西门子6ES7231-7PB22-0XA8接线图形
西门子一向是一个以技术创新，引导世界技术发展潮流的一家公司，针对不同的应用需求开发了多种总线技术，如：EIB,ASI,PROFIBUS 等，其中PROFIBUS是世界上重要的总线标准之一。西门子主导的PROFIBUS现场总线在推出的十几年的时间，安装的节点数和市场占有率保持着行业内的地位。此次我公司承揽湖北东风汽车集团东风康明斯发动机有限公司装配线电气改造部分就使用是该技术.
系统采用S7-300系列PLC，ET200S，ET200Eco系列远程IO，研华工控计算机，PROFIBUS现场总线，工业以太网技术，通过PROFIBUS总线连接PLC和各远程IO模块站，通过以太网实现工控机及公司其他的计算机与PLC的连接，实现对全线旋转台、升降平台、传送滚筒、翻转机械、检测工位等的自动运行或单机运行控制。在工控机上采用WINCC组态，实现现场数据的检测和管理。也可以在工控机上监测和维护PLC程序。预留的以太网接口可以将PLC控制系统接入到工厂的信息管理计算机。
1-项目介绍：
设计本装配台是为了满足装配汽车空调上某一产品风机开关的生产要求。本装配台为一个独立的工位台，由正面供货架、装配台、风机开关检测几部分组成。在该装配台上，应完成所有的风机开关的装配动作，并完成该风机开关的电检。
工作台由正面供贷架、工作台（含夹具）、电气检测几个部分构成。
2:功能要求:
在自动方式下，风机开关放到检测夹具中并插好电检插头后，按运行按钮步进电机带动开关轴自动旋转。检测时检测数据应实时显示在屏上。检测OK系统带动开关轴自动回到供货状态。如果检测出风机开关质量问题系统自动报警并在屏上显示不合格项及其数值，当操作工将不合格品放入隔离箱后报警消除。
工程概述
此工程是属于上海市科教兴市产业化攻关项目，所生产的生产高新技术产品LYOCELL纤维-，是国内家产业化LYOCELL纤维的制造厂家。LYOCELL纤维在生产过程中没有任何化学反应，没有任何衍生物产生。LYOCELL纤维本身能在自然环境条件下分解为二氧化碳和水。LYOCELL纤维的制造、使用、废弃具有可持续发展的特点。由于该项目是属于攻关型项目，在生产过程中要能及时准确地提供当前和历史数据，实时采集生产过程参数并进行数据处理。
系统配置方案
上位机系统采用的是单站操作员站的监控结构。DCS控制系统配置一台工程师站，用于对DCS控制系统组态。在DCS控制系统正常投运后，工程师站也可以作为操作员站，对工艺过程进行操作和监视。还有3台操作员站和一台彩色喷墨打印机和一台宽行针式打印机，安装在中央控制室。操作员站与工程师站和DCS控制系统的控制器是通过100M的工业以太网连接的。
本套控制系统采用1套冗余的16M的控制器，用于完成对原液制备工段、纺丝工段和回收工段各类设备的控制。冗余的ProfibusDP通讯网络，共有12块ET200M还有一块Y-bbbb连接进口设备，Profibus DP通讯连接。
功能要求
1、对进口设备的工艺连锁要求比较高。LYOCELL纤维在工艺生产过程中要求比较高，必须严格控制，否则会造成严重的后果，也要考虑对进口设备的保护。当工艺设备达到一定温度和压力以及其他条件后，控制系统必须采取紧急系统。例如：工艺设备的温度在达到超高温度后，控制系统紧急连锁停整个进口系统，紧急冷水系统开启，对系统进行降温甚至全厂停车。
