西门子6SL3120-1TE32-0AA0

西门子6SL3120-1TE32-0AA0

6SL3120-1TE32-0AA0

SINAMICS 单电机模块 输入：600V DC 输出:3AC 400V,200A 内部风冷 包含 DRIVE-CLiQ 电缆

描述

通过全新按键面板 KP8/KP8F，SIMATIC HMI 以有利的价格提供了专门为 PROFINET 环境而设计的紧凑型小键盘操作员面板。八个较大的符合人体工程学的按键，分别由五种不同颜色来指示，从而形成一个装置。对于较大的控制面板，您可以无间隙添加其他装置，并通过集成以太网交换机进行电气连接，通过 24 V 直流电建立回路。针对与安全相关的应用，还存在故障防护型种类 KP8F

应用领域

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这些坚固耐用的按键面板是为简单直接的机器操作而设计的。在没有按键和灯具就无法执行 HMI 功能的任何地方都可以使用，例如机器和工厂的控制台。按键面板的格式具有选择性，以便它们也可以*地安装到全封闭 HMI 设备的扩展装置中。

优势

• 节省多达 90 % 的布线时间

• 按钮和灯具具有更少的数字输入/输出模块

• 由于只连接了一个标准总线电缆，因此不会出现配线错误

• 集成以太网交换机，用于设置总线型和环型拓扑结构

• 可*地安装到全封闭 HMI 设备的扩展装置中

• 提供故障防护型版本

设计和功能

SIMATIC HMI KP8 可以提供 8 个较大的照明按钮，而且这些按钮可用标签条轻松标记。这些按键具有触觉反馈功能，因此，即使佩戴有手套也可以进行可靠操作。您可以设置五种颜色（蓝、绿、红、黄和白），并且可以通过 STEP 7 硬件组态设置按键的亮度。其背面有 8 个 I/O 插针，这些插针可用于连接其他控制装置。 这些按键面板可以无间隙地安装在一起，借助于集成以太网交换机，这些装置可以成为总线型拓扑的一部分，甚至可以建立 24V 直流电回路。

按键面板 KP8F － 故障防护型版本

借助于集成 PROFIsafe 通信，该按键面板可以和 SIMATIC S7-300F/400F 一起用于简易紧急停止应用的故障防护型操作。KP8F 的两个额外的故障防护型输入可以使用两个紧急停止按钮来实现 SIL 2。如果一个紧急停止按钮只连接到一个输入，可以实现 SIL 3。KP8F 可以由两个故障防护型控制器通过共享设备 PROFINET 功能来处理。

技术数据

目前CU310 DP、CU310 PN、CU320支持的新固件版本为V2.6 SP2 HF11。CU320-2DP支持的新固件版本为V4.3 SP2。SINAMICS S120的固件保存在CF卡中，固件升级需要对CF卡进行操作。CU320-2DP是新一代控制单元，它的CF卡与上一代控制单元是不通用的，所支持的版本也不同，如下图所示。

图1 控制单元与固件版本

在不更换硬件的情况下，可以对控制单元的固件进行升级。本文以CU320为例，介绍了从V2.5升级成V2.6.2的步骤，CU310、CU320-2DP的固件版本升级步骤与之类似。
如果要将CU320项目升级成CU320-2DP，而保留原有项目数据，请参考下载中心应用文档F0479。

1 准备条件
在升级前，需要满足以下条件：

• 硬件需求
  a) CF卡读卡器
  b) 调试用PG/PC，比如带CP5512的笔记本电脑
  c) S120控制单元，要支持新的Firmware
          > CU310 DP（6SL3040-0LA00-0AA1）和CU310 PN（6SL3040-0LA01-0AA1）都支持V2.5或以上版本的Firmware
          > CU320（6SL3040-0MA00-0AA1 ）硬件版本C或以上
• 软件需求
  a) STARTER V4.1 SP3或以上，或SCOUT V4.1 SP3或以上
  b) 新的Firmware

对于2.4及以上版本的固件可以完整的装载到64MB的CF卡上，V2.4及以上的CF卡都是足够大的。如果要把2.4及以上版本的固件装载到32MB的CF卡（带V2.2或V2.3固件的CF卡）上，要先删掉 …SIEMENSSINAMICSDATADESC文件夹里的AOP语言文件，再装载到CF卡上。2.4及以上版本的固件不能够装载到16MB（比如版本为V2.1）的CF卡上。

