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鄭州西門子代理商
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西門子助力寶鋼技術虛擬遠程運維技術及標準研究
西門子與寶鋼技術簽署合作協議及項目合同
為寶鋼技術在建的基于虛擬遠程運維技術及標準研究提供數字化、可視化技術與解決方案以及咨詢服務
提供基于工業互聯網的工業信息安全與大數據分析服務
西門子與中國寶武鋼鐵集團有限公司（寶武集團）再次深化合作，在今天開幕的西門子2017過程工業峰會上，與寶鋼工程技術集團旗下的寶鋼工業技術服務有限公司（寶鋼技術）就其虛擬遠程運維技術及標準研究簽署合作協議以及一期項目合同。這是2016年西門子與寶鋼集團正式簽署《智慧制造（工業4.0）戰略協議》以來，雙方合作的深度推進。
根據雙方協議，西門子將為寶鋼技術基于工業互聯網的虛擬運程運維平臺項目提供產品、解決方案和相應技術咨詢等相關服務，幫助寶鋼技術建設高效的數字化、可視化運維體系，實現設備運維的全生命周期管理，共同打造流程工業領域的虛擬遠程運維樣板工程。在此項目過程中，雙方還將基于中德智能制造標準對接，展開相應的遠程運維標準的研究。寶鋼技術遠程運維平臺將覆蓋其上海寶山、武漢青山、湛江東山、南京梅山等四大基地。
該項目的意義在于可以大大節省成本，特別是現場運維和后臺支持的成本，提高設備運維效率。在項目建設中，寶鋼技術將利用西門子等數字化技術與解決方案（Comos、XHQ、TeamCenter）來構建設備運維現場與后臺相結合的數字化解決方案；結合西門子開發的AR虛擬頭盔技術，構建設備運維的數字化場景；基于西門子大數據分析技術優化其設備運維管理模型；基于西門子CDC（Cyber Security）工業信息安全技術，更安全地構建和運營基于工業互聯網的運維平臺。與此同時雙方也同意在下一步選擇部分關鍵點共同開展基于大數據的運維管理探索，且寶鋼技術也會支持西門子基于MindSphere的遠程運維App在其平臺上進行測試。雙方還同意，在項目進展過程中，共同培養智能制造以及遠程運維的人才。
西門子（中國）有限公司工業銷售高級副總裁兼行業領域銷售總經理安曉杰，寶鋼工程技術集團的副總經理、寶鋼技術總經理李麒代表雙方簽約。寶武集團總經理助理、寶鋼工程技術集團董事長侯安貴，寶鋼技術副總經理許壽華，西門子股份公司過程工業與驅動集團*執行官Juergen Brandes，西門子（中國）有限公司執行副總裁、過程工業與驅動集團總經理林斌見證了簽約。出席簽約儀式的還有來自上海市經濟和信息化委員會以及楊浦區政府的。
寶鋼技術致力于成為泛工業領域設備全生命周期智慧服務的企業，服務鋼鐵企業三十多年，在設備的狀態把握、狀態恢復和狀態改善上積累了大量的數據、經驗以及優質的設備系統解決方案。2015年初寶鋼技術建成設備遠程診斷運維平臺，由此形成以設備云為基礎，以大數據人工智能為核心，以系統解決方案為關鍵的設備全生命周期遠程運維服務體系。
產品信息
本機集成8輸入/6輸出共14個數字量I/O點?？蛇B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?？蛇B接7個擴展模塊，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，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?？蛇B接7個擴展模塊，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?？?適應于一些復雜的中小型控制系統。
一、概述
S120 有兩種形式：
用于多軸系統的 DC/AC 裝置
用于單軸系統的 AC/AC 裝置
這兩種形式的 Firmware V2.4 及以上版本都已具備基本定位功能。當前V2.4 版本的 S120具有如下定位功能：
? 點動 (Jog)： 用于手動方式移動軸，通過按鈕使軸運行至目標點
? 回零 (Homing/Reference)：用于定義軸的參考點或運行中回零
? 限位 (Limits)：用于限制軸的速度、位置。包括軟限位、硬限位
? 程序步 (Traversing Blocks)： 共64個程序步，可自動連續執行一個完整的程序也可單步執行
