西门子6AG4112-2DH10-0AA0

西门子6AG4112-2DH10-0AA0

《销售态度》：质量保证、诚信服务、及时到位！
《销售宗旨》：为客户创造价值是我们永远追求的目标！
《服务说明》：现货配送至全国各地含税（16%）含运费！
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不经意间，专注从事S5升级S7已经15年了。目触论坛移植的故事征文，回首过往，感触良多，随感而发，与**共享。

    一般只有简单顺序逻辑的S5自动化设备，改造升级是比较容易的。2000初始的那几年自持有十几套不同设备成功经验的自信，在接活时可不像现在想那么多。当时可以说没有不敢接的活。现在可是三思有底才迈步。在经历艰险后，人虽增加了底气，但行事反而更趋谨慎了。

    时间回到2008年，设备是重庆鸽派电缆厂1992年利用国外**贷款进口的悬链线动力电缆生产线。数字量加模拟量约600点，配有工控机作为上位监控。系统不大，没在意。签合同前，客户只说有但没给上位机资料和数据。等签了合同拿到SCADA数据后，开始是一楞，麻烦来了。原来上位机监控系统它不是西门子的wincc，也不是常见的Intouch和IFIX，而是一个从来没见过的意大利AUTOMA公司的产品SUPER-FLASH。资料是意大利语，软件环境是DOS 6.22，3.55"软盘载体。我的乖乖，意大利语，虽正眼没见过几次，更没学过，但有灵格斯的帮助下，可以搞定了。可DOS环境和3.55软盘可要了我的命。这个跨世纪的软硬件环境可是个大难题。后来才知道我是*四家签合同，**家也是栽在这个环境上，始终无法安装SUPER-FLASH的系统软件，工作没办法深入。好在经过一番努力，传了一台古董机，装好了软件。哇，当**次进入环境打开数据时，我高兴的像叫开了阿里巴巴的芝麻门。这是闯过的**关，虽惊出一身汗，好在有惊无险。都说创新不易，确实如此。但传古董机的经历，也让我感受到考古工作的不易。

 

    *二关是系统的核心工艺：高速行进中悬空电缆的张力控制。难点在于必须恰当地控制好近佰米高速行进电缆的悬空张力，保证电缆悬空通过硫化管道。同时速度还不能波动太大，否则电缆通过注塑模具口后的外套直径就会**标。这个难题的解决，我要感谢ZANE侠黄岑。我受益于项目之前两年在一次版主会上与他闲聊中得到的提示。他说高速高精度又稳当的张力控制应该是基速输出+PID微量调控。这让我在很短的时间里剖析掌握了原始程序里张力控制的数学模型和程序逻辑。

    *三关是客户生产部提出的施工要求，就是在新的S7程序通过验证后才能撤除原来的旧件，并且保证在两个小时内能恢复旧S5系统回到生产状态。这些要求在技术上没什么难度。除了在设计和施工时仔细规划外，在过渡连接件和工装的准备上费了一些周折。

    此外，还经历了一些沟沟坎坎，比如硫化管道的温控由PLC控制改为独立回路控制，然后通过通讯读回数据，以及连锁关系的重新搭建。用串口转profibus网关替代CP524，实现与测径仪的串口通信。

    项目实施过程一直是紧张和压抑相随，直到生产稳定出合格产品时，心底荡漾的就只有一个字：爽！

 

 

    非原始设备制造商实施的旧设备改造或升级，本质上是产品或设备的逆向工程。虽然不是正向设计，但正向设计的知识和方法沉淀是你成功的捷径和基础。其关键是吃透设备的工作原理及其实现方式。也就是必须知其然，还要知其所以然。这里边S5转S7的工作方法说来也简单，就是熟读程序，但不能埋头死读程序。我的经验是先建立全局观，方法是抓两头，剖中间。即根据系统的组成和工艺工作原理，先初步了解那些输入输出有关系及什么关系，再逐步在程序里落实其中的具体内容。这并不是说不需要通读程序，而是在解读程序之前，先弄清来龙去脉，然后根据一般的控制原理，有方向性的解析原始程序。这样能事半功倍，不会迷失方向。也能更容易理解源程序工程师的意图和目的。

