好信号和模块的过热信号。准备好信号与模块的拨码开关的设置有关，当 S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而 S1.2=OFF 时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消WWW.PLCWORLD.CN 准备好信号，因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。 NS1/NS2 主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。 AS1/AS2 主

99、继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电平。 9/19/R 9 是 24V 输出电压，19 是 24V 的地，R 为模块的报警复位信号。 （3）其它辅助接口 X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。 X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。 7： P24 ，24V 45：P15，15V 44：N15，15V 10：N24，24V 15：M，0V 电源模块上面有 6 个指示灯，分别指示模块的故障和工作状态。 一般正常情况下绿灯亮表示使能信号丢失(63 和 64)，黄灯亮表示模块准备好信号，这时 600V 直流电压已经达到系统正常工作的允许值。 电源模块正常工作的使

100、能条件： 48，112，63，64 接高电平，NS1 和 NS2 短接，显示为一个黄灯亮，其它灯都不亮。直流母线电压应在 600V 左右。 3611 驱动控制模块接口信号 （1）611D 驱动控制模块接口信号,611D 控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连，基本没有太多的接口信号。 X431：轴脉冲使能，该信号为低电平时，该轴的电源撤消，一般这个信号直接与 24V 短接 X432：BERO 端子，该接口用作 BERO 开关信号的输入口。 WWW.PLCWORLD.CN X34，X35 模拟输出口，其中有两个模拟口（X1，X2 ）用作模块诊断测试用，它可以用来跟踪一些数字量，比如转速，电

101、压和电流等并把它转换成 0 到 5V 的模拟电压输出，具体的输出信号可以通过数控系统选择，Ir 模拟输出口是固定输出电机 R 相的电流的模拟值 X411：电机编码器接口，输入电机的编码器信号，还有电机的热敏电阻，其中电机的热敏电阻值是通过该插座的 13 和 25 脚输入，该热敏电阻在常温下为 580 欧，155 度时大于 1200 欧，这时控制板关断电机电源并产生电机过热报警。(1PH7 电机温度检测信号连接同 1FT6/1FK6 电机) X411：直接测量系统输入口，输入直接位置测量信号，一般为正余弦电压信号 * 611D 的控制板的速度环和电流环的参数设置在 NCK 里面，故更换控制板后不

102、需要重新设置参数。 （2）611A 控制模块接口信号 611A 控制模块与 1FT5 电机构成伺服驱动机构，完成速度环和电流环的控制，其速度环和电流环的参数都保存在控制板上，故更换该板要注意参数的设置。接口信号如下： X311：电机反馈接口，电机的速度实际值和电机的热敏电阻值都通过它输入到控制板里，1FT5 电机的速度检测是通过一个测速发电机来实现的，而电机转子的位置是通过 18 个霍而元件来检测的。电机内的热敏电阻值是通过该插座的 11 和 12 脚信号输入, 在常温下小于 250 欧，当电机内部温度达到 155 度时电阻大约是 1000 欧，控制板这时关断电源，并发出报警信号。 X321：

103、设定端子，速度的给定值通过该端子的 56 和 14 输入，一般来讲，给定值是正负 0 到 10V 的电压。 X331：使能端子：相应模块的使能信号输入，663 是脉冲使能，与电源模块的 63 作用差不多，只是它仅作用于单个的轴模块。65 是控制使能，常常把它和 NC 侧给定信号的控制使能相连。 X341：模块状态输出接口，输出模块的状态信息，如模块准备好信号，报警等。 840D 接口信号 接口信号分为 MMC 与 PLC，NCK 与 PLC 接口参数。接口主要是以数据接口和功能接口来实现接口功能。 DB 块的内容说明： DB1 西门子保留 DB2DB4 PLC messages DB5DB8

104、basic program DB10 NCK interface WWW.PLCWORLD.CN DB11 mode group interface DB21DB30 NC channel interface DB31DB61 interface for axis/spindles DB71DB74 tool management DB75DB76 M 功能代码 PLC 到 MMC 的信号： Db19dbx0.0 screen bright Db19dbx0.1 screen darkening Db19dbx0.2 key disable Db19dbx0.3 清除通道报警 Db19dbx0

105、.7 机床坐标或工件坐标 Db19dbx0.7=1 工件坐标 Db19dbx0.7=0 机床坐标 MMC 到 PLC 的信号： Db19dbx20.3 报警已清除 NCK 与 PLC 之间的信号传递 Db2PLC 信息 DB10 NCK 信息 PLC 给 NCK 的信号 Db10dbx56.1 急停信号 MMC 给 PLC 的信号 DB10 dbx103.6 MMC 过热 DB10 dbx103.7 电池报警 NCK 给 PLC 的信号 WWW.PLCWORLD.CN DB10 dbx104.7 NCK CPU ready DB10 dbx108.7 NC ready DB10 dbx108.

106、6 drive ready DB10 dbx106.7 急停信号 DB10 dbx109.0 NCK 报警存在 DB10 dbx109.5 NCK 过热 DB10 dbx109.6 NCU 温度过高 DB10 dbx109.7 电池报警 Db11db14 方式组信号 PLC 给 NCK 的信号: Db11dbx0.0 AUTO Db11dbx0.1 MDA Db11dbx0.2 JOG Db11dbx0.4 方式组切换禁止 Db11dbx0.5 方式组停止,进给轴。主轴不停 Db11dbx0.6 方式组停止,进给轴。主轴停 Db11dbx0.7 方式组 reset Db11dbx1.6 sin

107、gle block 单段执行 NCK 给 PLC 信号: Db11dbx6.0 auto Db11dbx6.1 MDA Db11dbx6.2 JOG Db11dbx6.3 方式组 ready Db11dbx6.7 方式组在复位状态 通道信号( DB21DB30) WWW.PLCWORLD.CN PLC 给 NCK 的信号: Dbx0.3 DRF 生效,手轮脉冲 Dbx0.4 单段执行生效 Dbx0.5 M01 生效 Dbx0.6 空运行 Dbx1.1 工作区域保护 Dbx1.3 时间监控 Dbx1.7 程序测试 DBB4 进给倍率(百分比方式生效或二进制编码方 式生效,在机床参数中设定) DB

