6ES7 901-3DB30-0XA0西门子代理商

1.1 曲轴清理加工工艺

    曲轴清理由3道工序组成：油孔倒角、油孔清理、键槽去毛刺。加工过程采用工件运动，刀具固定的方式进行加工，即机器人抓取待加工的曲轴，运动到对应刀具的位置进行加工，同时整条生产线配有全自动上下料系统。

    1.2 系统组成

    系统整体布局图如图l所示，系统组成为：

    A：GE—FANUC R-2000IA型机器人系统，末端负载200kg，用于抓取曲轴进行加工。

    B：去毛刺工位，采用高速气动马达。转速可达120，000r／min。通过高速运转，将键槽边沿的毛刺去掉。

    C：通油孔工位，用于清理曲轴油孔内的铁屑。

    D：倒角工位，采用高速马达，用于油孔倒角。

    E：上料位，用于曲轴上料。

    F：下料位，用于曲轴下料。

    G：系统控制柜，控制整套系统的运行。采用GE—FANUC PACSystems RX3i作为主控系统

    H：系统控制柜，控制整套系统的运行。采用GE-FANUC PACSystems RX3i作为主控系统，控制机器人，刀具和上下料系统协调正常的运行。

    I：机器人控制柜，控制机器人的运行。可以通过示教，对机器人的运动轨迹进行编辑，完成较终的加工工艺。

2 控制系统原理

    控制系统采用基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能的PAC(ProgrammableAutomation Controller)可编程自动化控制器。PAC的概念定义为：控制引擎的集中，涵盖PLC用户的多种需要，以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力，以及PC—based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能。

    本控制系统采用GE—FANUC PACSystems RX3i作为主控系统，它完全兼容PAC标准。全新的控制器RX3i是PACSYstemS家族的成员。同PACSystems家族的其他成员一样，PACSystems拥有一个单一的控制引擎和一个通用的变成环境，它能方便地应用在多种硬件平台上，并且提供真正的集中控制。控制系统原理如图2所示，其硬件组成为：

    控制器背板(IC695CHS012)：12槽高速控制器背板支持PCI总线和串行总线，为各模块提供安装底座。

    电源模块(IC695PSA040)：容量40W。该模块可以像I，O一样简单地插在背板上，并且能与任何标准型号RX3i CPU系统工作。

    CPU(IC695CPU3 1 0)：主控制CPU模块，这个强大的CPU依靠300Mhz的处理器和10Mbytes的用户内存能轻松地完成各种复杂的应用。RX3i支持多种IEC语言和C语言，使得用户编程更加灵活。RX3i广泛的诊断机制和带电插拔能力增加了机器周期运行时间，减少停机时间，用户能存储大量的数据。

    离散量I／O模块(IC694MDL645)：PAC RX3i直流电压输入模块，24VDC正／负逻辑，16点输入。用于接收外围传感器信号输入。

    离散量I／O模块(IC694MDL940)：PAC RX3i直流电压输出模块，继电器，N．O．，2A，16点输出。用于驱动外围执行元件。

    通信模块(IC695PBM300)：PACSystems RX3iProfibus DP Master模块，用于连接外围机器人系统和自动上下料系统。

    通信模块(IC695ETM001)：PACSystems RX3i以太网接口模块，TCP／IP 10／100Mbits，2个RJ一45端口，内置交换机，用于连接工厂监控系统。

3 通信网络系统

    机器人曲轴清理系统采用Profibus—DP作为主通信网络，利用DP接头，分别连接机器人和自动上下料系统，通信结构原理图如图3所示。

    机器人曲轴清理系统是曲轴生产线的一个重要组成部分，通过工业以太网连接进入工厂监控系统。通过以太网网络，工厂管理系统就可以实时地监控机器人曲轴系统的运行情况，包括目前的运行状态、加工工件数量，故障等信息。

    GE PAC系统在这个Profibus网络中作为主站，FANUC机器人和自动上下料系统作为从站，根据控制信号的数量，可以配置不同的输入输出信号。

    根据系统需要，PAC系统与机器人的通信信号数量配置为8个输入字节和10个输出字节，站地址为3。PAC系统与自动上下料系统的通讯信号数量配置为8个输入字节和8个输出字节，站地址为4。

