上海朔川電氣設備有限公司
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西門子6ES7952-1KK00-0AA0 西門子6ES7952-1KK00-0AA0
 | 6ES7952-1KK00-0AA0 SIMATIC S7，存儲卡，用于S7-400，長型，5V 閃存，1 MB |
公司名稱：上海朔川電氣設備有限公司
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地址：上海市金山區涇波路129號
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RTCP
五軸加工中，不論是*旋轉還是轉臺轉動，都使刀尖點產生了XYZ的附加運動。五軸數控系統可以自動對這些轉動和擺動產生的工件與刀尖點間產生的位移進行補償，稱之為RTCP（圍繞刀尖點旋轉）控制功能。例如，大連光洋的GNC61采用G203起動該功能；在西門子840D中，使用TRAORI開啟RTCP；海德漢TNC530中，使用M128開啟RTCP。這樣用戶可以在五軸機床上，如同3坐標一樣的編程，可以適時加入調整*與工件間姿態調整的旋轉指令，而不需要考慮這些旋轉指令帶來的附加運動。
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*矢量編程
五軸編程中，*采用*相對于工件坐標系（WCS）的姿態矢量來表達工件與*的姿態關系。這樣處理的結果是用戶不必考慮五軸機床的具體類型和結構，相同的工件程序可以在不同類型的五軸機床上加工，所有與機床結構相關的坐標處理*由五軸數控系統自動完成。
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例如，840D采用（A3，B3，C3）來表達*矢量；大連光洋的GNC61采用（VX，VY，VZ）表示*在WCS下刀尖點指向控制點的姿態，對（VX，VY，VZ）向量長度無特殊要求。
五軸斜面加工
據統計，世界范圍內，五軸機床真正用于五軸聯動加工僅占5%，
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如葉輪、葉片、航空結構件等特殊零件；73% 用于五軸定向加工，如V型發動機缸體、模具制造等；五面體加工占22%[1]，例如機床上的箱體結構零件。
840D中采用frames的概念，描述空間斜面和坐標系。
TNC530中采用PLANE功能定義加工作業斜面。例如：采用空間角定義斜面：
N50 plane spatial spa+27 spb+0 spc+45 ... 空間角A：旋轉角SPA是圍繞機床固定X軸旋轉；空間角B：旋轉角SPB是圍繞機床固定Y軸旋轉；空間角C：旋轉角SPC是圍繞機床固定Z軸旋轉。除了空間角定義外，TNC530還支持投影角、歐拉角、三點等多種空間斜面定義。
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GNC61在工件坐標系WCS下，設有G92坐標系，該坐標系負責對其上的用戶定義的坐標系整體偏移， 可以用來表達卡具的基準。在G92坐標系內，用戶可以定義G54, G55, G56, G57, G58, G59坐標系，可以用來表達同一卡具基準下的多個工件各自的坐標系。GNC61設計了程序局部坐標系G52，該坐標系位于G54-G59下，可以任意旋轉傾斜。在設定的加工程序中有效，一旦新加載程序，G52會自動清0。GNC61支持用戶在程序中直接定義G52（空間角）來一個傾斜的坐標系。此外GNC61還提供其他傾斜的坐標系定義的內建函數，包括：SG52_EULER，通過歐拉角的方式來G52旋轉坐標系；；SG52_2VEC，通過使用兩個矢量來定義加工面；SG52_3PT，通過三點的方式來G52旋轉坐標系。
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此外在定義斜面的基礎上，五軸數控系 統還需要支持*自動定向到垂直于斜面的姿態。海德漢的TNC530有3種處理方式MOVE、TRUN、STAY。其MOVE模式在開啟RTCP的情況下，實現*自動定向，即保持刀尖點不動；TRUN模式下*自動定向，但不開啟RTCP，即*只擺動，不進行RTCP補償運動；STAY則表示不產生任何運動，但相應的所需的運動量被系統變量保存。大連光洋GNC61在自動加工模式下，GNC61支持兩種自動*定向指令：G200*自動垂直斜面非RTCP；G201 *自動垂直斜面帶RTCP。
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五軸插補
通常在默認狀態下所謂五軸數控系統采用五軸直線插補，
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即將ABC增量等同直線增量進行插補。不論是否開啟RTCP五軸直線插補在都沒有直接約束*的側刃，可能造成側刃形成的零件尺寸和形貌不符合要求。為此，數控廠商往往還支持其他約束側刃的特殊的五軸插補。
5.1平面刀矢插補
在沖裁模具中，存在大量側壁保持平面的要求；航 空薄壁結構件也存在大量側壁傾斜要求的型腔銑削加工；焊接零件焊接坡口也有銑傾斜面的要求。840D提供ORIVECT，以及GNC61的G213都是上述功能。通常該功能自動啟動RTCP。
5.2雙樣條約束插補
即刀尖點的樣條曲線，再另一條約束*的樣條曲線，數控系統將完成兩樣條曲線約束的直紋面的插補。840D提供ORICURVE，以及GNC61提供的G6.3X都實現上述功能。
5.3圓錐插補
*矢量沿特定圓錐表面運行。
該插補功能適合加工圓錐及空間斜面間圓錐過渡曲面。840D提供的ORICONCWORICONCCWORICONIOORICONTO即完成上述功能。
空間*半徑補償
對于五軸加工，RTCP起到了*長度補償的作用。而五軸的*半徑的補償可以在不修改五軸加工程序中工件表面坐標點的情況下，調整各種類型的*，均能保證工件表面形狀的正確。在FANUC級的30i系列數控系統和西門子的840D系統都支持上述功能。
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五軸速度平滑
在五軸加工中，由于開啟RTCP，以及各種特殊的五 軸算法，例如平面矢量插補、雙樣條約束插補等，都可能造成各直線進給軸速度的波動，這些波動有時會造成機床振動，影響零件表面加工質量，超過機床允許范圍。為此五軸數控系統需要對各軸速度進行平滑調整。目前FANUC級的30i系列數控系統和西門子的840D系統都支持上述功能。
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7工作流程
1、輸入：零件程序及控制參數、補償量等數據的輸入，可采用光電閱讀機、鍵盤、磁盤、連接上級計算機的DNC 接口、網絡等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。