2 升级步骤
如果要对CU的固件版本进行升级，可按照以下步骤进行：

• 备份原有项目
• 刷新CF卡
• 离线升级项目
• 在线下载项目

2.1 备份原有项目
1. 连接PG/PC到驱动器，比如通过Profibus DP。
2. 打开STARTER，创建新项目，在线并上载原项目数据，并做好备份。

2.2 刷新CF卡
1. 驱动器设备断电。
2. 取出CF卡，并使用读卡器将其连到电脑上，备份CF卡内原有数据。
3. 删除CF卡内所有数据，如果有KEYS文件夹，则保留这个文件夹。注意不要使用格式化功能。
4. 将新版本的Firmware拷贝到CF卡根目录下。
5. 将CF卡插入驱动器，并重新上电。

2.3 离线升级项目
使用STARTER打开原有项目文件，在左侧导航栏右键点击驱动单元，依次选择“Target Device” ? “Device Version”，如下图所示。

图2 STARTER软件视图

从弹出的窗口中选择新版本，并点击Change Version按钮。

图3 选择升级版本

然后会弹出版本升级的警告窗口，点击“Yes”。

图4 升级时的警告窗口

如果此时有别的STEP7应用程序在运行，还会弹出下面的提示窗口，要求关闭所有其他STEP7应用程序。点击“Yes”，程序会自动关闭所有STEP7应用程序。

图5 关闭STEP7应用程序时的警告窗口

然后在窗口下部的状态栏会显示项目升级的状态，升级完毕后，会出现“Successfully completed”的提示。

图6 升级完成后的提示

2.4 在线下载项目
1. 使用STARTER重新连接驱动器，并在线。
2. 下载升级后的项目数据。
3. Copy RAM to ROM。
下载完成后，在Alarms栏会出现驱动器组件正在升级的提示A01306。

图7 组件升级时的提示

升级完毕后，在Alarms栏出现要求重新上电的提示A01007。

图8 组件升级完毕后的提示

重新上电后，设备升级完成。

一、概述
S120 有两种形式：
用于多轴系统的 DC/AC 装置
用于单轴系统的 AC/AC 装置

这两种形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具备基本定位功能。当前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能：
? 点动 (Jog)： 用于手动方式移动轴，通过按钮使轴运行至目标点
? 回零 (Homing/Reference)：用于定义轴的参考点或运行中回零
? 限位 (Limits)：用于限制轴的速度、位置。包括软限位、硬限位
? 程序步 (Traversing Blocks)： 共64个程序步，可自动连续执行一个完整的程序也可单步执行
? 直接设定值输入/手动设定值输入 (Direct Setpoint Input / MDI)：目标位置及运行速度可由上位机实时控制。

使用 S120 基本定位功能的前提条件：
调试软件：Starter V4.0 或更高版本 / SCOUT V4.0 或更高版本
硬件版本：SINAMICS FW: V2.4 HF2 或更高版本

注：
安装 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少为 V5.3.3.1 以上

二、激活基本定位功能
S120的定位功能必须在变频器离线配置中激活，步骤如下：

定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或专家参数表进行设置

定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或专家参数表进行设置

使用控制面板                                                     使用专家参数表

使用控制面板的操作步骤：

三、基本定位_点动（JOG）

S120 中基本定位功能的点动有两种方式：
? 速度方式( travel endless)：点动按钮按下，轴以设定的速度运行直至按钮释放。
? 位置方式( travel incremental)：点动按钮按下并保持，轴以设定的速度运行至目标位置后自动停止。

? 使用控制面板的点动功能仅限于速度方式，位置方式需使用专家参数表设定。

? 执行点动功能，应先使能变频器ON/OFF1（P0840）

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四、基本定位_回零（Homing / Reference）
回零/寻参（Homing / Reference）
回参考点模式（回零模式）只有使用增量编码器（旋转编码器 Reserver、正/余弦编码器Sin/Cos 或 脉冲编码器）时需要，因每次上电时增量编码器与轴的机械位置之间没有任何确定的关系。因此轴都必须被移至预先定义好的零点位置。即执行 Homing 功能。
当使用编码器 ( Absolute ) 时每次上电不需重新回零。
S120 中回零有三种方式：
? 直接设定参考点 (Reference): 对任意编码器均可
? 主动回零 (Reference point approach): 主要指增量编码器
? 动态回零 (Flying Reference)：对任意编码器均可

4.1设置参考点 (Set_Reference)
通过用户程序可设置任意位置为坐标原点。通常情况下只有当系统即无接近开关又无编码器的零脉冲时，或者当需要轴被设置为一个不同的位置时才使用该方式

操作步骤（已设定开关量输入点 DI2 为ON/OFF1命令源 P840）
1. 进入“Homing”
2. 连接一数字量输入点 ( DI 1 )至参数 P2596作为设置参考点信号位，该位上升沿有效
3. 设定参考点位置坐标值 P2599（如 0）
4. 闭合DI 2运行使能
5. 闭合DI 1 激活“设置参考点”命令，于是该轴当前位置 r 2521 立即被置为P2599 中设定的值。如 r2521=0