    老产品的更新升级较难办的就是相关资料的缺失，所以设备业主管理和保存好完整的原始资料非常重要。当然其中控制系统产品厂商的售后支持是不可或缺的。好在西门东家对客户投资的支持是真诚实实在在的到位，S5退市后的二十年来，一致坚守不缺，确实让我们信心倍增。本项目的成功也要感谢西门子持续完善的技术支持体系。

    SIMATIC S5作为西门子**代带微处理的PLC产品，其坚固、耐用是业内有口皆碑的。从上世纪八十年代初至上世纪九十年代末，近二十年里S5叱咤世界自动化领域，风光无限。虽然曾经贵为西方巴黎贸易统筹**禁止向东方出口的尖端产品，但随着几十年计算机技术的飞速发展，S5光荣步入退市已经快二十年了。但她可靠、耐用的光辉形象已经永驻我心。I LOVE S5 GAME。

1.1 基本概念
插补的概念源于数控机床。在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加工的曲线(直线)运动，只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程，叫做插补。也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，或者称为“数据点的密化”。插补的动作过程：在每个插补周期（较短时间，一般为毫秒级）内，根据指令、进给速度计算出一个微小直线段的数据，刀具沿着微小直线段运动，经过若干个插补周期后，刀具从起点运动到终点，完成轮廓的加工。
路径运动较初来自于机器人和CNC领域，用机器人编程语言或G-Code编程。它是指在多维空间中，通过一组轴的协作动作，各轴之间无主从之分，它们按照设定的动态响应特性，实现路径对象从起点到终点的*的路径轨迹运动。
路径插补产生路径的运行轨迹，计算插补周期内的路径插补点，并通过机械运动系统转换获得对应插补周期内插补点的各路径轴设定值。
隶属于机械运动系统的单独轴在S7 technology中被*为路径轴，路径轴通过路径对象执行路径运动。参考图1 路径轴与路径对象。

图1 路径轴与路径对象

1.2 S7-Technology 路径功能特点

S7-Technology 路径插补功能概述：

> 从S7-Technology V4.2开始
> 允许进行3轴插补操作
> 路径插补可以通过直线、圆弧、多项式表示实现
> Move Path命令可以组成连续运动
> 支持多种机械运动学模型
> 可以与外部位置值同步，实现传送带跟踪功能

S7-Technology 路径插补的技术特点：

> 所有的路径轴都相互同步移动
> 所有的路径轴都同时到达目标位置
> 路径轨迹的移动，将会始终是以一个固定的合成速度进行 (如果动态
   特性限制没有被追赶)
> 较低速度性能的轴，决定了整个轨迹的较高动态特性

路径差补可以执行较多3轴之间的2D或者3D的线性、圆弧或者多项式插补，路径差补工艺对象(TO) ，适用于机械运动学控制范畴，一个共同的系统中，可以存在多个机械运动学控制结构。同步于路径轴的“同步轴”，仍然可以实现同步控制，例如，旋转，凸轮开关，测量功能。通过图形化编辑器，可以简便地设置机械运动学控制系统的参数；通过动态特性轮廓窗口，可以轻松定义路径的动态特性；通过轨迹点表格，可以轻松定义路径差补，计划目的地路径。另外还可以定义保护防撞区域和实现传送带位置的精确跟踪。

1.3 机械运动系统的选择
T-CPU 所实现运动学，等同于人们过去所熟悉机械运动学。可以将它们分为如下两种不同的类型。参考图2 在 T-CPU 中集成的机械运动学。

