1p 6ES7288-1ST20-OAAO-上海西皇电气设备有限公司

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西门子PLC模块西门子S7-200SMART可编程控制器西门子中央处理器西门子PLC主机模组，

上海西皇电气设备有限公司凭借雄厚的技术实力及多年从事 SIEMENS 产品的销售经验，本着树立公司形象和对用户认真负责的精神开展业务，赢得了 SIEMENS 公司与广大用户的好评及大力支持。

但公司并未仅仅满足与现状：随着 SIMATIC S7 系列中小型 PLC 产品 S7200 、 S7300 及变频器 MM420 、 MM440 系列的推出，其优越的性能价格比受到众多配套生产厂商的关注，在纺织机械生产行业腾西公司先后采用 S7 PLC 及 MM 、 MDV 变频器产品的电气控制系统的设计与编程，并在北京国际纺机展览会上获得了全面的；在其他行业如、上海供水装置的合作中也取得了良好的业绩，并在售后服务方面赢得了用户的一致好评。

S7-200 SMART，越SMARTS7-200 SMART是西门子针对的OEM市场研发的新一代PLC。作为S7-200CN的升级产品，一方面继承了S7-200CN丰富的功能，另一方面融入了新的亮点，将全面覆盖并越S7-200CN。从产品上市至今，S7-200 SMART在包装、纺织、机床、食品、橡塑等众多行业得到广泛应用，在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。

CPU模块

全新的 S7-200 SMART 带来两种不同类型的 CPU 模块，标准型和经济型，全方位满足不同行业、不同客户、不同设备的各种需求。标准型作为可扩展 CPU 模块，可满足对 I/O 规模有较大需求，逻辑控制较为复杂的应用；而经济型 CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。

提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，单体I/O 点数高可达60 点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，大限度的控制成本。选件扩展，定制新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。高速芯片，配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μs ，在同级别小型PLC 中。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。以太互联，经济便捷CPU 模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出，频率高达100kHz，支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调速、定位等功能。通用SD 卡，方便下载本机集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级，极大地方便了客户工程师对终用户的服务支持，也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。软件友好，编程高效在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。整合，无缝集成SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMART LINE 触摸屏和SINAMICS V20 变频器整合，为OEM 客户带来高的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的全方位需求。

SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点

机型丰富，更多选择

提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块，单体I/O点数高可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，大限度的控制成本。

选件扩展，定制

新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。

高速芯片，

配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μ s，在同级别小型PLC中。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。

以太互联，经济便捷

CPU模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。

三轴脉冲，运动自如

CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出，频率高达100kHz,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调整、定位等功能。

通用SD卡，快速更新

本机集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可实现程序的更新和PLC固件升级，极大地方便了客户工程师对终用户的服务支持，也省去了因PLC固件升级返厂服务的不便。

软件友好，编程高效

在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。

整合，无缝集成

SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMART LINE触摸屏，SINAMICS V20变频器和SINAMICS V90伺服驱动系统整合，为OEM客户带来高的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的全方位需求。