4.2主动回零（Active Homing）
主动回零方式只适用于增量编码器，值编码器只需在初始化阶段进行一次编码器校准，以后不必做回零

主动回零有三种方式：
仅用编码器零标志位( Encoder Zero Mark ) 回零
仅用外部零标志( External Zero Mark ) 回零
使用接近开关 + 编码器零标志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零

4.2.1值编码器的主动回零
如果我们使用值编码器并且作主动回零时会看到如下页面：

4.2.2增量编码器的主动回零
依下图所示进行配置

相关参数设定

1. 进入 “ Homing “ (回零) 页面
2. 定义开关量输入点DI 1为开始寻参命令（参数P2595=722.0）
3. 回零方式选择主动回零P2597=0
4. 定义开关量输入点DI 2为接近开关 P2612= 722.1（粗脉冲）
5. 轴运行极限点，如果回零过程中极限点到达（P2613/P2614=0）则轴反转。若两点全为零则轴停止。
6. 回零方式：接近开关 + 编码器零脉冲
7. 回零开始方向P2604 (0:正向；1：反向)

动作过程：
变频器运行ON/OFF1闭合，DI 1闭合，开始寻参过程

? 上图中（Step1）轴按照P2604 定义的搜索方向，以大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605，到达接近开关后（DI 2 闭合）,以大减速度P2573减速停止，进入下一步：搜索编码器的零脉冲
? 轴反向加速至速度 P2608，离开接近开关后（DI 2 断开）遇到的编码器的*个零脉冲后轴停止。进入下一步：回参考点
? 上图中（Step3）轴反向加速以速度 P2611运行偏置距离P2600后停止在参考点，完成主动回零过程。

4.3动态回零（Passive Homing）
Passive Homing （动态回零）又称为 Homing on the fly
动态回零用于轴工作于任意定位状态时动态修改当前位置值为零（如：在点动时、执行程序步时，执行 MDI 时），执行动态回零后并不影响轴当前的运行状态，轴并不是真正的回到零点而只是其当前位置值被置为0，重新开始计算位置。
前提条件：P2597=1
值编码器的动态回零：

参数设定

? 打开 “ Homing “ (回零) 页面
? 定义开始寻参命令P2595源（如开关量输入点DI2）
? 回零方式选择动态回零P2597=1
? 接近开关Bero为上升沿有效（如上图中P2511）
? 定义开关量输入点DI 10（只能为快速I / O）为接近开关 P488= 722.10（如上图中2）

动作过程：

? 变频器运行（使能ON/OFF1），选择任意一种命令（如点动，程序步、MDI等）轴按照所选择的方式运行
? 闭合DI 2，开始动态回零
? 闭合快速开关DI 10（下图中红色线为该开关状态），可见到位置实际值立即恢复为0，后重新计值（如图中绿色线所示），在整个动态回零过程中轴的运行速度不受影响。

五、基本定位_限位（Limit）
S120 中包含两种限位功能：软限位、硬限位。以限制轴运行范围。同时还有对轴运行速度，加减速的限制。

如下图所示激活限位方式

? 项目导航栏中选择限位功能块
? 激活软限位P2582 =1，正/反向位置范围通过 P2578, P2579设定
? 激活硬限位P2568 =1，硬限位位置开关源 P2569, P2570
? 大速度：P2571、大加速度：P2572、大减速度：P2573

注：限位开关信号为 “ 低 “ 有效
到达硬限位后轴将以大减速度 P2573 故障停车，即使故障复位后也只允许反向运行

六、基本定位_程序步（Traversing Blocks）
通过使用Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自动执行一个完整的定位程序，也可实现单步控制；各程序步之间可通过数字量输入信号切换。但只有当前程序步执行完后下一程序步才有效。
在S120 中提供了多 64个程序步供使用。

程序步执行步骤：
1. 项目导航栏中选择 Traversing Blocks 模式，设定开关量输入点DI4用于激活程序步功能
2. 不拒绝任务 P2641= r722.2=1、没有停止命令 P2640=1
运行过程中P2640=0发出停止命令，则轴将以减速度P2620减速停车。
若断开DI 3 ( r722.2=0 )发出拒绝任务命令，则轴将以大减速度P2573减速停车。
3. 按工艺需要设定各个程序步参数，程序步代号决定程序的执行顺序。代号为 -1表示该步不执行（初始代号全部为 -1）。
4. 通过6个数字量输入点的不同组合选择需要的程序步
5. 变频器运行，闭合DI 4（r722.3=1）激活 Traversing 方式 ( P2631=1有效 )轴按设定步骤运行。

