黑河江西门子PLC总代理商
其中程控龙门导轨磨床是专门磨削中，大型工件，特别适合于机械加工厂、量磨具厂及汽车行业，在配置砂轮角度修整器后，特别适用于机床行业磨削各种导轨。工件可直接固定在工作台面上或电磁吸盘上。本机床采用龙门式布局，由双立柱、横梁及床身组成封闭刚性框架结构，工作台纵向运动由双出杆油缸驱动，适用比例流量阀远程无极调速；横梁上有两个横向拖板，可沿横梁作横向运动，它采用交流伺服电机经齿型带减速驱动滚珠丝杆，由plc控制实现横向定距磨削、间歇进给、进给调速等功能，并采用电子手轮实现对刀及微量进给功能。垂直滑板可沿横向滑板上的导轨作垂直运动，其采用交流伺服电机经行星齿轮减速驱动滚珠丝杆由plc控制实现横向定距磨削、间歇进给、进给调速等功能，并采用电子手轮实现对刀及微量进给功能。左右磨头采用变频驱动。磨头横向、垂直方向，工作台可利用面板操作任意设定行程距离，免除传统机型人工调整行程档铁的不便，提高生产效率。
2 简要工艺
加工过程为：使用卧磨头磨削平面，在工作台上固定好工件以后，开动液压站，根据工件的长度(纵向)设定工作台往复运动的行程，然后再进行横向行程的设定，加工范围设定好后，即可对刀磨削。手动操作磨削：开液压站，工作台在液压缸的驱动下进行往复运动，面板上电位器控制其运动速度，垂直进给选用手动模式，横向进给选择进给模式，间歇进给时，在工作台换向的同时，磨头横向进给一定长度(进给量由波段开关控制)，用手轮控制磨头上下进刀，简便安全。
本机还配备自动定尺寸磨削功能，通过触摸屏设置粗磨进刀量，粗磨次数，精磨次数等参数，可进行全自动平面磨削达到所设定尺寸并实现零磨削后，工作台自动停止与左端，砂轮可上升至定点油压电机电源立即自动关闭，使磨削更趋于自动化。设备外观如图1所示。
3 控制系统构成
3.1 电气系统的布局
电气控制系统包括：液压传动部分，伺服传动部分，数据检测部分，plc模块控制器部分，触摸屏部分。都集中在电气控制柜，其采用独立的控制柜，其内部将机床的程控系统，伺服驱动控制系统，断路器，接触器，继电器等控制元器件集中布置，电器柜全封闭防护，并配有空调时温度控制装置，使得系统在良好的工作环境运行，保证了系统运行的可靠性。
3.2 设计方案分析
项目初考虑过3个技术设计方案。
(1) 方案1
cpu226cn用通讯模式控制三菱伺服进给，但功能模式切换复杂，通讯处理时间长，反应缓慢，实效差，严重影响操作加工，不予考虑。
(2) 方案2
施耐德plc+驱动 此产品必须配合使用，但施耐德伺服电机惯量太低，造成机床震动，不予考虑。
(3) 方案3
西门子cpu226 cn+安川伺服 即本系统，具体考虑如下文。
plc是本机床控制功能的核心，必须具有4路高速计数器(左横向定距，右垂直定距，工作台定距，电子手轮ab相脉冲计数)；同时具备2路伺服驱动微量进给控制的高速脉冲功能；系统的人机界面采用西门子专为s7-200开发的带功能按键的触摸屏k-tp178micro支持s7-200系统的多主站连接友好的操作界面：触摸屏+按键。
快速的系统启动时间和操作响应时间特别适合车间磨床的实际生产加工要求，机械加工现场的恶劣环境以及超大存储空间，触摸声音反馈，硬件设计全面更新，无与伦比的高可靠性，更高的鲁棒性，防冲击和震动，并能防水耐脏，采用32位arm7处理器，性能优异，集成的lcd控制器，消除了cpu和lcd控制器的之间的传输瓶颈。
配置软件：wincc flexible，编程灵活快捷与龙门磨床的控制工艺要求及环境要求完全吻合；而且符合中国用户使用习惯。选定的西门子硬件配置见附表。
系统结构如图2所示。
图2 系统结构
1 引言
根据工件加工的需要，以独立的通用的部件为基础，配以部分专用部件组成的专用机床，称之为组合机床。回转工作台式组合机床是多工位组合机床的一种，它通过回转工作台进行加工工件的输送，夹具安装在工作台面上，被加工工件一次装夹后，从一个工位输送到下一个工位，工作台转一周，即完成在该机床上的全部加工工序。并且，装卸工件的辅助时间与机床的加工时间是重合的。本组合机床全称为回转工作台式六工位组合机床，有一个上下料工序、五个加工工序，分别为：上下料工序；铣端面工序；钻中心孔序；钻的盲孔工序；钻通孔工序；扩孔工序。组合机床外形参见图1所示。
图1 组合机床外形案例图片
2 系统控制说明
本组合机床控制系统主要采用siemens s7-200系列plc和西门子触摸屏ktp-178micro构成，plc完成整个机床的信息采集、信息处理、各种驱动的控制等功能，人机界面完成智能化的后台管理、各轴加工参数的设定、信息监视等功能。
2.1 系统控制主要部件清单(见表1)
2.2 系统控制主要部件介绍