随着“十一五”节能减排政策的贯彻落实，门窗行业对于型材的节能效果也提出了新的要求。传统的铝合金门窗由于型材本身的特点—— 传导散热快，对于在冬季有效保持室内温度的要求不能有效的满足，节能效果较差。的铝塑门窗利用塑料型材 ( 隔热性高于铝型材 1250 倍 ) 将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体，比普通门窗热量散失减少一半，降低取暖费用 30% 左右，成为门窗行业新的发展趋势。 S7-200 SMART 在铝塑门窗双头切割锯上的应用 S7-200 SMART Application in Double-head Dicing Saw for Aluminium-Plastic Windows 济南鲁控自动化有限公司蒿阳济南伦渠数控机电有限公司金大鹏西门子 ( ) 有限公司韩荣斌 Hao Yang Jin Dapeng Han Rongbin 摘? 要：本文介绍了西门子 S7-200 SMART PLC 及 SMART LINE 触摸屏在铝塑门窗行业切割锯设备上的应用，阐述了工艺流程、控制系统选型和软件开发。结合 SINAMICS V60 伺服驱动器，整套西门子小型自动化解决方案有效提升设备的运行效率，满足了型材切割的精度要求。关键词：S7-200 SMART SMART LINE 铝塑门窗切割锯 Abstract: The er introduced application of S7-200 SMART PLC and SMART LINE HMI in Double-head Dicing Saw for Aluminium-Plastic Window, describing machine process, control system configuration, and software design and realization. Working with SINAMICS V60, total Siemens micro-automation solution enhanced operation efficiency and met precision requirements of material dicing. Key words: S7-200 SMART SMART LINE Aluminium-Plastic Windows Dicing saw 【中图分类号】TG48 【文献标识码】B 文章编号 3)03-0000-04 图 1 切割锯门窗型材的变化推动着门窗加工设备的种类逐渐细化、品种逐渐多样化，对生产工艺也有了更高的要求。门窗型材锯切作为门窗生产流程的重要环节，其加工精度直接影响门窗的质量与生产效率。目前铝塑型材锯切机床的加工精度较低，锯切后的铝型材主要靠后续的安装弥补锯切时的误差，塑料型材靠后续的焊接弥补锯切时的误差， P2013-03双色.indd 41 2013-3-18 10:15:15 42 《PLC&FA》 PLC&IPC&EAS PLC&IPC&EAS 2 工艺原理 2.1 切割锯系统性能济南伦渠数控机电有限公司生产各种铝塑加工设备，针对的切割锯设备性能需求，提出了以西门子新推出的小型 PLC S7-200 SMART 作为主控制器，同时采用了 SMART LINE 触摸屏和 SINAMICS V60 伺服驱动器。整套的西门子小型自动化解决方案优化了设备性能，调试也更加便利，其基本性能如下： (1) 效率高：运行速度可达每分钟 20 米，切割 3mm 铝板速度可达到 1.5 ～ 3m/min； (2) 切力大：切割深度可达 3 ～ 8mm，切割口平滑，无毛边，不变形； (3) 精度高：能进行准确定位，定位精度可达 0.02mm； (4) 性能稳定：可 24 小时不间断作业，废品率低； (5) 功能丰富：拥有断点、断电复位，加工时间预测等功能。 2.2 切割锯原理结构铝塑门窗双头切割锯由机械系统和电气系统构成，前者包括锯头、固定机头、移动机头、移动机头拖动装置、床身、托料架等机械结构，后者由电气箱、电气控制操作台等电气系统及气动系统组成，用于实现对型材定尺定角度切割下料设备的控制。铝塑门窗双头切割锯上的切割刀具使用硬质合金齿锯片，切削速度快、效率高、加工精度高。该机也可用于木料加工，其两个机头可单独工作也可同时工作，一次切出需要的长度及切口角度。 (1) 锯头。锯头部分由左、右锯头组成。左锯头为固定锯头，右锯头随拖板在圆导轨上左右移动。拖板与导轨之间有直线运动副。锯头的左右运动轻快、灵活，保证了运动的平稳性。锯片的进给由双作用气液阻尼缸完成。其气动控制系统具有无极调速的功能，根据加工需要，可调节其进给及返回的速度，使之具有慢速进给快速返回的功能； (2) 床身。床身由低碳钢矩形钢管焊接而成，焊接后经时效处理，保证了床身的刚度及稳定性； (3) 工作台。固定工作台和左锯头装在一起，活动工作台随拖板在导轨上可左右水平移动。 2.3 切割锯工艺流程与特点机床的床身上装有两个锯头。左锯头为固定的，用螺钉固定在床身上，右锯头可由把手拉动在圆导轨上移动并可锁定在所需位置上。工作切削的长度，由安装在床身上的刻度尺指示，长度的调整通过手轮微调进行。