西門子中國一級代理商--電源模塊西門子SIMODRIVE 611D 系列電源模塊，通常也稱為饋 電模塊，主要為數控單元和進給驅動裝置提供控制和驅動用 的電源，即產生直流母線電壓和電子電源，同時監測電源和 模塊的狀態，通常直流母線電壓根據饋電模塊的類型，電源 模塊分為不可控電源模塊稱為UI 電源模塊，可控電源模塊稱 電源模塊。

可控饋電模塊直流母線電壓穩定在600VDC，而不可控饋電模塊的直流母線電壓在490―644VDC 范圍內波動，電子電源主要有+15VDC，-15VDC，24VDC 5VDC，由DEVICEBUS 設備總路線輸出，供數控單元和驅動模 塊內部工作使用。
1.1 不可控饋電模塊 不可控電源模塊采用不可控的功率二極管來實現整流 功能，把外部三相380V 交流供電電源整流為直流電源，通常 直流電壓的經驗為UDC=1.35UAC。UI 不可控饋電模塊的直流 母線電壓不可調節，適用于低壓應用場合，通常有5KW，10KW 以及28KW 等級。
在UI 型饋電模塊中，因為采用功率二極管 進行整流，所以當電機制動或減速時，直流母線上產生的制 動能量不能回饋到電網，這種制動能量可以存儲在直流母線 上的大電容里。
1.2 可控饋電模塊 可控饋電模塊蕞大的特點是直流母線電壓可調節，直 流母線上的制動能量可以反饋到供電電網實現再生。它的整 流部分采用IGBT 功率晶體管實現整流。

1.3 電源模塊常見故障分析
1.3.1 5V，5V 故障燈亮 公司中捷FK125 數控機床，采用西門子611 驅動，電 源模塊上的15V，5V 紅色指示燈亮，說明這兩種電源電壓出 現故障，故障原因有兩個方面：電源模塊本身電子電源轉換 電路有問題；所聯接的外部負載出現問題。首先關斷電源， DC-Link 電壓降到安全范圍，斷開X151（軸模塊上），斷開 端子X121、X141、X161、X171，上電，這時候故障消失，說 明電源模塊本身沒有問題，可能在端子接口中有短路情況存 在。
然后將端子依次加上去，發現是X151 扁平電纜的問題。 當加到W 軸模塊時出現兩紅色指示燈亮起，說明驅動模塊有 問題，將模塊的控制板取出來，*新，這時故障排除。
1.3.2 外部供電電源故障燈亮 公司043-017 號昆明道斯數控加工中心，出現電源模 個指示燈中左邊蕞下面紅色指示燈亮，說明外部電源有故障。首先要確定故障出現在上電時（Power up）還是在 使能時（Enable）。
如果在上電時，檢查端子U1、V1、W1 X181是否缺相，并檢查一下供電電壓是否正常。如機床是在 使能時出現紅色指示燈亮，則有可能是功率模塊的故障，或 者電源模塊本身故障。斷開電源，等到DC-Link 電壓降到安 全范圍，從電源模塊處斷開直流母排的連接端，這樣就將所 有的驅動模塊從直流母線上脫開。然后上電檢查電源模塊。
故障依舊，說明驅動模塊沒有問題，故障應該出現在電源模 塊，更換電源模塊后故障排除。 驅動模塊611D 數字控制模塊用于控制1FT6/1FK7/1FN1/1FE1 1PH電機的運行，611D 結構有單軸模塊和雙軸模塊兩種。

驅動模塊分為功率單元和數字閉環控制單元，通過設備總線與 驅動總線連接到系統。由于611D 數字控制單元結 SINUMERIK840C 或SINUMERIK840D 才能發揮其作用，所以 611D 的控制參數要通過840C 或840D 數控系統設定。
2.1 驅動模塊連接 驅動模塊上的脈沖使能觸點T663/9 是一個輸入信號， 當T663/9 觸點閉合時，驅動模塊各進給軸控制回路開始工 作，控制信號對該模塊上的所有軸都有效?！懊}沖使能"信 號由PLC 控制，有條件地使能各個驅動模塊，如果直接短 接，則系統一旦上電，驅動模塊的控制立即進入工作狀態。
2.2 功率單元的檢測方法 如果功率模塊發生故障，那么集成在內部的半導體器 件（IGBT）就會有反應，可以通過電阻測試很容易地檢測出 來。從圖04 可以看出驅動模塊**率單元的工作原理，功率 單元實現電源逆變主要靠6 個IGBT 晶體管的導通/關斷動作 以及續流二極管的導通.關閉驅動的電源，等直流母線放電結 束，斷開電機的連接端子（U2、V2、W2）。直流母線M600、 P600 上把模塊與其他相鄰的模塊斷開。用萬用表的正*測試 M600 端，負*測試P600 端，如圖05 所示。萬用表顯示的兩 個二極管的壓降值大約在0.7V ，如果顯示的壓降值在0V 者大于2.2V，則說明模塊有故障。