? 直接設定值輸入/手動設定值輸入 (Direct Setpoint Input / MDI)：目標位置及運行速度可由上位機實時控制。
使用 S120 基本定位功能的前提條件：
調試軟件：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：
安裝 SCOUT V4.0 需要STEP 7 版本至少為 V5.3.3.1 以上
二、激活基本定位功能
S120的定位功能必須在變頻器離線配置中激活，步驟如下：
定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或專家參數表進行設置
定位功能激活后可使用STARTER中的控制面板或專家參數表進行設置
使用控制面板 使用專家參數表
使用控制面板的操作步驟：
三、基本定位_點動（JOG）
S120 中基本定位功能的點動有兩種方式：
? 速度方式( travel endless)：點動按鈕按下，軸以設定的速度運行直至按鈕釋放。
? 位置方式( travel incremental)：點動按鈕按下并保持，軸以設定的速度運行至目標位置后自動停止。
? 使用控制面板的點動功能僅限于速度方式，位置方式需使用專家參數表設定。
? 執行點動功能，應先使能變頻器ON/OFF1（P0840）
四、基本定位_回零（Homing / Reference）
回零/尋參（Homing / Reference）
回參考點模式（回零模式）只有使用增量編碼器（旋轉編碼器 Reserver、正/余弦編碼器Sin/Cos 或 脈沖編碼器）時需要，因每次上電時增量編碼器與軸的機械位置之間沒有任何確定的關系。因此軸都必須被移至預先定義好的零點位置。即執行 Homing 功能。
當使用編碼器 ( Absolute ) 時每次上電不需重新回零。
S120 中回零有三種方式：
? 直接設定參考點 (Reference): 對任意編碼器均可
? 主動回零 (Reference point approach): 主要指增量編碼器
? 動態回零 (Flying Reference)：對任意編碼器均可
4.1設置參考點 (Set_Reference)
通過用戶程序可設置任意位置為坐標原點。通常情況下只有當系統即無接近開關又無編碼器的零脈沖時，或者當需要軸被設置為一個不同的位置時才使用該方式
操作步驟（已設定開關量輸入點 DI2 為ON/OFF1命令源 P840）
1. 進入“Homing”
2. 連接一數字量輸入點 ( DI 1 )至參數 P2596作為設置參考點信號位，該位上升沿有效
3. 設定參考點位置坐標值 P2599（如 0）
4. 閉合DI 2運行使能
5. 閉合DI 1 激活“設置參考點”命令，于是該軸當前位置 r 2521 立即被置為P2599 中設定的值。如 r2521=0
4.2主動回零（Active Homing）
主動回零方式只適用于增量編碼器，值編碼器只需在初始化階段進行一次編碼器校準，以后不必做回零
主動回零有三種方式：
僅用編碼器零標志位( Encoder Zero Mark ) 回零
僅用外部零標志( External Zero Mark ) 回零
使用接近開關 + 編碼器零標志位( Homing output cam + Zero Mark ) 回零
4.2.1值編碼器的主動回零
如果我們使用值編碼器并且作主動回零時會看到如下頁面：
4.2.2增量編碼器的主動回零
依下圖所示進行配置
鄭州西門子代理商
相關參數設定
1. 進入 “ Homing “ (回零) 頁面
2. 定義開關量輸入點DI 1為開始尋參命令（參數P2595=722.0）
3. 回零方式選擇主動回零P2597=0
4. 定義開關量輸入點DI 2為接近開關 P2612= 722.1（粗脈沖）
5. 軸運行極限點，如果回零過程中極限點到達（P2613/P2614=0）則軸反轉。若兩點全為零則軸停止。
6. 回零方式：接近開關 + 編碼器零脈沖
7. 回零開始方向P2604 (0:正向；1：反向)
動作過程：
變頻器運行ON/OFF1閉合，DI 1閉合，開始尋參過程