右机头的右边装有操作台，随锯头一起运动，电气控制元件均装在操作台上。工件放到工作台上后只要操作人员按操作规程按动按钮，机器即可完成工件定位，压紧、切割、刀具返回、松开等工序。该机的设计充分考虑到了工作人员的安全。锯头运动部分，全部罩在可开启的、坚固的安全罩内。切割锯工艺流程如图 2 所示。 3 电控系统设计 3.1 PLC 控制器铝塑门窗双头切割锯设备所需的 PLC 控制点数为数字量输入 20 点，数字量输出 16 点，其中设备右锯头需用伺服控制其左右移动定位，定位信号通过磁栅尺的反馈到 PLC。该系统中控制器选用西门子 S7-200 SMART CPU ST40，其他数字量输入 24 点，数字量输出 16 点。同时该 CPU 模块具备三轴 100kHz 的高速脉冲输出，在不增加高速脉冲输出模块的前提下即能满足伺服定位的需求，其磁栅尺的反馈信号可直接接入 PLC 的输入点中，利用 PLC 的高速计数 A/B 相功能即可采集。 3.2 人机界面人机界面选用西门子 SMART LINE 触摸屏，64k 真彩显示，通过以太网与 S7-200 SMART 实现便捷高效的通讯。一方面能将设备的状态、行走位置等数据实时的反馈至人机界面，另一方面可以通过人机界面上实时修改设备的运行模式、行走位置等。 3.3 伺服驱动器设备的右锯头可以左右移动，移动通过丝杠加直线导轨的机械部件实现行走定长功能，控制丝杠用的是 1.5kW 的伺服，选用西门子 SINAMICS V60 驱动系统，包含有 CPM60.1 驱动模块和 1FL5 交流伺服电机及配套电缆。SINAMICS V60 伺服驱动器通过脉冲输入接口来接图 2 工艺流程图 P2013-03双色.indd 42 2013-3-18 10:15:16 《PLC&FA》 2013 年 03 月 WWW.CA168.COM 43 受从 S7-200 SMART 发来的脉冲序列，进行速度和位置控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。根据用户的中惯量伺服电机的需求，选用 SINAMICS V60 7.7Nm 伺服电机及其驱动器。同时 V60 伺服具有 10000 脉冲 / 转的高分辨率，配合设备上特殊的机械设计，可满足设备高 0.02mm 控制精度的要求。硬件配置如表 1 所示。表 1 切割锯 PLC 硬件配置序号订货号描述数量 1 6 E S 7 2 8 8 - 1ST40-0AA0 S7-200 SMART 标准型 CPU 模块，晶体管输出，24VDC 供电，24 输入 /16 输出 1 2 6 AV 6 6 4 8 - 0BC11-3AX0 SMART LINE 7 寸触摸屏，64k 真彩，内置以太网接口 1 3 6 F C 5 5 4 8 - 0AF04-0BA0 SINAMICS V60 驱动系统，1.5kW， 1FL5- 电机 ( 不带抱闸 )，电缆长度 10M 1 4 切割锯软件设计 S7-200 程序开发主要包括逻辑程序、磁栅尺高速计数，伺服运动控制功能等。 4.1 PLC 逻辑程序根据设备的具体工艺编写逻辑程序，主要分为点动、排料、角码等，使用子程序对上述功能进行归类，程序逻辑更加清晰，逻辑编写示意图如图 3 所示。 4.2 磁栅尺高速计数此设备上磁栅尺用于记录右锯刀行走当前位置，输出 A/B 相正交信号，利用 S7-200 SMART PLC 的高速计数功能可非常方便的采集磁栅尺反馈的位置信号。 Micro/WIN SMART 提供高速计数器向导，高速计数模式 9 为 A/B 相正交计数器模式，通过参数设置能够生成用于高速计数器的子程序，编程者只需将这些子程序进行简单调用，即可实现对磁栅尺信号的采集。例如先在初始化程序中将当前值 CV 设为断电之前的数值，将预设值 PV 设为大，利用边沿指令使触摸屏上设置的数值改变当前值 CV 和预设值 PV。SMB37 为控制字，SMD38 为当前值 CV，SMD42 为预设值 PV，HDEF 指令将计数器工作模式设置为 9，HSC 指令执行以上的操作。初始化程序中设置高速计数功能图如图 4 所示。 4.3 伺服运动控制 S7-200 SMART 运动控制功能通过设置向导即可实现。选择测量系统：在 Micro/WIN SMART 运动向导中只需通过参数设置即可实现工程单位和脉冲的转换，直观的显示了控制对象的单位，而无需进行人为的计算。此设备选择工程单位，电机转一圈需要 10000 个脉冲，电机转一圈工作台行走 10mm，控制精度可达 0.001mm/ 脉冲，从而能更容易的地实现用户 0.02mm 图 3 逻辑编写示意图图 4 设置高速计数功能图精度的要求。在向导生成的功能块中，常用到以下几个子程序： AXISx_CTRL 子例程 ( 控制 ) 用于启用和初始化运动轴。 AXISx_MAN 子例程 ( 手动模式 ) 将运动轴置为手动模式，用于电机按不同的速度运行，或沿正向或负向慢进。 (1) 初始化子程序调用图如图 5 所示： (2) 手动子程序调用图如图 6 所示： 4.4 人机界面设计人机界面组态：系统主要包括点动功能、排料功能、加工功能、设置功能等。 (1) 点动功能：在触摸屏上通过按钮手动控制设备各