2、譯碼：不論系統工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以一個程序段為單位進行處理，把其中的各種零件輪廓信息（如起點、終點、直線或圓弧等）、加工速度信息（F 代碼）和其他輔助信息（M、S、T代碼等）按照一定的語法規則解釋成計算機能夠識別的數據形式，并以一定的數據格式存放在的內存單元。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發現語法錯誤便立即報警。
3、*補償：*補償包括*長度補償和*半徑補償。通常CNC裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程，*補償作用是把零件輪廓軌跡轉換成*中心軌跡。在比較好的CNC裝置中，*補償的工件還包括程序段之間的自動轉接和過切削判別，這就是所謂的C*補償。
4、進給速度處理：編程所給的*移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據合成速度來計算各運動坐標的分速度。在有些CNC裝置中，對于機床允許的***低速度和速度的限制、軟件的自動加減速等也在這里處理。
5、插補：插補的任務是在一條給定起點和終點的曲線上進行“ 數據點的密化 ”。插補程序在每個插補周期運行一次，在每個插補周期內，根據指令進給速度計算出一個微小的直線數據段。通常，經過若干次插補周期后 ，插補加工完一個程序段軌跡，即完成從程序段起點到終點的“數據點密化”工作。
6、位置控制：位置控制處在伺服回路的位置環上， 這部分工作可以由軟件實現， 也可以由硬件完成。它的主要任務是在每個采樣周期內，將理論位置與實際反饋位置相比較， 用其差值去控制伺服電動機。在位置控制中通常還要完成位置回路的增益調整、各坐標方向的螺距誤差補償和反向間隙補償，以提高機床的定位精度。
7、I/0 處理：I/O 處理主要處理CNC裝置面板開關信號，機床電氣信號的輸入、輸出和控制（如換刀、換擋、冷卻等）。
8、顯示：CNC裝置的顯示主要為操作者提供方便，通常用于零件程序的顯示、參數顯示、*位置顯示、機床狀態顯示、報警顯示等。有些CNC裝置中還有*加工軌跡的靜態和動態圖形顯示。
9、診斷：對系統中出現的不正常情況進行檢查、定位，包括聯機診斷和脫機診斷。
*處理單元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心組件。它們除了可以執行用戶程序，還可用于連接控制器和其它自動化組件。
*發布的產品中包含以下三種 CPU：
CPU-1511-1 PN 適用于中小型應用
CPU-1513-1 PN 適用于大中型應用
CPU-1516-3 PN/DP 適用于要求較高的大型應用和其它通信任務
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特性和客戶收益
憑借各種創新技術，SIMATIC S7-1500 的 CPU *地提升了生產力和生產效率。該系列 CPU 的硬件設計緊湊。組件和模塊高度集成、通用性強，不僅節省了機柜空間，同時還降低了備件的庫存費用。
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zui性能
機器的響應時間降至較低，*提升了生產效率（控制質量）
縮短了循環時間，提高了生產效率
相同的循環時間內可執行更多程序
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顯示調試和診斷信息
主機架模塊和分布式模塊中統一使用純文本診斷信息，縮短了停機時間
可直接使用用戶特定的網絡設置，無需進行現場編程
支持在操作過程中對顯示屏進行熱插拔操作
可通過 TIA 博途設置顯示屏操作密碼
使用壽命更長，運行時間長達 50,000 小時
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每個 CPU 上都支持 PROFINET 標準
PN IRT (V2.2) 可確保精準的響應時間以及工廠設備的高精度操作
CPU 上附帶的以太網接口，便于集成到工廠網絡中
Web server，可快速瀏覽服務和診斷信息
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創新的存儲機制
充足的存儲空間，可用于各行業的所有應用
靈活的存儲卡機制，適合各種項目規模
較大的存儲空間：支持高達 2 GB 的存儲卡，可存儲項目數據、歸檔、配方和相關文檔
優化后的數據模塊，可準確選擇剩余存儲空間中的數據。
SIMATIC 工業軟件具有模塊化的設計。各個工具可根據特定應用而單獨使用。
提供了 4 個軟件級別：
STEP 7 是用于對 SIMATIC S7/C7/WinAC 進行編程的基礎。編程時總要使用該軟件。
它具有以下版本：
STEP 7：
用于各種應用的*版本，帶有梯形圖、功能塊圖和指令表編程語言STEP 7 Professional 高性能軟件包：
支持所有 IEC 語言（梯形圖、功能塊圖、指令表、順序功能圖和結構化文本）。并且，還提供了一個集成離線模擬組件 (S7-PLCSIM)。STEP 7 Lite：
適用于較低性能范圍的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7STEP 7 Micro：
用于 SIMATIC S7-200 的精簡編程軟件包
工程工具是一些面向任務的工具，除 STEP 7 之外也可使用這些工具。它們可大大降低能源成本，并顯著提高舒適性。
設計工具（Engineering Tool）包括：
供編程人員使用的高級語言
供技術專家使用的圖形化語言
用于診斷、模擬、遠程維護、設備文檔制作等的擴展軟件。
運行版軟件包括已編程好并可由用戶程序調用的解決方案。它直接集成在自動化解決方案中，分為兩種類型：
硬件捆綁：
軟件與特定硬件相關非硬件捆綁：
軟件可滿足一般硬件要求。
例如，運行版軟件包括：
用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件
用于將自動化系統集成到 WINOOWs 應用程序中的工具
您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的運行版軟件。
人機界面包括：
SIMATIC ProTool 和 ProTool/Lite 用于組態操作面板
SIMATIC ProTool/Pro – 通過 PC 實現機器級可視化
SIMATIC ProAgent ? 用于過程診斷的選件包
SIMATIC WinCC flexible – 用于組態 SIMATIC HMI 操作員面板的工程工具和用于在機器級簡便完成可視化任務的高性能可視化軟件
SIMATIC WinCC – WINOOWs NT/2000/XP 系統下的高性能可視化系統