2、进口设备采用的是大型液压系统驱动设备。液压设备通过ProfibusDP通讯连接至控制系统，由Y-bbbb连接至控制器。根据液压系统厂商提供的GSD文件，将液压系统的数据连结至DCS，这样就能对液压系统进行远传控制。
3、对工艺物料加入量的jingque计量。通过liuliang计控制物料的累积加入量，还要通过PID调节阀控制物料的加入量。
该控制系统在投入使用后，经过一段时间与设备和工艺的磨合之后，日趋稳定。
长久以来，铁路系统在镟修客货车车轮时，使用的设备绝大部分都是某重型机床厂在八九十年代生产的C8011B车轮车床，该车床有两个刀架，每个刀架带两个坐标轴（X轴和Z轴），采用电子仿型的方法对火车轮对的轮缘和踏面进行加工，踏面形状如图1：
图1
由于电子仿型的加工方法精度不高，加工出来的轮缘踏面形状较差。机床的动作控制方面采用老式的继电器电路控制，电路复杂，故障率高，给维修带来了一定的困难。随着我国铁路事业的发展，为适应铁路实施提速和发展高速列车的需要，车轮轮缘踏面的制造精度和镟修标准越来越高，而原有的用仿型方法加工车轮已经远远不能满足精度要求，对该机床实行数控化改造是满足这一要求经济、有效的方法。近两年来，各铁路车辆段和车轮厂纷纷对其原有的C8011B车轮车床进行数控改造，我们在使用西门子的802系列数控系统对该机床的改造过程中，先后使用了西门子的802S、802C、802D数控系统，其中，采用802D数控系统的设备改造方案较具典型性。
选择设备的改造方案时，需要考虑的是满足改造要达到的几个要求：1、刀架X轴和Z轴的控制由原仿型控制改由数字轴控制。2、将原机床的所有动作控制由原继电器电路控制改为PLC控制。3、切削后的踏面形状满足精度要求，操作尽量简单。
为满足以上条件，我们选用了西门子的802D数控系统，该系统是西门子公司近年来推出的数字化数控系统，它的车床版标准配置中带了一块PP72/48模板，可以实现72点输入和48点输出的PLC控制，驱动模块为一个双轴功率模块，可以带两个线性轴和一个主轴，在伺服电机中内置了速度反馈和位移反馈传感器可以和主机一起形成一个半闭环控制系统从而能达到很高的机床精度。价格适中，具有很高的性价比，可以很好的满足设备数控改造的要求。
由于C8011B车轮车床采用两个刀架对火车轮对的左右踏面加工，我们采用了两套802D系统分别控制左右刀架的运动。而机床所有动作控制则全部由左刀架802D系统的PLC控制单元来控制。左侧802D系统的主要硬件配置为：
1、PCU主机1块
2、全功能竖直键盘1块
3、PP72/48模板1块
4、611UE驱动电源5KW 1块
5、611UE双轴闭环控制单元 1块
6、611UE双轴功率模块1块
7、1FK6电机3000RPM18NM 2个
8、外接2500P/旋转编码器 1个
9、连接电缆和PROFIBUS数据总线若干
左右两侧系统的硬件配置相同，使用一个SIMODRIVE611UE双轴控制模块来控制两个伺服电机分别驱动X轴刀架和Z轴刀架。右侧系统的PLC单元只处理系统本身的PLC指令。而MCP（机床控制面板）则和机床动作按钮面板集成在一起自制。
在硬件配置中，我们选用了一个标准配置之外的外接旋转编码器，选用原因如下：
因为数控改造的条件所限，我们将原X轴和Z轴的丝杆换成了滚珠丝杆，但中间的传动机构仍为旧的传动机构，在伺服电机带动X轴和Z轴滑台的传动过程中，X轴和Z轴的传动结构如图2所示：
图2