cpu226是siemens公司生产的s7-200系列中性能高端的cpu模块，本机集成24输入/16路输出数字量通道，六个高速计数器，2个20khz的高速脉冲输出，大可扩展7个模块，两个通讯端口。
cpu221是siemens公司生产的s7-200系列中的低端cpu模块，本机集成6输入/4路输出数字量通道，4个高速计数器，2个20khz的高速脉冲输出，不可以扩展模块，一个通讯端口。
em223是siemens公司生产的s7-200系列中数字量混合模块， 4输入/4路输出数字量通道。
ktp-178micro是siemens公司根据国内用户使用习惯和需求而专门开发的人机界面， 是一款性价比较高的人机界面。
步进电机是采用研控自动化科技机电有限公司推出的系列产品，配套yka2404ma细分驱动器，高细分数为200。主轴电机采用三相异步电机。气缸采用smc系列。
2.3 系统控制架构(图2)
图2 系统控制架构
2.4 系统控制主要特点
(1) 输入信号的处理：本套机床的检测信号有：回转工作台用机械式形成开关、气缸用磁环开关、滑台用磁性开关，这些信号的采集利用plc的通用数字量输入信号作为信号采集处理。
(2) 输出信号的处理：步进电机单元，利用plc本身集成的高速脉冲信号作为步进电机驱动器驱动信号，每台plc集成两通道高速脉冲信号，本套系统有四台plc主机，多可控制八轴驱动，控制采用脉冲+方向的控制方式。三相电机单元，利用plc本身集成的通用数字量输出信号作为电机驱动控制信号。气缸单元，利用plc本身集成的通用数字量输出信号作为气缸驱动控制信号。
(3) 人机交换：本套机床的加工参数通过上位机触摸屏来完成，操作人员根据加工需要可以更改相应加工参数。本套机床可通过上位机触摸屏进行机床的手动控制与自动控制，如：电机的运行、气缸的动作、滑台的点动运行。可通过触摸屏察看设备信息，察看设备信号是否正常。
2.5 系统运行模式
单机运行，通过触摸屏操作机床。该模式下又可实现单轴加工、全自动加工两种加工方式。
联机运行，通过终端调度软件给机床上下料，控制组合机床。
3 软件设计
本套系统采用了ktp-178micro触摸屏一台、cpu226一台、cpu221三台，cpu226作为系统的主站。ktp-178通过cpu226的port1口进行数据的读写，cpu226作为ppi主站通过port0口与下位机的三台cpu221进行数据的读写。所用到s7-200的主要控制命令有：网络读写命令(实现cpu226与三台cpu221之间的通讯、高速脉冲输出(实现步进电机的控制)、高速计数(实时读取各个进给轴的坐标)，本套系统大可控制轴数为八轴，为了方便与其它设备联机作业，该系统在控制架构设计上增加了联机接口。
3.1 网络读写指令
网络读指令(netr)初始化通讯操作，通过指令端口(port0)从远程设备上接收数据并形成表；网络写指令(netw)初始化通讯操作，通过指令端口(port0)向远程设备写表。
本套系统中，cpu226定义为2#主站，其它三台cpu221分别定义为3#从站、4#从站、5#从站。
本套系统中利用了网络读(netr)三项，共有三十个字节。(见表2)
本套系统中利用了网络写（netw）指令三项，共有二十六个字节。(见表3)
在cpu226中通过向导功能进行网络读写的配置，此配置可在ob1主程序进行循环调用，也可通过中断的形式调用。
ld sm0.0
callnet_exe:sbr8, 0, m7.0, m7.1
3.2 组合机床的联机接口定义(见表4)
该组合机床有单机/联机运行功能，并对联机运行时提供了i/o接口定义。
s1为电平信号，上位机通知机床回零，回零结束时上位机收到机床就绪信号，再切断该信号。
s5为电平信号，上位机通知机床全自动运行，切断该信号，机床自动运行结束。
s6为脉冲信号。上位机上下料完成时通知机床继续运行。
一、概述西门子PLCS7-1500系列是西门子PLC系列的新产品，它在性价比，运行能力，通讯功能，扩展性能，响应速度，显示功能等方面，相比西门子PLCS7-300系列，西门子PLCS7-400系列都有了大幅。 其中，I&S了为昆明钢铁公司提供镀锌线和彩涂线、为攀枝花钢铁公司提供轨梁轧机、为石家庄钢铁有限责任公司提供棒材轧机。在的纸浆和造纸工业短暂的沉寂之后，I&S在此行业不断投资并大获，在过去三年中赢得了40多个项目，包括为浙江省宁波市和江西省晨鸣市的亚洲纸浆纸张公司(APP)的造纸厂提供解决方案等重要协议。
从而为用户在自动化控制的配置中提供了更好的解决方案。西门子PLCS7-1500具有多种模块可供用户进行选择，以便组成更加合理的控制。本文下面就来介绍一下西门子PLCS7-1500系列的接口模块，为您在配置时提供参考。