108、B5 快速进给倍率 dbx6.6 进给倍率生效 bx6.7 快速进给倍率生效 dbx6.0 进给停止 dbx6.1 reading disable 读入禁止 dbx6.1=1 时,那 么执行完当前程序段时停止 dbx7.0 NC start disable Dbx7.1 NC start dbx7.3 NC stop 进给轴停,主轴不停,程序处于中 断状态，报警排除后,当 NC start 高电平时,继续执行。 Signals from NCK channel NCK to PLC dbx33.0 正在返参考点 dbx36.2 已经返回参考点 WWW.PLCWORLD.CN dbx33.4 正

109、在进行块搜索 dbx33.5 M02/M30 生效 dbx33.7 程序测试状态 Dbb35 channel and program status dbx35.0 程序在运行状态 dbx35.1 程序在等待状态 dbx35.2 程序在停止状态 dbx35.3 程序在中断状态 dbx35.4 程序在无效状态 dbx35.5 通道处于激活状态 dbx35.6 通道处于中断状态 dbx35.7 通道处于复位状态 Dbx36.6 NCK alarm present dbx36。7 NC 停止报警号存在 M 码的介绍： M 码的范围从 M0M99，对应于 DBB194DBB206。当数控编程使用 M 码

110、时，可在 PLC 程序中用相应 DBX 位加以编程，实现相应的逻辑控制。有些 M 码是系统专用的： M00 程序暂停 M01 跳转 M02 程序结束 M03 主轴正转 M04 主轴反转 M17 子程序结束 M30 程序结束并返回首部 WWW.PLCWORLD.CN Db31Db61 interface for axis/spindle PLC 给 NCK 的信号: Dbb0 进给倍率 Dbx1.1 固定点到达确认 Dbx1.3 轴停止 Dbx1.7 进给倍率生效 Dbx1.5 测量系统 1（电机编码器） Dbx2.1 controller enable Dbx21.7 pulse enable

111、s Dbx12.0 “-”硬极限 Dbx12.1 “+”硬极限 Dbx12.2 “-”软极限 Dbx12.3 “+”软极限 Dbb16Dbb19 主轴信号 Dbb22Dbb23 安全功能 Dbx60.7 精停,位置到达信号 Dbx60.6 粗停, 位置到达信号 Dbx61.7 电流环闭合 Dbx61.6 速度环闭合 Dbx61.5 位置环闭合 Dbx61.4 静止 Dbx62.0 软限位应答 Dbx62.5 固定点到达 Dbb92dbb99 611D 信号 Dbx94.0 电机过热 Dbx94.1 611D 散热片过热 WWW.PLCWORLD.CN Dbx94.5 速度到达信号 Dbx95.

112、0 直流母线超压报警 WWW.PLCWORLD.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（五） 第二讲 系统的调试与操作 一840D 系统操作 l .SINUMERIK840D/810D 或 SINUMERIK FM-NC 是机床的 CNC 控制系统，可以通过 CNC 控制系统的操作面板执行下列基本功能： 开发和修改零件程序 执行零件程序 手动控制 读入/读出零件程序和数据 编辑程序数据 报警显示和取消报警 编辑机床数据 在一个 MMC 或几个 MMC 之间或一个 NC 或几个 NC 之间建立通信链接（M:N,m-MMC 装置和n-NCK/PLC 装置） 用户接口包括： 显示元件，如监测器，LED

113、 等； 操作元件，如键，开关，手轮等。 840D 系统具有数控机床具有的自动、手动、编程、回参考点、手动数据输入等功能。 手动:手动主要用来调整机床,手动有连续手动和步进手动,有时为了需要走特定长度时,可以选择变量INC 方式,输入要运行的长度即可。 自动: 840D 的程序一般来讲是在 NCK 的 RAM 里执行,所以对 MMC103 或 PCU50 来讲,需要先把程序装载到NCK里,但对于特别长的程序,可以选择在硬盘里执行,具体操作方法为:选择加工,程序概要,用光标选择要执行的程序,选择从硬盘执行既可。在自动方式下,如果 MMC 装有 SINDNC 软件,还可以从网络硬盘上执行程序。 WW

114、W.PLCWORLD.CN MDA: MDA 跟自动方式差不多,只是它的程序可以逐段输入,不一定是一个完整的程序,它存在 NCK里面一个固定的 MDA 缓冲区里,可以把 MDA 缓冲区的程序存放在程序目录里,也可以从程序区里调程序到MDA 缓冲区来。 REPOS:重定位功能,有时在程序自动执行时需要停下来把刀具移开检测工件,然后接着执行程序,需要重定位功能,操作方法是在自动方式下暂停程序执行,转到手动,移开相应的轴,要重新执行程序时,转到重定位方式,按相应的轴移动按钮,回到程序中断点,按启动键程序继续执行。注意在这个过程中不能按复位键。 程序模拟:840D支持在程序正式运行前进行图形模拟,以减

115、少程序的故障率,但由于MMC系统的不同,模拟的方法不一样,在 MMC103 上,程序模拟完全在 MMC 上执行,故模拟中不会对 NCK 产生影响,但在MMC100.2 上,程序模拟在 NCK 里面执行,与程序实际执行情况一样,因此在模拟前务必要选择程序测试,如果还要提高模拟速度,还可以选择空运行。 二系统的连接与调试 （一）硬件的连接 1. SINUMERIK810D/840D 系统的硬件连接从两方面入手： 其一，根据各自的接口要求，先将数控与驱动单元，MMC，PLC 三部分分别连接正确： （1） 电源模块 X161 中 9，112，48 的连接；驱动总线和设备总线；最右边模块的终端电阻（数控