由上图可见，对于X轴来说，由于齿轮传动级数不多，传动间隙不大，可以采用标准配置使用伺服电机内置的速度反馈和位移反馈，此时X轴的滑台运动精度也能满足要求。而对于Z轴来说，传动级数多，还有两级锥齿轮传动，传动间隙大大增加，如果我们仍采用伺服电机端的位移反馈的话，那么Z轴的滑台运动精度就得不到保障。解决的方法有很多，比如更换齿轮传动或是在Z轴导轨上加装光栅尺等等，但因条件所限和价格等原因都不是很好的解决办法。对于这特殊情况，为了解决这一问题，终我们考虑采用了在Z轴滚珠丝杆端连接一外接旋转编码器的办法，连接方法如图3。
图3
此时Z轴的位移反馈信号直接检测的是Z轴滚珠丝杆端的位移信号，而电机和滚珠丝杆间齿轮传动的传动间隙都被包含在了闭环链中，Z轴滑台的运动精度得到了很大tigao，满足了精度要求。
在802D系统的驱动配置中，线形轴的控制接口里并没有象802S或802C系统一样有一个专门的编码器接口，它只有两个接收电机反馈信号的X412和X411接口。此时Z轴的外接编码器的信号该如何连接呢？在611UE双轴闭环控制单元上，我们看到有一个X472接口，此接口是用来接收主轴的编码器信号的，而在我们的数控改造中并没有用到主轴控制，通过修改系统内部参数后我们就可以使用这个接口来接受Z轴的外接编码器反馈信号了。将外接编码器的连接电缆如图3连接后，我们只需要修改802D系统内部的系统数据和双轴功率模块中的驱动数据，将Z轴的伺服电机内置的位移反馈信号屏蔽而采用外接编码器的反馈信号就可以了。
这种在滚珠丝杆端安装外接编码器的方法安装方便，增加的成本不多但使用效果很好，性价比极高。需要注意的只是在安装调试过程中要仔细的设置相关的机床数据。
对于原机床的继电器控制电路的改造，机床动作并不是很多，控制较复杂，动作之间的安全互锁较多，在原电柜中的电路显得十分复杂，而全部换成了由802D系统的PLC单元控制之后，外部控制电路得到了极大的简化。802D系统标准配置中的PP72/48模板能够提供72位的输入点和48位的输出点，输入输出点足够机床使用，不用象其它的一些数控系统那样要额外增加I/O输入输出点模块。
在数控加工程序的编制上，802D采用的是数控系统通用的G代码编程。程序简洁，在本机床的程序编制上，由于加工出的踏面形状的精度要求较高，对操作的简单性用户也提出了很高的要求，在程序的编制中我们特别考虑了这一点。如图1所示，由于加工轮对时操作者使用的是直径测量，而一般情况下我们在车床的切削加工编程时在X轴方向上的进刀是采用相对坐标的方式或是设定机床工件坐标，采取零点偏移的方法进行加工，在这一机床中并不适用。为了简化操作，我们采用了西门子系统中的R参数来设定切削量，在程序中对相应的R参数编程之后，操作者在加工时只需在R参数中输入要加工的轮对直径值，那么程序会自动换算出切削量并进行切削，极大的方便了操作。
由于轮对左右轮径加工后的尺寸要求较严，加工后的左右轮径差不能大于0.5mm。我们在R参数中设置了一个初始的对刀参数来调整切削基准。在刀杆长度或数控系统的参考点发生变化时可以十分快捷方便的修改基准，使得输入的直径值和实际切削出的轮对直径值保持完全一致。
还有一点是在切削轮对时，对于其他数控系统，Z轴方向通常操作者在内侧面对刀后需要将Z轴的当前坐标值输入参数中，而802D数控系统中的可读取当前坐标值的功能可以使操作工不用输入数据，我们只需在加工程序中添加“R0=$AA-IM[Z]”后，系统就可以把当前的Z轴坐标值直接读入到R参数的R0中，这样操作者在操作时就只需要输入每对轮对要加工的轮径值就可以直接加工了，十分简单方便。