西門子S7-200產品信息
本機集成8輸入/6輸出共14個數字量I/O點。可連接2個擴展模塊。6K字節程序和數據存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數控制的微型控制器。
本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點。可連接7個擴展模塊，較大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。
本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，較大擴展值至168路數字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節程序和數據存儲空間，6個獨立的高速計數器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能，如內置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數據記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。
本機集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，較大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可*適應于一些復雜的中小型控制系統。：
西門子S7-400產品說明
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應時間，可縮短機器的循環周期。
不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲器，地址范圍，連接數量和執行時間。十款款標準的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
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應用
S7- 400尤其適合于加工工業中的數據密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間，縮短高速機械制造業設備控制的循環周期。
S7 - 400較好用于整體協調各種設備，控制低級別的系統。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于環境條件下的SIPLUS版本。
S7-400 的成功應用如下：
汽車工業
標準機械設備制造包括定制的機械設備制造
倉儲系統
建筑工程
鋼鐵行業
發電和配電
造紙和印刷業
木工
紡織業
醫藥制品
食品和飲料行業
處理工程，例如水和廢水處理設施
化工和石化
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效益
由于采用各種級別的CPU，S7-400可以靈活擴展升級；I/O能力幾乎是無限的。
強大的CPU允許集成新的功能，無需額外硬件投資，例如處理質量數據，用戶友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過總線系統的高速通訊。
可以以模塊化的方式構建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結構的模塊，以實現處理備件方面的低成本。
在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運行中配置）。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊（熱插拔）。這使得很容易擴展系統或出現故障時替換模塊。
項目的完整數據存儲包括CPU上的符號和注釋，簡化了服務和維護過程。
可以將安全技術和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器，可以通過S7- 400的冗余結構增加設備的可用性。
S7- 400的許多器件也可用于外部環境條件SIPLUS版本，例如：擴展溫度范圍（-25 60°C）和在惡劣環境/冷凝條件下使用。
S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。
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設計和功能
模塊化
S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現場總線通訊。
此外，也可以實現另外連接到MES-/ERP系統或通過SIMATIC IT連接到互聯網的需要。根據任務情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。
設計
設計一個S7 - 400系統基本上包括機架，電源，和*處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側插入的電源旁邊。S7- 400具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于*擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到*控制器。
除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。
多值計算
多值計算，也就是在一個S7- 400*控制器中的幾個CPU的同時操作，為用戶提供不同的益處：
可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術復雜的任務中，如開環控制，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關鍵時間的處理任務，另一個處理非關鍵時間的任務。
在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU，也就是說，當一個CPU進入STOP狀態，其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協調調用。此外，CPU之間的數據交換通過高速的全局數據通訊機制。
數據/程序存儲器
從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區的大小。集成裝載存儲器（RAM）足以滿足中小型企業方案。對于大型程序，通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內存（64 KB到64 MB）。