116、与驱动单元）。 （2）MMC 及 MCP 的+24V 电源千万注意极性（MMC）。 （3）PLC 模块注意电源线的连接；同时注意 SM 的连接。 其二，将硬件的三大部分互相连接，连接时应注意： （1） MPI 和 OPI 总线接线一定要正确。 （2） PCU 或 NCU 与 S7 的 IM 模块连线。 2检查 在正确完成所有机械的和电气的安装工作后即可进行通电，调试工作；而首先要做的就是开机准备工作，它可确保控制系统及其组件启动正常，并满足 EMC 检测条件。 全部系统连线完成后需要做一些必要的检查，内容如下： 屏蔽：（1）确保所使用的电缆符合西门子提供的接线图中的要求； （2）确保信号点栏屏

117、蔽两端都与机架或机壳连通。 WWW.PLCWORLD.CN 对于外部设备（如打印机，编程器等），标准的单端屏蔽的电缆也可以用。但一旦控制系统进行正常运行，则应不接这些外部设备为宜；如一定要接入，则连接电缆应两端屏蔽。 EMC(Electromagnetic Compatibility)检测条件： （1） 信号线与动力线尽可能分开远一些； （2） 从 NC 或 PLC 出发的或到 NC 或 PLC 得线缆应使用 SIEMENS 提供的 电缆； （3） 信号线不要太靠近外部强的电磁场（如电机和变压器）； （4） HC/HV 脉冲回路电缆必须完全与其他所有电缆分开敷设； （5） 如果信号线无法与其它

118、电缆分开，则应走屏蔽穿线管（金属）； （6） 下列距离应尽可能小： 信号线与信号线 信号线预辅助等电位端 等电位端和 PE（走在一起） 防护 ESD(Electromaqnetic Sensitive Device)组件检测条件： （1） 处理带静电模块时，应保证其正常接地； （2） 如避免不了接触电子模块，则请不要触摸模块上组件的针脚或其 他导电部位； （3） 触摸组件必须保证人体通过放静电装置（腕带或胶鞋）与大地连 接； （4） 模块应被放在导电表面上（放静电包装材料如导电橡胶等）； （5） 模块不应靠近 VDU，监视器或电视机（离屏幕勿近与 10cm）； （6） 模块不要与可充电的电绝缘

119、材料接触(如塑料与纤维织物)； （7） 测量的前提条件 测量仪器接地 WWW.PLCWORLD.CN 绝缘仪器上的测量头预先放过电 （二）调试 l NC 和 PLC 总清 由于是第一次通电，启动，所以有必要对系统做一次总清或总复位。 1NC 总清 NC 总清操作步骤如下： 将 NC 启动开关 S3“1”; 启动 NC，如 NC 已启动，可按一下复位按钮 S1; 待 NC 启动成功，七段显示器显示“6”，将 S3“0”；NC 总清执行完成 NC 总清后，SRAM 内存中的内容被全部清掉，所有机器数据（Machine Data）被预置为缺省值。 2PLC 总清 PLC 总清操作步骤如下： 将 PL

120、C 启动开关 S4“2”;=PS 灯会亮； S4“3”并保持 3 秒等到 PS 等再次亮；=PS 灯灭了又再亮； 在 3 秒之内，快速地执行下述操作 S4：“2”“3”“2”；=PS 灯先闪，后又亮，PF 灯亮（有时 PF 等不亮）； 等 PS 和 PF 等亮了，S4“0”;=PS 和 PF 灯灭，而 PR 灯亮。 PLC 总清执行完成，PLC 总清后，PLC 程序可通过 STEP7 软件传至系统，如 PLC 总清后屏幕上有报警可作一次 NCK 复位（热启动）。 开机与启动 第一次启动后，NCU 状态显示 （一个七段显示器及一个复位按钮 S1 两列状态显示灯及两个启动开关 S3 和 S4。 在

121、确定 S3 和 S4 均设定为“0” ，则此时就可以开机启动了，经过大约几十秒钟，当七段显示器显示“6”时，表明 NCK 上电正常；此时，“+5V”和“SF”灯亮，表明系统正常；但驱动尚未使能，而 PLC 状态 “PR”灯亮，表明 PLC 运行正常。 WWW.PLCWORLD.CN MMC:MMC 的启动时通过 OP 显示来确认的，如果是 MMC100.2，在启动的最后，在屏幕的下面会显示一行信息“Wait For NCU Connection： Seconds”如 MMC 与 NCU 通讯成功，则 SINUMERIK 810D/840D 的基本显示会出现在屏幕上，一般是“机床”操作区，而 M

122、MC103,由于它是可以带硬盘的，所以在它的背后也有一个七段显示器，如 MMC103 启动成功后它会显示一个“8”字。 MCP:在 PLC 启动过程中，MCP 上的所有灯饰不停闪烁的，一旦 PLC 成功启动，且基本程序装入则只有在 OB1 种调用 FC19 或 FC25，那么 MCP 上的灯不再闪烁，此时 MCP 即可以使用。 DRIVE SYSTEM:只有 NC,PLC 和 MMC 都正常启动后，最后考虑驱动系统。首先必须完成驱动的配置，对于 MMC100.2，需借助于“SIMODRIVE 611D”Start-up Tool 软件，而 MMC103 可直接在 OP031上做，然后用 PLC

123、 处理相应信号即可。 这样，系统再启动后，SF 灯应灭掉。 元素 类型 含义 复位 S1 按钮 出发一个硬件复位；控制和驱动复位后完整重启。 NMI S2 按钮 对处理器发出触发和 NMI 请求，NMI非屏蔽中段 S3 旋转开关 NCK 启动开关位置 0：正常启动位置 1：启动位置（缺省值启动）为值 27：预留 S4 旋转开关 PLC 模式选择开关位置 0：PLC 运行位置 1：PLC 运行 位置 2：PLC 停止 位置 3：模块复位 H1(左列)灯 显示灯 +5V：电源电压在容差范围内时亮 NF:NCK 启 动过程中，其监控器被触发时，此灯亮 CF：当 COM 监控器输出一个报警时，此灯亮