4 系统的软件设计

    系统开发软件采用GE—FANUC自带的ProficyMachine Edition软件，这个软件把PAC开发和触摸屏集成在一起，功能全面。

    在采购设备时，机器人系统和自动上下料系统的供应商会提供相应的GSD文件。把供应商提供的GSD文件做为从站添加到DP—Master模块下面，添加完之后如图4所示。

    利用**的Profibus线和DP接头，进行简单的连接，就完成了现场总线硬件连接。再将配置完的软件下载到PAC里。软件主要完成的功能为：

    触摸屏上共有9个画面，分别是登陆界面、公司简介、系统布局、系统状态、自动运行、手动运行、检测界面、报警记录、维护呼叫界面。用户可以在画面上设定运行参数，同时监控系统的运行状态。

    PAC上的程序用梯形图开发，由6个程序组成，分别是Main主程序，用于整体控制，调用其他子程序。Auto子程序，当系统处于自动运行状态时就调用这个程序，完成自动运行中的过程控制。Manual子程序，当系统处于手动运行状态时就调用这个程序，主要用于调试和设备复位。C—Claas子程序，与自动上下料系统的通信功能在这个程序里完成。Commu—nication子程序，与机器人的交互控制信号在这个程序里完成。Initial子程序，完成系统上电初始化功能。

5 结束语

    基于PROFIBUS．DP的通信和可编程自动控制器PAC主从式控制方案已成功应用于曲轴清理机器人系统。该系统已成功地应用于某汽车制造厂的曲轴生产线上。现场运行稳定可靠，并已通过用户验收

L2电缆 2芯屏蔽（PROFIBUS总线电缆）（原6XV1830-0AH10已升级为6XV1830-0EH10）

符合VDE 0472标准；B类试验（IEC332.1）。 

带米标识，分100米、200米、500米、1000米木轮包装。 

工作参数：单线传输较大规格：1000m，加中继器可延长至10000m 

6XV1830-0EH10L2电缆 2芯屏蔽（PROFIBUS总线电缆）（原6XV1830-0AH10已升级为6XV1830-0EH10）

SIMATIC S7-300，手册 针对定位模块 FM353 德语

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SIMATIC S7-300，前连接器 针对信号模块 带螺丝触点，20针

SINUMERIK 安全集成解决方案可以提供集成的、经过原型测试的安全功能，支持实施高度有效的人机保护。安全功能符合 Cat 3 以及 EN ISO 13849-1 标准的性能等级 PL d 和 EN 61508 标准的安全完整性等级 SIL 2 的要求。因此，可以轻松、经济地满足重要的功能安全要求。因此，可以简单、经济地实现与功能安全有关的基本要求。提供的功能包括：

转速和停止安全监控功能

安全工作区域和保护区域界定以及范围识别功能

直接连接所有安全相关信号及其内部逻辑链路

高度安全性：

完全执行3 类/SIL 2/PL d 中的安全功能

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支持实施优秀的安全和操作解决方案

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减少易受干扰的机电开关部件

安全功能在所有模式下都提供，并可使用安全输入/输出信号与过程通信。

可为每根轴/主轴单独执行这些功能：

Safety Integrated 系统集成（选件）

安全关机

确保在监控装置或传感器（例如光栅）产生响应发时将驱动器从运动状态切换至静止状态。

安全制动斜坡 (SBR)

转速特性曲线监控。在请求停止后必须降低转速。

安全运行停止 (SOS)

驱动静止状态监控。驱动器在闭环位置控制下保留完整功能性。

安全转矩关闭 (STO)

驱动脉冲抑制，从而实现安全断电。

安全限速 (SLS)

监控可配置的速度限值

安全相关输出n < nx

驱动器的安全速度识别

安全限制位置 (SLP)

可变的运行范围限制

安全凸轮 (SCA)

范围识别

故障安全数字量输入/输出信号 (F-DI/F-DO)

用于过程的接口

安全可编程逻辑 (SPL)

所有安全相关信号的直接连接及其内部逻辑运算

安全制动管理 (SBM)

2 通道制动信号（集成在 SINAMICS S120 电机模块中）(SBC)

循环制动测试 (SBT)