结构说明：
P2616 (No.) 每个程序步都要有一个任务号，运行时依此任务号顺序执行 （ -1 表示无效的任务）
P2621 (Job ) 表示该程序步的任务。有7 种任务供选择：Positioning （位置方式）、Endless_POS / Endless_NEG（正 / 反向速度方式）、Waiting（等待parameter 中的时间后执行下一步） Goto（跳转到parameter中的程序步） Set_O / Reset_O（置位/复位parameter 中的开关量输出点）
P2622 ( Parameter ) 依赖于不同的Job，对应不同的Job有不同的含义（参见List Manual）
P2623.8/9 ( Mode ) 定义定位方式，仅当任务 ( Job )为位置方式 ( Position ) 时有效
P2617/P2618/P2619/P2620 ( Position, Velocity, Acceleration, Deceleration ) 运动的位置，速度，加/减速
P2623.4/5/6 ( Advance ) 制定本任务结束方式。END: 本任务结束不连续执行下一任务，Continue_With_Stop: 本任务结束准确定位，电机停止后重新启动开始下一任务。Continue_Flying: 本任务结束连续执行下一任务。
P2623.0 ( Hide ) 跳过本条程序步不执行该任务。
依赖于 Job 的方式，Configuration of digital output 仅当Job 设定为 SET_O / RESET_O时有效，用于设定开关量输出。

示例：
编制一段程序：
以速度 700 LU/min， 加 / 减速为100% 运行相对位置 50000 LU 减速停止；等待 30ms；再以速度 600 LU/min， 加 / 减速为100% 运行相对位置 40000 LU 减速停止。

编制程序步如下：

七、手动数据输入（MDI）
Direct Setpoint Input / MDI （直接设定点输入方式/手动数据输入方式）, MDI 的缩写来自于 NC 技术“Manual Data Input ”

使用MDI 功能我们可以很轻松地通过外部控制系统来实现复杂的定位程序，通过由上位机控制的连续变化的位置、速度来满足我们的工艺需要。

MDI 有两种不同模式：
? 位置 ( position) 模式 P2653=0、
? 手动定位或称速度模式( setting up ) P2653=1这两种模式可在线切换

速度模式是指轴按照设定的速度及加/减速运行，不考虑轴的实际位置。
位置模式是指轴按照设定的位置、速度、加/减速运行；
位置模式又可分为位置 （P2648=1）和 相对位置（ P2648=0）两种方式。

7.1 MDI 模式配置如下图所示

7.2 激活 MDI 方式及参数配置
1. 进入直接数据输入/ MDI 模式
2. 如上面程序步中所述：不拒绝任务 P2641=1、没有停止命令 P2640=1
运行过程中可通过断开联接与P2640的外部开关发出停止命令，则轴将以减速度P2620减速停车。
若断开联接与P2641的外部开关发出拒绝任务命令，则轴将以大减速度P2573减速停车
3. 设定开关量输入点DI 9用于激活MDI功能（P2647为“1”有效）
4. 相关数据设置位置、速度、加 / 减速度 P2642 ~ P2645）

5. 位置模式选择 P2653
P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式
6. 定位方式选择 P2648
位置方式：P2654=0, P2648=1；相对定位方式：P2654=**1*(16H)
7. 方向设定源 P2651、P2652
8. 数据传输形式 (P2649) 及数据设定值确认命令源( P2650)

S120 中MDI 的数据传输可采用两种形式：
连续传输 P2649=1
单步传输、由上升沿确认 P2649=0
? 所谓单步传输是指MDI 数据的传输依赖于参数 P2650 中选择的开关量信号。该命令为 “沿” 有效，每次执行完一个机器步后，需要再次施加上升沿，新的速度、位置等才能有效。
? 与单步传输不同，一旦激活连续数据传输，MDI 数据（位置、速度、加 / 减速度）可连续修改且立即有效而无需开关使能。这样我们就可通过上位机实时调整目标位置及轴的运行速度、加 / 减速度而不会停机

注：连续数据传输仅适用于定位方式

7.3 调试参数
运行命令源 (ON/ OFF1)为 P840
不拒绝数据传输： P2641=1
无停止命令： P2640=1
MDI 位置模式： P2653=0/1
选择传输模式： P2649=0/1
数据设定值确认命令源 P2650 ( P2649=1时无效)
激活MDI 模式的命令源 P2647
选择定位方式： P2648=1
设置目标参数：P2690、P2691、P2692、P2693
变频器运行后，激活MDI模式，轴按设定值运行。