124、CB:通过 OPI 接口进 行数据传输，此灯亮 CP:通过 PC 的 MPI 接口进行数 据传输时，此灯亮 绿灯红灯红灯黄灯黄灯 H2(右列)灯 显示灯 FR:PLC 运行状态 PS:PLC 停止状态 FF:当 PLC 监控器输出一个报警时：此灯亮；当 PLC 监控器输 出一个报警时：所有 4 个灯都亮 FFO:PLC 强制状态 -：NCU571-573 未用，复位时短暂亮 NCU573.2:PLC DP 状态在 CPU315 2DP 上此灯有“BUSF”的标记灯 WWW.PLCWORLD.CN 灭：DP 未配置或者配置了但所有的从站未找到灯 闪：DP 配置了，但一个或一个以上的从站丢失灯 亮

125、：错误（例如：总线近路无令牌通行） 绿灯红灯 红灯黄灯黄灯 H3 七段数码管 软件支持输出的测试和诊断信息。启动完成后，正 常状态显示“6” 840D NCU 模块控制和显示元素 l 数据备份 在进行调试时，为了提高效率不做重复性工作，需对所调试数据适时地做备份。在机床出厂前，为该机床所有数据留档，也需对数据进行备份。 SINUMERIK 810D/840D 的数据分为三种：NCK 数据 PLC 数据 MMC 数据 有两种数据备份的方法： 1.系列备份（Series Start-up）: 特点：（1）用于回装和启动同 SW 版本的系统 （2）包括数据全面，文件个数少（*.arc） （3）数据不

126、允许修改，文件都用二进制各式（或称作 PC 格式） 种的 DATA） 速度 特点：（1）用于回装不同 SW 版本的系统 （2）文件个数多（一类数据，一个文件） （3）可以修改，大多数文件用“纸带格式：即文本格式” 做数据备份需以下辅助工具： WWW.PLCWORLD.CN PCIN 软件 V24 电缆（6FX2002-1AA01-0BF0） PG740（或更高型号）或 PC 由于 MMC103 可带软驱，硬盘，NC 卡等；它的数据备份更加灵活，可选择不同的存储目标，以其为例介绍具体操作步骤： 数据备份 （1）在主菜单中选择“Service”操作区； （2）按扩展件“”“Series Start

127、-up”选择存档内容 NC,PLC,MMC 并定义存档文件名； （3） 从垂直菜单中，选择一个作为存储目标： V.24 指通过 V.24 电缆船只外部计算机（PC）； PG 编程器（PG）； Disk MMC 所带的软驱中的软盘； Archive 硬盘； NC Card NC 卡。 选择其中 V.24 和 PG 时，应按“Interface”软件键，设定接口 V.24 参数； （4）若选择备份数据到硬盘，则:“Archive”（垂直菜单）“Start”。 数据恢复 MMC103 的操作步骤（从硬盘上恢复数据）： a:“Service”； b:扩展键“”； c:“Series Start-up”

128、； d:“Read Start-up Archive”（垂直菜单）； e:找到存档文件，并选中“OK”； WWW.PLCWORLD.CN f:“Start”（垂直菜单）； 无论是数据备份还是数据恢复，都是在进行数据的传送，传送的原则是： 一永远是准备接收数据的一方先准备好，处于接受状态； 二两端参数设定一致。 第三讲 编程 l 坐标系 1工件坐标系 工件零点是原始工件坐标系的原点 直角坐标：用坐标所达到这个点来确定坐标系中的点 极坐标：用半径和角来测量工件或工件的一部分 2.绝对坐标：所有位置参数与当前有效原点相关，表示刀具将要到达的 位置 增量坐标：如果尺寸并非项对于原点，而是相对于工件上的

129、另一个点时，就要用增量坐标。用增量坐标来确定尺寸，可以避免对这些尺寸进行转换。增量坐标参照前一个电的位置数据，适用于刀具的移动，是用来描述刀具移动的距离 3.平面：用两个坐标轴来确定一个平面，第 3 个坐标轴与该平面相垂直，并确定刀具的横切方向。编程时，要确定加工面以便于控制系统能准确计算出刀具偏置值。 平面 标识 横切方向 G17 X/Y Z G18 Z/X Y G19 Y/Z X 4.零点的位置 在 NC 机床上可以确定不同的原点和参考点位置，这些参考点： 用于机床定位 对工件尺寸进行编程 WWW.PLCWORLD.CN 它们是： M=机床零点 A=卡盘零点，可以与工件零点重合（值用于车床

130、） W=工件零点=程序零点 B=起始点，可以给每个程序确定起始点，起始点是第一个刀具开始加工的地方 R=参考点，用凸轮和测量系统来确定位置，必须先知道到机床零点的距离，这样才能精确设定轴的位置： 建立坐标系 R 1带机床零点 M 的机床坐标 X B 2基础坐标系（也可以使工件坐标系 W） 3带工件零点 W 的工件坐标系 4带当前工件零位 Wa 的当前工件坐标系 M A W Z l 轴的确立 编程时，通常用到以下轴： 机床轴：可以在机床数据中设置轴的识别符，识别符：X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、U1、V1、AX1、AX2 等； 通道轴：所有在一个通道中移动的轴，识别符 X、Y、Z、A、B、

131、C、U、V 几何轴：主要轴，一般有 X、Y、Z； 特定轴：无需确定特定轴之间的几何关系，如转塔位置 U、尾座 V； 路径轴：确定路径和刀具的运动，该路径的被编程进给率有效，在 NC 程序中用 FGROUP 来确定路径轴； 同步轴：指从编程的起点到终点移动同步的轴 ； 定位轴：典型定位轴由零件承载、卸载的加载器，刀库/转塔等，标识符：POS,POSA,POSP 等 指令轴（运动同步轴）：由同步运动的指令生成指令轴，它们可以被定位，启动和停止，可与工件程序完全不同步。指令轴是独立的插补，每个指令轴有自己的轴插补和进给率 WWW.PLCWORLD.CN 连接轴：指与另一个 NCU 箱连接的实际存在的