二、西门子PLCS7-1500系列接口模块西门子PLCS7-1500系列的接口模块，为用户提供了多种类型的通信接口，它的特点如下：1.通信接口模块进行的硬件设计进行了改进，具有多种功能组合，用户可以更加方便的进行选型；2.对于相同的模板类型，接口模块使用相同的针脚定义并且具有同样的螺钉压线，这样。 而且，过载时还可以选择恒定电流或自动重启。超高的效率使控制机柜的能耗和产生的热量降，并且紧凑型金属外壳所需的空间也更小西门子sitop电源概述可靠性、效率和集成性的基准机器与设备的运行需要使用可靠、恒定的电源。
三、总结，西门子PLCS7-1500系列为用户提供了接口模块，用户需要使用PROFIBUS通讯或PROFINET通讯时，可以参考本文提供的接口模块进行选择和配置，从而完成控制的通信任务。如果用户需要更多的了解和使用西门子PLC系列，我们也会更好的提供相关技术支持。
39，000多名工业的技术和来宾以极大的参观了博览会。??1984年：西门子为建设了条高压直流输电线。这条输电线可以将1，200兆瓦的电力从位于长江中游的当时的水力发电站——葛洲坝水电站输送到远在千里之外的上海市。 它不同于装备有附加外套的PROFIBUS总线电缆PROFIBUSFC软电缆柔（绞合导线）、无卤素总线电缆，带聚氨酯护套，可偶然移改用方便：PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。
一、概述西门子PLCS7-300和S7-400系列，常使用在中大型自动化解决方案中。在这种自动化控制中，特点是设备众多，控制点分散，通讯距离远，因此在控制中需要运用分布式I/O的概念。通过分布式I/O组成的控制，为用户解决了诸如需要远距离敷设电缆，通讯中断，控制不合理等问题。
二、西门子PLC分布式I/OET200S接口模块西门子PLCS7-300或S7-400在使用中，用户经常会配置分布式I/OET200S来进行扩展，ET200S的接口模块介绍如下：US接口模块处理与PROFIBUS-DP主站的所有数据交换有6种型号：-IM151-1基本型-IM15。
本文下面对分布式I/O模块中的一种-ET200S的接口模块做一个简介，让用户对西门子分布式I/O的接口模块性能进行参考。用户可以根据本文中提供的使用ET200S的接口模块，来实现对多个设备的控制。
大致采用三段控制：段，开始阶段置电源为满开度，以的功率输出克服热惯性;第二段，等到温度达到一定值转为PID控制;第三段，接近设定点时置电源开度为0，提供一个保温阶段，以适应温度的滞后温升。程序流程图如图3所示，图中X，Y根据实际设定。
一、概述西门子PLC系列广泛应用在自动化控制中，在实际的项目配置时，有的项目由于需要控制的设备较多，因此点数较多，一般的西门子PLCCPU后面可扩展的模块数量有限。这时就需要对进行扩展，以便中可以有更多的模块来控制的要求。
在进行扩展时，用户可以选择西门子分布式I/O模块-ET200M，这就需要使用到接口模块IM153，而IM153系列中，常用的接口模块是IM153-1和IM153-2。本文下面针对西门子PLC这两种接口模块的区别做一个介绍，为用户在配置和使用时进行参考。
原则上，新电厂可以地发电环节。2.电力配送环节此环节相当于一个电力的物流中心，负责把电从电厂配送到用户处；同时也是一个电力的协调中心，负责确保电力的输送。正因为要保证供电的性，在电力市场开放后，电力配去运作。
西门子S7-1500优势一:
它的外观设计更人性化，选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。
西门子S7-1500优势二:
从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力和安全性更高，不仅可节省成本，提高生产效率，而且安全可靠，维护简单方便，真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如，相对于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板总线技术，采用高波特率和高传输协议，使其信号处理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口，可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信，而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能，诊断级别为通道级，无需进行额外编程，当发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，减少停机时间，这是S7-300/400PLC所*的。
西门子S7-1500优势三：