中央处理CPU		订货号
CPU SR20	继电器输出，220 V AC 供电，12 输入/8 输出	6ES7 288-1SR200-AA0
CPU ST20	晶体管输出，24 V DC 供电，12 输入/8 输出	6ES7-288-1ST20-0AA0
CPU SR30	继电器输出，220 V AC 供电，18 输入/12 输出	6ES7-288-1SR30-0AA0
CPU ST30	晶体管输出，24 V DC 供电，18 输入/12 输出	6ES7-288-1ST30-0AA0
CPU SR40	继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出	6ES7-288-1SR40-0AA0
CPU ST40	晶体管输出，24 V DC 供电，24 输入/16 输出	6ES7-288-1ST40-0AA0
CPU SR60	继电器输出，220 V AC 供电，36 输入/24 输出	6ES7-288-1SR60-0AA0
CPU ST60	晶体管输出，24 V DC 供电，36 输入/24 输出	6ES7-288-1ST60-0AA0
CPU CR40	继电器输出，220 V AC 供电，24 输入/16 输出	6ES7-288-1CR40-0AA0
CPU CR60	继电器输出，220 V AC 供电，36 输入/24 输出	6ES7-288-1CR60-0AA0

扩展模块 EM		订货号
EM DE08	数字量DI模块，8路输入	6ES7-288-2DE08-0AA0
EM DR08	数字量DO模块，8路继电器输出	6ES7-288-2DR08-0AA0
EM DT08	数字量DO模块，8路晶体管输出	6ES7-288-2DT08-0AA0
EM DR16	数字量DI/DO模块，8路输入 / 8路继电器输出	6ES7-288-2DR16-0AA0
EM DT16	数字量DI/DO模块，8路输入 / 8路晶体管输出	6ES7-288-2DT16-0AA0
EM DR32	数字量DI/DO模块，16路输入 / 16路继电器输出	6ES7-288-2DR32-0AA0
EM DT32	数字量DI/DO模块，16路输入 / 16路晶体管输出	6ES7-288-2DT32-0AA0
EM AE04	模拟量AI模块，4 路输入	6ES7-288-3AE04-0AA0
EM AE08	模拟量AI模块，8路输入	6ES7-288-3AE08-0AA0
EM AQ02	模拟量AO模块，2 路输出	6ES7-288-3AQ02-0AA0
EM AQ04	模拟量AO模块，4路输出	6ES-7288-3AQ04-0AA0
EM AM03	模拟量AI/AO模块，2路输入/ 1路输出	6ES7-288-3AM03-0AA0
EM AM06	模拟量AI/AO模块，4路输入/ 2路输出	6ES7-288-3AM06-0AA0
EM AR02	热电阻输入模块，2 通道	6ES7-288-3AR02-0AA0
EM AR04	热电阻输入模块，4 通道	6ES7-288-3AR04-0AA0
EM AT04	热电偶输入模块，4 通道	6ES7-288-3AT04-0AA0
EM DP01	Profibus-DP从站扩展模块	6ES7-288-7DP01-0AA0

信号板 SB		订货号
SB CM01	通信信号板，RS485/RS232	6ES7-288-5CM01-0AA0
SB DT04	数字量扩展信号板，2路输入/2路晶体管输出	6ES7-288-5DT04-0AA0
SB AE01	模拟量扩展信号板， 1 路模拟量AI	6ES7-288-5AE0-10AA0
SB AQ01	模拟量扩展信号板，1 路模拟量AO	6ES7-288-5AQ01-0AA0
SB BA01	电池信号板，支持普通纽扣电池 CR1025	6ES7-2885BA0-10AA0

其它附件		订货号
PM207 3A	电源,输入:120/ 230 V AC,输出: 24 V DC / 3 A	6ES7-288-0CD10-0AA0
PM207 5A	电源,输入:120 /230 V AC ,输出: 24 V DC /5 A	6ES7-288-0ED10-0AA0
XB005	SCALANCE 以太网交换机,5端口	6GK5 005-0BA00-1AB2

触摸屏 HMI		订货号
SMART 700IEV3	7寸,64K色,集成以太网口,USB2.0,归档功能	6AV6 -648-0CC11-3AX0
SMART1000IEV3	10.2寸,64K色,集成以太网口,USB2.0,归档功能	6AV6- 648-0CE11-3AX0
TD400C	蓝色背光LCD，4行文本显示器，可自定义前面板	6AV6- 640-0AA0-0AX0