通过标准总线进行的安全通信

用于过程信号和安全信号的分布式 I/O 设备通过 PROFIBUS/PROFINET 采用 PROFIsafe 协议连接。

安全 CPU – CPU 通信，通过 PROFIBUS 或 PROFINET 实现

集成验收测试

局部自动验收测试所有安全相关功能。测试过程简单，可自动组态跟踪功能，自动生成验收记录。

基于 Safety Integrated 驱动器（基本型号）

安全转矩断开 (STO)

驱动脉冲抑制，从而实现安全断电。

安全抱闸控制 (SBC)

抱闸的安全（双通道）控制 （集成在 SINAMICS S120 电机模块中）

安全停止 1 (SS1) 

驱动安全停止，之后执行 STO

应用领域

逻辑模块LOGO！已被证实数百万次-在众多的应用程序中：

机器控制

属于两个全面的驱动技术系列

SINAMICS V90 是 SINAMICS 变频器系列中的新成员，而 SIMOTICS S-1FL6 是 SIMOTICS 电机系列中的新成员。它们一起构成了一个经过优化的伺服驱动系统，用于定位以及转速和转矩控制。由于具有优化的设计，该系统可确保方便而经济高效地实现较高伺服性能，并且十分坚固耐用。

SINAMICS 和 SIMOTICS 产品西门子驱动技术集团的产品。基于全集成驱动系统的驱动技术，可确保在各种自动化环境及整个生命周期内，实现高生产率、高能源效率和高可靠性。

SINAMICS 产品系列提供了适合所有应用的优秀变频器。所有变频器均可通过相同的标准化方式进行组态、参数化设置、调试和操作。

SINAMICS 系列可满足任何驱动应用的要求

额定功率范围广：0.12 kW ～ 120 MW

提供有低压型、中压型和直流型

使用公共的硬件和软件平台来提供标准功能。

具有高度的灵活性和组合性

SIMOTICS 电机提供了适合任何应用的理想解决方案。这些电机是世界上品种为丰富的电机。

SIMOTICS 代表着：

西门子在楼宇用电机领域内的 125 年经验

所有领域、地区内以及所有性能等级上的优秀解决方案

拥有高质量和可靠性的创新电机技术

较高的动态性能、精度和效率，较为紧凑的结构

适用于所有应用的整个电机系列包括：

SIMOTICS 低压电机 – 效率高达 1250 kW

SIMOTICS 运动控制电机 – 较高的动态性能与精度

SIMOTICS 直流电机 – 直流电机的成员

SIMOTICS 高压电机 – 高效率与可靠性

易于使用

简易调谐，快速调试

方便的伺服调谐和机器优化

使用自动调谐功能和机器共振自动抑制功能，系统可得到自动优化。

简便的即插即用，*伺服方面的深入知识。

使用 SINAMICS V-ASSISTANT 组态工具方便地进行组态

图形画面引导用户完成应用程序参数的设置；直观的变频器和电机状态检查；集成跟踪与测量功能。

SINAMICS V-ASSISTANT 让调试和诊断变得快速而方便。

简便连接到控制系统

双通道脉冲串用于位置设定值，一个通道仅用于 5 V 差分信号（RS422 标准），一个通道用于 24 V 单端信号。

使用标准接口，可方便地将变频器与 PLC 和运动控制器耦合。

系统经过优化，使用方便

电机侧有可旋转的连接器

编码器和制动器连接器具有快速松脱耦合接头（卡口式锁）

带编码的连接器可防止极性反接

方便的电缆选型与订货系统

参数复制

SINAMICS V90 伺服驱动器具有一个标准 SD 卡插槽，通过 SD 卡，可方便地在驱动装置之间传输参数设置。

高效调试系列机器。

可靠运行

设计坚固，性能可靠

可在恶劣环境条件下运行

电压范围更宽：380 V - 480 V，-15 % / +10 %

带涂层的 PCB 提高了驱动器的耐用性，适合在恶劣环境条件下使用

电机配有优质轴承

电机保护程度较高

SIMOTICS S-1FL6 电机标配 IP65 防护等级（包括电机侧连接器）

轴端采用标准油封

优质金属电机连接器

集成安全功能 STO（安全转矩关闭）

STO（安全转矩关闭）功能是所有 SINAMICS V90 伺服驱动器的标准功能。 此功能可防止电机意外转动，符合安全标准 SIL 2 (EN 618005-2)。*使用额外组件，即可实现此安全功能。