132、轴，它们的位置会受到这个 NCU 的控制，连接轴可以被动态分派给不同的 NCU 通道 PLC 轴：通过特定功能用 PLC 对 PLC 轴进行移动，它们的运动可以与所有其他所有的轴不同步，移动运动的产生于路径和同步运动无关； 几何轴，同步轴和定位轴都是可以被编程的。 根据被编程的移动指令，用进给率 F，使轴产生移动。 同步轴与路径轴同步移动，并用同样的时间移动所有的路径轴。 定位轴移动与所有其它轴异步，这些移动运动与路径和同步运动无关。 由 PLC 控制 PLC 轴，并产生与其他所有轴不同步的运动，移动运动与路径和同步运动无关 l 编程语言 编程地址与含义 地址 含义 N 程序编号的地址 10

133、程序段编号 G 预备功能 X,Y,Z 位置数据 插补参数 F 进给 S 主轴速度 T 刀具编号 D 刀具偏置编号 M 杂用功能 H 辅助功能 数据类型 类型 含义 数值范围 INT 带正负号的整数 （231-1） WWW.PLCWORLD.CN REAL 实数（带十进制的分数） （10-300100+300） BOOL 由代码确定 1 个 ASSCII 字符 0255 STRING 字符串，在中的字符串， 0255 数值的序列 最多为 200 个字符 AXIS 轴的名称(轴地址) 通道上任意轴的名称 FRAME 翻译，旋转，比例和镜像的几何参数 指令： 1G 指令 G90:参照挡墙坐标系原点，

134、在工件坐标系中编制刀具运行点的程序。 G91：参照最新接近点，编制刀具运行距离程序。 GO:快速移动使刀具快速定位，绕工件运动或接近换刀点 G1:刀具沿与轴，斜线或其他任何空间定位平行的轴线移动。 G2:在圆弧轨迹上以顺时针方向运行 G3:在圆弧轨迹上以逆时针方向运行 G4:暂停时间生效 （F以秒为单位； S用主轴旋转次数确定时间） G17:无刀具半径补偿 G18:刀具半径补偿到轮廓左侧 G19:刀具半径补偿到轮廓右侧 G40:解除刀具半径补偿 G41:激活刀具半径补偿，刀具沿加工方向运行至轮廓的右边 G42:激活刀具半径补偿，刀具沿加工方向运行至轮廓的左边 G53:非模态接触，包括已编程的偏

135、置 G54G57:调用第 1 到第 4 可设置零点偏置 G94:直线进给率 mm/分，英寸/分 WWW.PLCWORLD.CN G95:旋转进给率 mm/转，英寸/转 2M 指令 M0:编程停止 M1:选择停止 M2：主程序结束返回程序开头 M30:程序结束 M17:子程序结束 M3:主动主轴顺时针方向旋转 M4:主动主轴逆时针方向旋转 M5:主动主轴停止 M6:换刀指令 3其它 F:进给率 S:主动主轴的速度（单位：rev/min） T:调用刀具 D:刀具偏置号（范围：132000） 第四讲 参数的设置 在 NC 调试中，参数的设置是其中重要的一部分，参数设置的主要内容未匹配机器数据（Mac

136、hine Data）。 机器数据和设定数据分类表 区域 说明 从 1000 到 1799 驱动用机床数据 从 9000 到 9999 操作面板用机床数据 从 10000 到 18999 通用机床数据 WWW.PLCWORLD.CN 从 19000 到 19999 预留 从 20000 到 28999 通道类机床数据 从 29000 到 29999 预留 从 30000 到 38999 轴类机床数据 从 39000 到 39999 预留 从 41000 到 41999 通用设定数据 从 42000 到 42999 通道类设定数据 从 43000 到 43999 轴类设定数据 从 51000 到

137、61999 编译循环用通用机床数据 从 62000 到 62999 编译循环用通道类机床数据 从 63000 到 63999 编译循环用轴类机床数据 l 机床数据设定 （1）通用 MD(General): MD10000:此参数设定机床所有物理轴，如 X 轴。 通道 MD(Channel Specific): MD20000 -设定通道名 CHAN1 MD20050n -设定机床所用几何轴序号，几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴 MD20060n -设定所有几何轴名 MD20070n -设定对于此机床存在的轴的轴序号 MD20080n -设定通道内该机床编程用的轴名 以上参数设定后，做一次 NCK

138、复位！ （2）轴相关 MD(Axis-specific): MD30130 -设定轴指令端口=1 MD30240 -设定轴反馈端口=1 WWW.PLCWORLD.CN 如此二参数为“0”，则该轴为仿真轴。 此时，再一次 NCK 复位，这是会出现 300007 报警。 l 驱动数据设定 配置驱动数据，由于驱动数据较多，对于 MMC100。2 必须借助“SIMODRIVE 611D START-UP TOOL”软件，而 MMC103 可直接在 OP 上进行，大致需要对以下几种参数设定： Location:设定驱动模块的位置 Drive:设定此轴的逻辑驱动号 Active:设定是否激活此模块 配置完

139、成并有效后，需存储一下（SAVE）-OK 此时再做一次 NCK 复位。启动后显示 300701 报警。 这时原为灰色的 FDD,MSD 变为黑色，可以选电机了； 操作步骤如下：FDD-Motor Controller-Motor Selection-按电机铭牌选相应电机-OK-OK-Calculation 用 Drive+或 Drive-切换做下一轴： MSD-MotorController-MotorSelection 按电机铭牌选相应电机-OK-OK-Calculation 最后-Boot File-Save BootFile-Save All,再做一次 NCK 复位。 至此，驱动配置完成

140、，NCU(CCU)正面的 SF 红灯应灭掉，这时，各轴应可以运行。 最后，如果将某一轴设定为主轴，则步骤如下： （1）先将该轴设为旋转轴： MD30300=1 MD30310=1 MD30320=1 （2）然后，再找到轴参数，用 AX+,AX-找到该轴： MD35000=1 MD35100=XXXX WWW.PLCWORLD.CN MD351100 MD351101 MD351300 MD351301 设定相关速度参数 MD362000 MD362001 再做 NCK 复位 启动后，在 MDA 下输 SXXM3,主轴即可转。 l 所有关键参数配置完成以后，可让轴适当运行以下，可在 JOG,手轮