S7-1500PLC的组态和编程效率更高，信息采集和查看更方便，这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中，无论是硬件组态、网络连接和上位组态，还是软件编程，其操作均简单快捷。而S7-300、S7-400PLC组态编程软件为经典STEP7，上位组态软件为WinCC，相对于TIA博途软件，某些操作显得繁琐（例如对于各个程序块需要每个单独存盘，当有语法错误时，则无法执行保存操作）。对于S7-1500，可通过Internet浏览器、内置CPU显示屏、TIA博途和HMI设备随时查看CPU状态、过程变量和故障信息等，而对于S7-300/400 PLC，则没有CPU显示屏，信息采集和查看也没有S7-1500PLC方便。
西门子S7-1500优势四：
相对于西门子S7-300、S7400PLC，西门子S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长度大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长度大为32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针，S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点，均使S7-1500PLC的编程更加灵活。
西门子S7-1500优势五：
S7-1500 PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置；此外，S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，提高了调试效率，优化了驱动和控制器的性能。
相对于S7-300和S7-400PLC，西门子S7-1500功能更加强大，相信在未来的发展中可以得到更广泛的应用。
西门子S7-1500PLC是替代S7-300/400的新一代PLC，其软件平台为TIA博途。
1.可供用户使用的充足的资源
作为新一代大中型PLC，S7-1500比S7-300/400的各项指标有很大的提高。CPU1516-3PN编程用的块的总数多为6000个，数据块大5MB，FB、FC、OB大512KB。用于程序的工作存储器5MB，用于数据的工作存储器1MB。
插槽式装载存储器（SIMATIC存储卡）大2GB，可存储项目数据、归档、配方和有关的文档。
S7定时器、计数器分别有2048个，IEC定时器、计数器的数量不受限制。位存储器（M）16KB。
I/O模块多8192个，过程映像分区多32个，过程映像输入、输出分别为32KB。每个机架多32个模块。
运动控制功能多支持20个速度控制轴、定位轴和外部编码器，有高速计数和测量功能。
2.超高速的运算处理速度
位操作指令的处理时间典型值为10ns，换句话说，每一微秒可处理10万条位操作指令。浮点数运算指令的处理时间典型值为64ns。
S7-1500采用当前的背板总线和高效的传输协议，保证了快速信号处理。点到点的反应时间不到500μs。
AI、AO模块的分辨率均为16位，8点AI模块每个模块的转换时间为125μs。数字量输入模块具有50μs的超短输入延时。
用于计数、测量和定位输入的工艺模块TMPosInput的信号频率为1MHz，4倍速时为4MHz。可用RS-422接口连接脉冲编码器，支持等式模式、诊断中断和硬件中断。
采用PROFINETIRT通信可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应，短循环时间为250μs。
3月12日，西门子工业业务领域工业自动化集团正式推出新一代PLC控制器——SIMATICS7-1500，该系列专为中设备和工厂自动化设计。新一代控制器以高性能、高效率的优势脱颖而出，除了的系统性能外，该控制器还能集成一系列功能，包括运动控制、工业信息安全，以及可实现便捷安全应用的故障安全功能。其高效尤其体现在创新的设计使调试和安全操作简单便捷，而集成于TIA博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断，简化工程组态，并降低项目成本。
新一代SIMATICS7-1500控制器将分阶段逐步推向市场。初期，上市产品包括三种型号的CPU，分别是1511、1513和1516，这三种型号适用于中端性能的应用。每一种型号也都将推出F型产品（故障安全型），以提供安全应用，并根据端口数量、位处理速度、显示屏规格和数据内存等性能特点分成不同等级。根据不同自动化任务的需要，每个CPU多可添加32个扩展模块，例如：通信和工艺模块或输入输出模块，与SIMATICET200MP架构相同。