图2 在 T-CPU 中集成的机械运动学

不同的机械运动系统可以实现TCP (Tool Center Point，工具中心点或机械运动端点)相同的路径运动功能。尽管在某些情况下，不同的机械运动系统可实现相同的路径运动，但是，如果机械运动系统选择不合理，将有可能无法完成*的路径功能。所以，必须根据实际的工艺需求选择合适的机械运动系统，并在工厂布局中考虑该机构的的合理安装位置。参考图3 不同机械系统的转化。

图3 不同机械系统的转化

2 路径插补的实现方法

2.1 运动学模型简介
常用的运动学模型请参考图 4 运动学模型。

图 4 运动学模型

下面介绍一些常用的运动学模型。直角坐标机器人 (英文名：Cartesian coordinate robot)，大型的直角坐标机器人也称桁架机器人或龙门式机器人，由多个运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机器。工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂等一系列工作。参考图5 直角坐标机器人。

图5 直角坐标机器人

SCARA 机器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）是一种圆柱坐标型的特殊工业机器人。有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位，另一个关节是移动关节，用于完成机械末端在垂直平面的运动。SCARA机器人在x,y方向上具有良好的顺从性、灵活性，而在Z轴方向具有良好的刚度，此特性特别适合于装配工作。SCARA机器人广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是搬取零件和装配工作。 参考图6 SCARA 机器人。

图6 SCARA 机器人

铰链型机械臂：有很高的自由度，可以多至5~6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作, 提高生产效率；可以代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作，比如，汽车外壳点焊。参考图 7 铰链型机械臂。

图7铰链型机械臂

Delta 3D机器人：外形酷似一只蜘蛛，这种先进的几何结构赋予了它们质量轻，强度大，轻便灵活，节省空间，高速，敏捷；适用于高速分拣。参考图8 Delta 3D机器人。

图8 Delta 3D机器人

 这是前几个月的事了，一天，我们的技术接到一个用户的电话，一台西门子MM430变频器有故障，故障内容是变频器的模拟量输出没有。下图是西门子变频器模拟量输出的接线端子图。

    到了现场后看到西门子变频器  12端   13端   连接的是用户的模拟量表，断开12端和13端的导线，单独测量端子12和端子13之间的阻值是1欧姆左右。马上告知客户您的12端和13端的模拟量负载短路了。仔细检查后发现了问题。下图是用户接在变频器12端和13端的表。

它实际是一块满度电流20毫安的纯电流表只是把刻度改成了hz，而且是8块这种表串接放在不同的地方，它们的总电阻加起来也就是1欧姆左右，直接接在变频器模拟量口，肯定是短路了模拟量口，经检测模拟量口已经坏了，变频器一共有两路模拟量口，另一个口，他们也这样接过，所以也坏了。