141、，MDA 灯方式下改变轴运行速度，观察轴运行状态。有时个别轴的运行状态不正常时，排除硬件故障等原因后，则需对其进行优化。 l 参数生效模式 POWER ON (po)重新上电 NCU 模块面板上的“RESET”键 NEW_CONF(cf)新配置 MMC 上的软件“Activate MD” RESET(re)傅卫 控制单元上的“RESET”键 IMMEDIATELY(so) 值输入以后 数据区域 $MM_ 操作面数据 $MN_/$SN_ 通用机床数据/设定数据 $MC_/$SC_ 通道专用机床数据/设定数据 $MA_/$SA_ 轴专用机床数据/设定数据 $MD_ 驱动器机床数据 其中， $ 系统

142、变量 M 机床数据 WWW.PLCWORLD.CN S 设定数据在机床调试中经常需要调整的参数主要有： MD 10000:JOG 速度设定 MD 10240:物理单位，“0”英制，“1”公制 MD 20070:通道中有效的机床轴号 MD 20080:通道中的通道轴名称 MD 30130:设定指输出类型，值为“1”表示有该轴，“0”为虚拟轴 MD 30240:编码器类型,“0”表示不带编码器，“1”位相对编码器，“4”为绝对编码器，主轴时，值为“1” MD 30300:旋转轴/主轴，值为“1”时表示该轴为主轴 MD 34090:参考点偏移/绝对位移编码偏移 MD 34200:参考点模式。绝对编码

143、器时值为“0” MD 35000:指定主轴到机床轴，“1”为主轴 MD 36200:轴速度极限 WWW.PLCWORLD.CN 西门子 PLC、NC 培训教材（六） 第五讲 常见维修故障分析 1机床运行方式和通道的选择: 由于 NCK 的功能不断加强,一个 NCK 可以完成原来多个系统才能完成的工作,因而可以有多个通道,一个通道相当与一个独立的NC,840D最多可以有十个通道,每个通道都有自己的零点徧置,刀具补偿和R参数等,但程序区是共用的,每个通道有自己的工作方式,如果几个通道的工作方式一直相同的话,这就构成了一个方式组。在 840D 上,方式是用方式开关来选择,通道是用键 W1n 来选择。

144、 2刀具和零点偏置 由于不同的刀具有不同的几何形状和几何尺寸,而编程是以工件尺寸为准,因而需要刀具补偿,每把刀有一个与自己的几何形状对应的刀具类型,比如钻头,铣刀。每把刀可有多个刀补尺寸,以 D 号来标记 与刀具一样,加工不同的工件需要不同的零点,因而就有零点偏置,在840D中用G54到G57来选取,如果需要的话,零点偏置个数还可以用机床参数来扩充。 3840D 系统的维护 液晶显示器的维护 液晶显示器的使用寿命是 30000 个小时。而背光管的使用寿命是时 1000020000 个小时。 更换背光管的方法：a.打开防护罩 b.松开显示器的安装螺丝，断开背光管的电源和显示器的信号电缆，卸下显示

145、器 c.更换背光管 d.按上述相反的步骤安装 电池的更换方法 840 系统共有两处电池 ， 一个在 MMC 上面 ， 主要保存 CMOS 的信息 , 它的使用寿命至少是十年 ，所以一般不需要更换。 另外一块电池在 NCU BOX 里面，和风扇在一起，它的使用寿命一般在三年左右，用来保存 NCK 里面的程序和数据，由于有充电电容的保护，可以在 NCK 完全断电后更换电池，但时间不能超过 15 分钟 这两块电池的型号一样。 型号为 : 6FC5247-0AA18-0AA0 (注意：在更换电池前最好作一下 NCK 和 PLC 的数据备份,西门子 840C 的电池在 CSB 板上，必须在系统通电的情况

146、下更换!) 4840D 系统数据的备份 WWW.PLCWORLD.CN 840D 系统的数据很多，包括 NCK 的数据，PLC 的数据和 MMC 的数据，其中 NCK 和 PLC 的数据是靠电池来保持的，它的丢失直接影响到 NC 的正常运行，而 MMC 的数据是存放在 MMC 的硬盘(MMC103)或者是 Flash EPROM 里(MMC100.2) ， 它的丢失在一般情况下仅能影响 NC 数据的显示和输入 。 系统数据备份的方法有以下三种 （1） 备份到 MMC 的硬盘上(仅对 MMC103 适应),建议最好是 MMC，NCK 和 PLC 的数据分开备份，文件名最好用系统默认的文件名加上日

147、期。 （2）备份到软盘上或者是通过 RS232 口备份到外部的计算机上。 （3）备份到 NCK 上面的 PCMCIA 卡上，该卡是一个装 NC 系统程序的 8M 的 Flash EPROM 卡。它大约有 5M 左右的空间可用来储存系统备份数据。该功能只有在 MMC 软件版本 5.0 以上才能使用。这种数据的备份方法特别适合没有硬盘的 MMC100.2。 5MMC103 的文件结构 MMC103 的文件结构 q MMC103 的硬件实际上是一个带 MPI(OPI)接口的 PC 机。软件是运行在 WINDOWS 操作系统上的一个人机接口软件。由于 MMC 软件的版本不一样，其运行的操作系统也不一样

148、，有早期的 WIN32，中期的 WIN95 和现在的 WINNT，以运行在 WIN95 环境下的 MMC Ver5.3 为例说明 MMC 的文件结构。 q MMC103 的硬盘共分两个分区，C:盘和 D:盘，其中 D 盘主要用来存放硬盘的和分区的一些备份文件，其中就包括系统带来的 MMC 几种版本的系统备份，还用来安装软件时作临时存放区用。C 盘则主要存放 WINDOWS 系统的运行文件，MMC 的系统文件，机床厂家开发的附加软件以及用户的一些程序和数据。 q C 盘下目录结构: C 盘下主要有以下几个目录 MMC2 主要用来存放西门子系统文件，西门子的一些标准配置 文件也存在该目录里，该目录