在一台设备的数控改造过程中，电磁干扰现象一直是一个在安装调试现场中经常困扰调试人员的很大问题，由于使用旧设备的车间和场地一般来说工作环境比较恶劣，强干扰源多，电网的电压波动较大，零线、地线质量不是很高，在调试过程中经常碰到干扰现象。为了消除干扰，设计和调试人员不得不付出额外的很多精力。例如我们曾在一台使用其它系统进行数控改造的车轮车床中遇到以下情况：平时数控系统都工作正常，但每天总有一两次数控系统在工作中突然急停，屏幕显示报警为X轴编码器硬件故障，重新上电后机床又恢复正常，对此我们开始怀疑是位移编码器损坏或是线路接触不良，但查了很长时间，采取了很多措施都未能消除这一现象的产生，终的检查结果确定是系统受到了车间电压瞬间波动的干扰，后来不得不在设备电源进线端加装了一个稳压变压器，并单独安装了一条质量很好的地线。终解决了问题，浪费了很多的时间和精力。采用了西门子的802D系统之后，由于该系统采取了当分流行的使用Profibus数据总线将各个功能模块相连的通讯方式，不但结构简单，抗干扰性大大增加，减少了数控设备因电磁干扰而产生各种不明故障现象的可能性。
德国西门子公司以其的工业控制技术享誉全球。在全球市场被细分的过程中，西门子公司加快了占领玻璃行业工业控制自动化市场的步伐，挟其技术方面的扰势不断取得好的成绩。
西门子公司玻璃技术开发中心凭借全方位的创新型产品组合、为玻璃企业量身定做的解决方案和积累的丰富经验以及专有技术，为玻璃制造商、玻璃加工厂家与玻璃工厂设计方、玻璃生产设备制造商以及咨询工程师提供技术支持。西门子的终目标是凭借其特殊的解决方案和技术优势，实现玻璃生产和玻璃加工的优化，并大限度地降低成本。
西门子很多的控制系统及技术设备已经在玻璃行业里有了广泛的应用，不断为玻璃企业带来新的利润，减少开支。西门子的技术开发能力遍及产品交付直至电气技术全套解决方案的整个范围，其中包括生产与管理或解决方案的集成，以适应更好的能源开发。这些技术开发能力对玻璃生产和玻璃加工同等重要。
经过多年的验证，西门子公司开发的SimaticPCS7过程控制系统本身已经成为一套得到公认的高效率玻璃行业过程控制系统。PCS7V6.0过程控制系统的新功能之一是工厂资产管理功能。此项功能可向玻璃生产厂家发出预警，使其注意到在正常生产期间内存在的潜在故障，从而可使生产停机检修时间大大缩短或完全避免停机检修。
在冷端领域成本压力日益增加的情况下，西门子采用全新浮法端概念应对新需求。该浮法端概念可作为低成本同类工厂概念的一个范例，与Simotion运动控制和Sinamics系统相结合，构成全集成自动化的一个组成部分，并可与Simatic系列产品完全兼容。
在切割技术和玻璃板的搬运及输送中，西门子的模块化结构工厂与生产线可充分满足市场的需要。采用基于部件的自动化（CbA），可建立配有分布式智能及简易机器间通讯的模块化工厂。这种工厂的基础是集成机械技术、自动化技术以及用户程序的机电一体化模块。
标准化、统一化、全球化是西门子对自己的工程控制系统提出的要求。西门子采用基于全集成自动化（TIA）和全集成能源管理（TIP）的玻璃行业标准化统一解决方案，玻璃生产厂家和玻璃生产设备制造商可应付生产过程中遇到的问题。高度标准化可缩短在生产调试或工厂调试之前的持续时间，简化维修保养工作，并削减成本。西门子公司SimaticIT可实现公司管理、订单管理及玻璃加工之间的无缝集成，并释放出巨大潜力。
除了适合整个玻璃加工工艺的创新性技术及智能解决方案，作为一个合作伙伴，西门子还可为玻璃工业提供全球技术支持和项目管理。