下图是用户的图纸 表HZ 是在柜门上安装的，HZ1-----HZ7  是在室外。

变频器维修好后，我给用户说如果还是这个接法模拟量口还会坏，需要改进。

   1  表的回路中需要串入500欧姆电阻。

   2  多个电流表串联使用是不准的，虽然可以显示，因为是多表内阻串联，误差大。

  最后没办法，找不到合适的电阻，找了一个近600欧姆的电阻串入了表中，虽然不准，但不会坏变频器了。

    经常有用户打电话说模拟量输出口用万用表电流档为什么量不出电流，只能告诉用户测量时要串入500欧姆电阻，不然会坏模拟量口的。

CPU
6ES7211-0AA23-0B0 CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES7211-0BA23-0B0 CPU221 继电器输出,6输入/4输出
6ES7212-1AB23-0B8 CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7212-1BB23-0B8 CPU222 继电器输出,8输入/6输出
6ES7214-1AD23-0B8 CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7214-1BD23-0B8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出
6ES7214-2AD23-0B8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0B8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0B8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7216-2BD23-0B8 CPU226 继电器输出,24输入/16输出
扩展模块
6ES7 221-1BH22-0A8 EM221 16入 24VDC，开关量
6ES7 221-1BF22-0A8 EM221 8入 24VDC，开关量
6ES7 221-1EF22-0A0 EM221 8入 120/230VAC，开关量
6ES7 222-1BF22-0A8 EM222 8出 24VDC，开关量
6ES7 222-1EF22-0A0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量
6ES7 222-1HF22-0A8 EM222 8出 继电器
6ES7 222-1BD22-0A0 EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0A0 EM222 4出 继电器 干触点
6ES7 223-1BF22-0A8 EM223 4入/4出 24VDC，开关量
6ES7 223-1HF22-0A8 EM223 4入 24VDC/4出 继电器
6ES7 223-1BH22-0A8 EM223 8入/8出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PH22-0A8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器
6ES7 223-1BL22-0A8 EM223 16入/16出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PL22-0A8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器
6ES7 223-1BM22-0A8 EM223 32入/32出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PM22-0A8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器
6ES7 231-0HC22-0A8 EM231 4入*12位精度，模拟量
6ES7 231-7PB22-0A8 EM231 2入*热电阻，模拟量
6ES7 231-7PD22-0A8 EM231 4入*热电偶，模拟量
6ES7 232-0HB22-0A8 EM232 2出*12位精度，模拟量
6ES7 235-0KD22-0A8 EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
6ES7 277-0AA22-0A0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块
6GK7 243-2AX01-0A0 CP243-2 AS-i接口模块
6ES7 253-1AA22-0A0 EM253 位控模块
6ES7 241-1AA22-0A0 EM241 调制解调器模块
6GK7 243-1EX00-0E0 CP243-1工业以太网模块 
6GK7 243-1GX00-0E0 CP243-1IT 工业以太网模块
附件
6ES7 291-8GF23-0A0 MC291,新CPU22x存储器盒,64K
6ES7 291-8GH23-0A0 MC291,新CPU22x存储器盒,256KB
6ES7 297-1AA23-0A0 CC292,CPU22x时钟/日期电池盒
6ES7 291-8BA20-0A0 BC293,CPU22x电池盒
6ES7 290-6AA20-0A0 扩展电缆,I/O扩展,0.8米,CPU22x/EM
6ES7 901-3CB30-0A0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,5-开关,5m
6ES7 901-3DB30-0A0 编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,USB接口，5-开关
6ES7 292-1AD20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,7个端子,可拆卸
6ES7 292-1AE20-0AA0 CPU22x/EM端子连接器块,12个端子,可拆卸
6ES7 292-1AG20-0AA0 CPU22x/EM连接器块,18个端子,可拆卸
6AV6 640-0AA00-0AX0 TD400C文本显示器
6ES7272-0AA30-0YA1      TD200文本显示器
6EP1 332-1SH31 专为S7－200 设计电源,24V/3.5A 可并联5个
6EP1332-1LA00  PS207电源 输入100-240VC（85-264VAC/110-300VDC),输出：24VDC、2.5A
6EP1332-1LA10 PS207电源 输出：24VDC、4.0A
6ES7 231-7PF22-0A0 EM231 8路输入热电偶
6ES7 231-0HF22-0A0 EM231模拟量输入模块，8输入
6ES7 231-7PC22-0A0 EM231 4路输入热电阻
6ES7 232-0HD22-0A0 EM232模拟拟量输出模块，4输出


电源模板
6ES7307-1BA00-0AA0 电源模块(2A)
6ES7307-1EA00-0AA0 电源模块(5A)
6ES7307-1KA01-0AA0 电源模块(10A)
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312，32K内存  MPI协议
6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M内存
内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0 开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH10-0AA0 开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0 开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BL00-0AA0 开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-7BH01-0AB0 开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0 开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0 开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0 开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0 开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1CH00-0AA0 开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0 开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0 开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH10-0AA0 开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0 开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0 开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1FL00-0AA0 开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0 开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0 开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0 开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0 开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF10-0AA0 开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0 开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0 开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0 8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0 16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块

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