149、下的文件最好不要修改。 Windows 存放 Windows 系统文件和运行在 Windows 环境下的其他 文件 Add_on 西门子的附加产品，比如远程诊断等 OEM 用来存放机床厂家自己开发的产品。 USER 存放用户自己的配置文件，所有与标准配置不一样的文 WWW.PLCWORLD.CN 件都存放在这个目录里，比如报警服务的设置。 DH 用来存放与 NCK 相关的数据，其文件结构与 NCK 的文件 结构一样，有工件子目录，工件主程序子目录，子程序 子目录，标准固定循环子目录，用户固定循环子目录等。 用户的报警文本一般存在该目录下面的 MB 子目录里面。 以上是 MMC103 的文件结构

150、，一般来讲，用户自己的文件都存放在后面这四个目录里面，因此 MMC的数据备份主要就是这四个目录文件的备份。 注意：MMC 的早期版本，用户自己的配置文件和系统的配置文件都存放在系统文件的目录里。 MMC103 报警服务器的设置 MMC103 的配置大部分是以.INI 为后缀的文件来实现的，比如刀库的显示内容，各种操作方式下操作所需的口令等级，还有报警服务器的设置，下面以报警服务器的设来置说明配置文件的修改。 MMC 负责报警文本的显示，报警文本存放在 MMC2 和 DH 下面的 MB 子目录里面，文件名的格式为 Alxx_,其中前两个 XX 表示报警文本的内容，后面两个 XX 表示报警文本的语

151、言。比如ALP_UK.COM 表示是 PLC 的报警文本，语言为英语。而有关报警显示的设置都存放在 MBDDE.INI 文件里。 以上是 MMC103 的文件结构，一般来讲，用户自己的文件都存放在后面这四个目录里面，因此 MMC的数据备份主要就是这四个目录文件的备份。 注意：MMC 的早期版本，用户自己的配置文件和系统的配置文件都存放在系统文件的目录里。 MMC103 报警服务器的配置 MMC103 的配置大部分是以.INI 为后缀的文件来实现的，比如刀库的显示内容，各种操作方式下操作所需的口令等级，还有报警服务器的设置，下面以报警服务器的设来置说明配置文件的修改。 MMC 负责报警文本的显示

152、，报警文本存放在 MMC2 和 DH 下面的 MB 子目录里面，文件名的格式为 Alxx_,其中前两个 XX 表示报警文本的内容，后面两个 XX 表示报警文本的语言。比如ALP_UK.COM 表示是 PLC 的报警文本，语言为英语。而有关报警显示的设置都存放在 MBDDE.INI 文件里。 注意：用户目录下面的配置文件的内容覆盖 MMC2 目录下的配置文件。WINDOWS 系统下所有的配置文件的总和不能超过 60KB。 6611 系列驱动和电机的工作原理 WWW.PLCWORLD.CN 611 系列驱动是交流调速装置，它通过控制供给交流电机的电源的频率来达到调速的目的。其主要部分是由一个把交流

153、变成直流的整流器和一个把直流变成频率可变的交流的逆变器组成。 611 模块的接口信号有以下几组： q 电源接口 l U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口 l X181 工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把 600V 的电压端子与 P500 M500 端子短接，这样由于 600V 电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600 是 600V 直流电压输出端子。 q 控制接口 l 64 控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有的轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度停车。延迟一

154、定的时间后，取消脉冲使能 l 63 脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。 l 48 主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。 l 112 调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的 24V 上。 l X121 模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关，当S1.2=ON 时，模块有故障时，准备好信号取消，而 S1.2=OFF 时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作不

155、正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。 l NS1/NS2 主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。 l AS1/AS2 主继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电平。 l 9/19/R 9 是 24V 输出电压，19 是 24V 的地，R 为模块的报警复位信号。 q 其它辅助接口 l X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。 l X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。 7： P24 ，24V 45：P15，15V WWW.PLCWORLD.CN 44：N15，15V 10：N24，

156、24V 15：M，0V q 电源模块上面有 6 个指示灯，分别指示模块的故障和工作状态。一般正常情况下绿 灯亮表示使能信号丢失(63 和 64)，黄灯亮表示模块准备好信号，这时 600V 直流电压已经达到系统正常工作的允许值。 q 611D 驱动控制模块接口信号 611D 控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连，基本没有太多的接口信号。 X431：轴脉冲使能，该信号为低电平时，该轴的电源撤消，一 般这个信号直接与 24V短接 X432：BERO 端子，该接口用作 BERO 开关信号的输入口。 X34，X35：模拟输出口，其中有两个模拟口（X1，X2 )用作模块诊断测试用，它可以用来跟踪一

157、些数字量，比如转速，电压和电流等并把它转换成 0 到 5V 的模拟电压输出，具体的输出信号可以通过数控系统选择，Ir 模拟输出口是固定输出电机 R 相的电流的模拟值。 X411：电机编码器接口，输入电机的编码器信号，还有电机的热敏电阻，其中电机的热敏电阻值是通过该插座的 13 和 25 脚输入，该热敏电阻在常温下为 580 欧，155 度时大于 1200 欧，这时控制板关断电机电源并产生电机过热报警。(1PH7 电机温度检测信号连接同 1FT6/1FK6 电机) X411：直接测量系统输入口，输入直接位置测量信号，一般为正余弦电压信号 611D 的控制板的速度环和电流环的参数设置在 NCK 里

158、面，故更换控制板后不需要重新设置参数。 伺服电机的特点 由于数控机床对运动控制的要求很高,需要有良好的动态特性,大的调速范围和精确的位置控制精度,因而它需要特殊的伺服电机,西门子的驱动系统一般采用同步伺服电机 ，主轴是精密的异步电机,其原理和一般的鼠笼电机的原理相同,同步伺服电机与异步电机最大的不同就是转子的结构不一样。同步电机的转子上有交错分布的磁极,因而需要有相应的检测转子位置的检测元件,更换这些检测元件的时候也需要重新调整,下面就是西门子常用的三种电机的区别: 1FT5 和 1FT6/1FK6 电机的区别 这两种电机的原理基本相同,但结构和检测装置不一样,1FT5 电机用在交流伺服系统上