? 上圖中（Step1）軸按照P2604 定義的搜索方向，以大加速度 P2572 加速至搜索速度 P2605，到達接近開關后（DI 2 閉合）,以大減速度P2573減速停止，進入下一步：搜索編碼器的零脈沖
? 軸反向加速至速度 P2608，離開接近開關后（DI 2 斷開）遇到的編碼器的*個零脈沖后軸停止。進入下一步：回參考點
? 上圖中（Step3）軸反向加速以速度 P2611運行偏置距離P2600后停止在參考點，完成主動回零過程。
4.3動態回零（Passive Homing）
Passive Homing （動態回零）又稱為 Homing on the fly
動態回零用于軸工作于任意定位狀態時動態修改當前位置值為零（如：在點動時、執行程序步時，執行 MDI 時），執行動態回零后并不影響軸當前的運行狀態，軸并不是真正的回到零點而只是其當前位置值被置為0，重新開始計算位置。
前提條件：P2597=1
值編碼器的動態回零：
參數設定
? 打開 “ Homing “ (回零) 頁面
? 定義開始尋參命令P2595源（如開關量輸入點DI2）
? 回零方式選擇動態回零P2597=1
? 接近開關Bero為上升沿有效（如上圖中P2511）
? 定義開關量輸入點DI 10（只能為快速I / O）為接近開關 P488= 722.10（如上圖中2）
動作過程：
? 變頻器運行（使能ON/OFF1），選擇任意一種命令（如點動，程序步、MDI等）軸按照所選擇的方式運行
? 閉合DI 2，開始動態回零
? 閉合快速開關DI 10（下圖中紅色線為該開關狀態），可見到位置實際值立即恢復為0，后重新計值（如圖中綠色線所示），在整個動態回零過程中軸的運行速度不受影響。
五、基本定位_限位（Limit）
S120 中包含兩種限位功能：軟限位、硬限位。以限制軸運行范圍。同時還有對軸運行速度，加減速的限制。
如下圖所示激活限位方式
? 項目導航欄中選擇限位功能塊
? 激活軟限位P2582 =1，正/反向位置范圍通過 P2578, P2579設定
? 激活硬限位P2568 =1，硬限位位置開關源 P2569, P2570
? 大速度：P2571、大加速度：P2572、大減速度：P2573
注：限位開關信號為 “ 低 “ 有效
到達硬限位后軸將以大減速度 P2573 故障停車，即使故障復位后也只允許反向運行
六、基本定位_程序步（Traversing Blocks）
通過使用Traversing Blocks _ “程序步” 模式可以自動執行一個完整的定位程序，也可實現單步控制；各程序步之間可通過數字量輸入信號切換。但只有當前程序步執行完后下一程序步才有效。
在S120 中提供了多 64個程序步供使用。
程序步執行步驟：
1. 項目導航欄中選擇 Traversing Blocks 模式，設定開關量輸入點DI4用于激活程序步功能
2. 不拒絕任務 P2641= r722.2=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中P2640=0發出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車。
若斷開DI 3 ( r722.2=0 )發出拒絕任務命令，則軸將以大減速度P2573減速停車。
3. 按工藝需要設定各個程序步參數，程序步代號決定程序的執行順序。代號為 -1表示該步不執行（初始代號全部為 -1）。
4. 通過6個數字量輸入點的不同組合選擇需要的程序步
5. 變頻器運行，閉合DI 4（r722.3=1）激活 Traversing 方式 ( P2631=1有效 )軸按設定步驟運行。
結構說明：
P2616 (No.) 每個程序步都要有一個任務號，運行時依此任務號順序執行 （ -1 表示無效的任務）
P2621 (Job ) 表示該程序步的任務。有7 種任務供選擇：Positioning （位置方式）、Endless_POS / Endless_NEG（正 / 反向速度方式）、Waiting（等待parameter 中的時間后執行下一步） Goto（跳轉到parameter中的程序步） Set_O / Reset_O（置位/復位parameter 中的開關量輸出點）
P2622 ( Parameter ) 依賴于不同的Job，對應不同的Job有不同的含義（參見List Manual）