SIMATICS7-1500着眼于自动化性能和效率
就整体性能而言，技术、工业信息安全、故障安全和系统性能都有显著提高。为实现效率的提高，该系列在设计、处理、系统诊断以及TIA博途的工程设计方面都有进一步的改善。
系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够极大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，SIMATICS7-1500设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU1511和CPU1513控制器设置有两个Profinet端口，CPU1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，第三个用于整合至企业网络。ProfinetIOIRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。
工艺：在现场工艺方面，SIMATICS7-1500标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。
SIMATICS7-1500工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未授权的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经授权的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的授权级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未授权操作传输到控制器的数据等功能。
故障安全：SIMATICS7-1500集成了故障安全功能。为实现故障安全自动化，用户配置了F型（故障安全型）的控制器，对标准和故障安全程序使用同样的工程设计和操作理念。用户在定义、修改安全参数的时候可以借助安全管理编辑器。例如，当使用到故障安全型驱动技术提供服务的时候，用户可以得到图形化支持。新控制器在功能安全性方面通过了EN61508，符合IEC62061中SIL3级安全应用标准，以及ISO13849中PLe级安全应用标准。
设计处理：SIMATICS7-1500的设计和处理以方便操作为前提，大限度地实现用户友好性（对许多细节都进行了创新，例如，SIMATIC控制器次安装了显示装置），并能显示普通文本信息，从而实现全工厂透明化。标准化的前连接器节省了用户接线时间，简化了配件存储。集成短接片使电位组的桥接更加简单灵活。辅助配件，如自动断路器或继电器迅速便捷地安装到集成DIN导轨。可扩展的电缆存储空间能够方便地关闭前盖板，即便使用带有绝缘的电缆，也可以通过两个预定义的闭锁位轻松关闭前盖板。预接线位置的设计简化了初始接线过程以及端子的重新连接的复杂性。集成屏蔽保证了模拟信号能够屏蔽良好，从而获得良好的信号接收质量，以及抗外部电磁干扰的鲁棒性。该款产品的另一个优点是扩展性：SIMATICS7-1500CPU可以扩展至每个底板32个模块，用户可以根据自动化任务需要选择模块。
系统诊断：SIMATICS7-1500的集成系统诊断具有强大的诊断功能，不需要额外编程。只需配置，无需编程即可实现诊断。另外，显示功能实现了标准化。各种信息，比如来自于驱动器的信息或者相关的错误信息，都以普通文本信息的形式在CPU显示器上显示出来，在各种设备上，诸如TIA博途、人机界面（HMI）、Web服务器看到的信息都是一致的。接线端子和标签1:1的分配以及LED指示灯的使用帮助用户在调试、测试、诊断以及操作过程中节省时间。另外，通过离散通道单独显示，用户可以快速检测到并分配相应的通道，对解决故障十分有益。
使用TIA博途进行工程设计：西门子新的自动化设备都要集成到TIA博途工程设计软件平台中，新品SIMATICS7-1500控制器也不例外。该设计为控制器、HMI和驱动产品在整个项目中共享数据存储和自动保持数据一致性提供了标准操作的概念，同时提供了涵盖所有自动化对象的强大的库。新版TIA博途V12不仅有更强的性能、还涵盖自动系统诊断功能、集成故障安全功能性，强大的Profinet通信，集成工业信息安全和优化的编程语言。编辑器以任务为导向且操作直观，使得新软件产品易学易用。此外，产品对快速编程、调试、维修具有很强的性能。产品在设计过程中特别重视对目前项目和软件的再利用和兼容性：例如，从S7-300/400转向S7-1500，项目可以重复利用，S7-1200的程序可以通过复制的功能将程序转换到S7-1500。