159、,而 1FT6电机则用在数字伺服系统上。 WWW.PLCWORLD.CN 定子绕组结构不一样,1FT6 电机的定子绕组结构使得电机的电流更接近于正余弦波形，1FT5 电机是用测速发电机来检测速度,用均分在电机圆周上的霍尔元件来检测转子的相对位置,而1FT6电机则是用一个位置编码器来检测电机速度,其电机编码器除了常规的 A,B 和 R 相的正余弦信号外,还有两个 C 相和 D 相的正余弦信号来检测电机转子的位置。 1FK6 1FT6 电机的原理一样,只是在机械结构上有点区别,1FK6 较 1FT6 经济。 注:在更换电机的编码器时要注意编码器的零点位置,更换编码器时要保证更换 l 前后电机转子不

160、动时编码器转盘上的一个标志和外壳上的标志的相对位置不变,如果这个相对位置有变化只能通过示波器来调整。 编码器的位置不对会影响电机的运行,比如运行不平稳,电流过大等,甚至会影响电机的使用寿命。 7伺服电机和主轴电机的区别 转子结构不一样,主轴电机的转子与鼠笼电机的转子一样,由于没有磁极,因而不需要相应的检测转子位置的信号,1PH7 主轴电机的编码器型号为 ERN1381,1FT6/1FK6 电机的编码器型号为 ERN1387,其主要区别就是ERN1381没有附加的C相和 D相信号,故更换编码器不需要重新调整,ERN1387可以用在1PH电机上,但反过来 ERN1381 不能用在进给电机上。主轴电

161、机一般功率很大,因而电机的结构对散热要求更高。 工作范围不一样,伺服电机工作在最低转速和额定转速之间的恒转矩区,而主轴电机工作在额定转速和最高转速之间的恒功率区,由于要达到很大的调速范围,主轴电机的额定转速一般都很低 8常用维修技巧 ERN1387 编码器更换方法 1. 卸开电机后盖, 编码器的后盖 2. 松开编码器安装螺丝 3.旋转电机转子轴, 使编码器转子上的标志和编码器壳上的标志重合 4.卸下编码器, 注意在装卸的时候尽量使用特制螺丝顶出来, 免得损坏编码器 5.旋转新的编码器, 使编码器的两个标志重合 6.按以上相反的顺序安装编码器 注意:在安装编码器的过程中,要保证电机的转子不同,否

162、则会失去转子的相对位置,如果失去了相对位置 , 老电机则需要用示波器来调整编码器的安装位置, 新电机则可以依据电机转子轴上的标志来判断调整编码器的安装位置时,即可以机械调整,也可以调整驱动参数 MD1016 来设置一个偏置值,但该方法仅能用在 840D 上 , 通过这个方法调整的电机换到别的机床上使用可能会因为驱动参数的不同而不能正常使用。 零点调整 调整步骤如下：startup-machine data-Axis MD-进行参数调整：将 34100（轴在参考电坐标值）修正，如果换完后，现在和原来相差 10mm，则将参数 34100 调至 10。 WWW.PLCWORLD.CN 也可以对 34

163、090（参考点偏移）进行修改：现在的零点与原来的零点相差多少，则输入多少。 功率模块的简易检测方法: 由于功率模块主要部件是大功率管, 用以下方法可以大致检测功率管的好坏：万用表打到电阻档,用万用表的正表笔接到功率模块的直流电压输入端子 P600 上 , 地接到功率管的三相电源输出 U2,V2,W2上,此时电阻应为无穷大 , 交换万用表的两个表笔,电阻应很少 。 把万用表的一个表笔接到 M600 上,重复以上过程, 结果应该和上面的正好相反。 电机温度报警的处理 电机里面装有热敏电阻,其信号通过信号电缆反馈到驱动控制板里面,当温度达到报警值时,系统产生相应的报警 , 这时可以检测反馈端相应的电

164、阻值,如果需要屏蔽该报警时,对 611D 可以通过在驱动参数MD1608(对 611A 的控制板是参数MD64)设定一个小于100的值,即可屏蔽该报警,该方法仅能使用于诊断 。 驱动控制板能对连接的编码器进行监控,如果有异常,则产生相应的报警,611A 的主轴控制板可以通过对参数 MD P- 90 的位 2 置 1 屏蔽该报警。 611D 驱动的 V/F 控制 有时为了诊断用,需要对驱动进行开环的频率控制, 该方法仅能用于诊断用,且转速不能设得太高。设驱动参数 MD1014 为 1 即为开环的频率控制 驱动的优化 数控的驱动由电流环,速度环和位置环组成的,其优化一般由里及外层层优化,但由于电流

165、环的参数在电机和功率模块的型号确定后用厂家的默认参数即可, 一般不需要优化,故优化时先优化速度环,再优化位置环即可。 速度环的优化,一般涉及到速度环增益和速度环时间常数, 速度环时间常数越大和增益越低,速度环越稳定 ,但精度和动态特性越差,一般来说,速度环时间常数设在 10ms 左右, 而速度环增益调整在使速度环的阶约响应有 20-40 的超调。 位置环的优化涉及到位置环增益和加速度, 调整时先可以减少加速度值,再增加位置环增益值,保证系统稳定, 然后在适当增加加速度值,使之适应机床的机械特性,注意同一组的插补轴的位置环增益要一致,否则会影响加工精度。 轴的屏蔽处理 有时需要对单个轴进行屏蔽,具体步骤如下: （1） 在相应的轴参数里,设 MD13030 和 MD13024 为 0 （2） 在驱动配置菜单里,找到相应的模块,设为“no active”即可，这时,该轴就为虚拟轴,其相应的模块和电机就可以去掉了,如果要恢复,把上面的参数该回原来的值即可。 WWW.PLCWORLD.CN 轴的卸载处理： 有时因机床需要对机床的轴要卸掉或装载,比如旋转分度头,这时候要插拔编码器和电机电源插座,然又不希望操作者改以上参数,这时候可以把该轴临时设为 PARKING 轴,具体方法是同时复位该轴的 DB3X.DBX1.5 和 1.6 既可