P2623.8/9 ( Mode ) 定義定位方式，僅當任務 ( Job )為位置方式 ( Position ) 時有效
P2617/P2618/P2619/P2620 ( Position, Velocity, Acceleration, Deceleration ) 運動的位置，速度，加/減速
P2623.4/5/6 ( Advance ) 制定本任務結束方式。END: 本任務結束不連續執行下一任務，Continue_With_Stop: 本任務結束準確定位，電機停止后重新啟動開始下一任務。Continue_Flying: 本任務結束連續執行下一任務。
P2623.0 ( Hide ) 跳過本條程序步不執行該任務。
依賴于 Job 的方式，Configuration of digital output 僅當Job 設定為 SET_O / RESET_O時有效，用于設定開關量輸出。
示例：
編制一段程序：
以速度 700 LU/min， 加 / 減速為100% 運行相對位置 50000 LU 減速停止；等待 30ms；再以速度 600 LU/min， 加 / 減速為100% 運行相對位置 40000 LU 減速停止。
編制程序步如下：
七、手動數據輸入（MDI）
Direct Setpoint Input / MDI （直接設定點輸入方式/手動數據輸入方式）, MDI 的縮寫來自于 NC 技術“Manual Data Input ”
使用MDI 功能我們可以很輕松地通過外部控制系統來實現復雜的定位程序，通過由上位機控制的連續變化的位置、速度來滿足我們的工藝需要。
MDI 有兩種不同模式：
? 位置 ( position) 模式 P2653=0、
? 手動定位或稱速度模式( setting up ) P2653=1這兩種模式可在線切換
速度模式是指軸按照設定的速度及加/減速運行，不考慮軸的實際位置。
位置模式是指軸按照設定的位置、速度、加/減速運行；
位置模式又可分為位置 （P2648=1）和 相對位置（ P2648=0）兩種方式。
7.1 MDI 模式配置如下圖所示
7.2 激活 MDI 方式及參數配置
1. 進入直接數據輸入/ MDI 模式
2. 如上面程序步中所述：不拒絕任務 P2641=1、沒有停止命令 P2640=1
運行過程中可通過斷開聯接與P2640的外部開關發出停止命令，則軸將以減速度P2620減速停車。
若斷開聯接與P2641的外部開關發出拒絕任務命令，則軸將以大減速度P2573減速停車
3. 設定開關量輸入點DI 9用于激活MDI功能（P2647為“1”有效）
4. 相關數據設置位置、速度、加 / 減速度 P2642 ~ P2645）
5. 位置模式選擇 P2653
P2653=1：速度方式；P2653=0：位置方式
6. 定位方式選擇 P2648
位置方式：P2654=0, P2648=1；相對定位方式：P2654=**1*(16H)
7. 方向設定源 P2651、P2652
8. 數據傳輸形式 (P2649) 及數據設定值確認命令源( P2650)
S120 中MDI 的數據傳輸可采用兩種形式：
連續傳輸 P2649=1
單步傳輸、由上升沿確認 P2649=0
? 所謂單步傳輸是指MDI 數據的傳輸依賴于參數 P2650 中選擇的開關量信號。該命令為 “沿” 有效，每次執行完一個機器步后，需要再次施加上升沿，新的速度、位置等才能有效。
? 與單步傳輸不同，一旦激活連續數據傳輸，MDI 數據（位置、速度、加 / 減速度）可連續修改且立即有效而無需開關使能。這樣我們就可通過上位機實時調整目標位置及軸的運行速度、加 / 減速度而不會停機
注：連續數據傳輸僅適用于定位方式
7.3 調試參數
運行命令源 (ON/ OFF1)為 P840
不拒絕數據傳輸： P2641=1
無停止命令： P2640=1
MDI 位置模式： P2653=0/1
選擇傳輸模式： P2649=0/1
數據設定值確認命令源 P2650 ( P2649=1時無效)
激活MDI 模式的命令源 P2647
選擇定位方式： P2648=1
設置目標參數：P2690、P2691、P2692、P2693
變頻器運行后，激活MDI模式，軸按設定值運行。
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