2.3 進驅動模塊常見故障分析
2.3.1 功率模塊故障 公司FK110 數控機床，在加工的過程中出現“25201" 伺服故障報警。產生故障的原因有多方面的，如伺服電機、電纜出現問題；機械傳動部分阻力過大；功率模塊內部 故障等等。首先重啟機床，上電完成后沒有出現報警，說明 模塊通過了自檢，如有報警基本上可以肯定是驅動模塊損 壞。第二步，加上驅動模塊的使能后，如果馬上產生報警， 原因主要是伺服電機、動力電纜短路或接地，說明功率模塊 本身有問題。第三步，選擇JOG 模式，進給倍率選擇在低速 區，正、負方向移動一下就出現25201 號報警，通過軸驅動 參數1708 號查看負荷率，負荷率在移動瞬間只有40%多，說 明機械傳動部分正常。
2.3.2 散熱器溫度報警 公司奧地利EMCO 數控車床出現300515 號報警，功率 單元蕞大溫度*出，這是功率模塊蕞常見報警之一。原因有 兩方面，機械傳動阻力過大，造成電流值過大，功率單元的 散熱器溫度過高；還有就是功率模塊散熱風扇壞。其監控機 制如圖06 所示。在實際的維修工作中，特別夏季出現頻繁， 絕大多數是因為散熱風扇不工作造成的報警，通過更換風扇 故障排除。 結束語 在對模塊故障診斷前，必須熟知各模塊接口的定義， 掌握模塊好壞的檢測方法。特別是對于驅動模塊，同一個報 警代碼可能產生故障的原因有很多種，如出現25201 伺服故 障報警時，有可能是功率模塊本身有故障，也有可能是電纜 線，伺服電機損壞，也有可能是機械傳動部分出問題，也有 可能是測量系統有故障造成的，等等。要根據其它的報警提 示，結合模塊監控參數，觀察模塊的指示燈狀態，聽傳動部 位聲音等手段來綜合診斷故障點。

根據不同的PLC配置情況確定I/O地址是PLC編程的前提與基礎，程序中的地址必須與實際物理連接點一一對應，才能確保動作的正確執行。
   當選擇了PLC之后，首先需要確定的是系統中各I/O點的絕對地址。在西門子S7系列PLC中I/O絕對地址的分配方式共有固定地址型、自動分配型、用定義型3種。實際所使用的方式決定于所采用的PLC的CPU型號、編程軟件、軟件版本、編程人員的選擇等因素。
   1．固定地址型
   固定地址分配方式是一種對PLC安裝機架上的每一個安裝位置（插槽）都規定地址的分配方式。其特點如下：
   ①PLC的每一個安裝位置都按照該系列PLC全部模塊中可能存在的最大I/O點數分配地址。
   例如：S7-300系列I/O模塊中最大開關量輸入／輸出為32點，因此，每一個安裝位置都必須分配32點地址：如果實際安裝的模塊只有16點輸入，那么剩余的I/O地址將不可以再作為物理輸入點使用。
   ②對于輸入或輸出來說，I/O地址是間斷的，而且，在輸入與輸出中不可以使用相同的二進制字節與位。
   例如：S7-300系列I/O模塊的第1安裝位中安裝了32點輸入模塊，地址數據中的0.0～3.7就被該模塊所占用，地址固定為I0.0～13.7;即使第2安裝位中安裝了32點輸出模塊，其輸出地址也只能是Q4.O～Q7.7，而不可以是QO.O～Q3.7，在實際編程時QO.O～Q3.7就變成了不存在的輸出。同樣，如果在第3安裝位中接著安裝了16點輸入模塊，其地址將為I8.0~19.7，在實際編程時I4.0～17.7就變成了不存在的輸入。
   以上分配原則對模擬量模塊同樣適用。

西門子中國一級代理商--在以上PLC地址確定以后，即可以進行PLC程序的設計。PLC程序的設計可以根據的基本要求，分步進行編制，并充分應用前述的典型程序。

CPU寄存器狀態字的各位給出了有關指令狀態或結果的信息以及所出現的錯誤，我們可以將二進制邏輯操作狀態位狀態直接集成到程序中，以控制程序執行的流程。

　　2.狀態字寄存器

　　先簡單介紹一下CPU中狀態字。

　　檢查位：狀態字的0位稱作檢查位，如果/FC位的狀態為“0"，則表示伴隨著下一條邏輯指令，程序中將開始一個新的邏輯串。FC前面的斜杠表示對FC取反。

　　邏輯運算結果：狀態字的第1位為RLO位（RLO=“邏輯運算結果"），在二進制邏輯運算中用作暫時存儲位。比如，一串邏輯指令中的某個指令檢查觸點的狀態，并根據布爾邏輯運算規則將檢查的結果（狀態位）與RLO位進行邏輯門運算，然后邏輯運算結果又存在RLO位中。

　　狀態位：狀態位（第2位）用以保存被尋址位的值。狀態位總是向掃描指令（A,AN,O,…）或寫指令（=,S,R,）顯示尋址位的狀態（對于寫指令，保存的尋址位狀態是本條寫指令執行后的該尋址位的狀態）。

　　OR位：在用指令OR執行或邏輯操作之前，執行與邏輯操作的時候，就需要用到OR這一狀態位。OR位表示先前執行的與邏輯操作產生的值為“1"，于是，邏輯操作或的執行結果就已被確定為“1"。

　　OV位：溢出表示算術或比較指令執行時出現了錯誤。根據所執行的算術或邏輯指令結果對該位進行設置。

　　OS位：溢出存儲位是與OV位一起被置位的，而且在更新算術指令之后，它能夠保持這種狀態，也就是說，它的狀態不會由于下一個算術指令的結果而改變。這樣，即使是在程序的后面部分，也還有機會判斷數字區域是否溢出或者指令是否含有無效實數。OS位只有通過如下這些命令進行復位：JOS（若OS=1，則跳轉）命令，塊調用和塊結束命令。

1．什么是全局變量和局部變量？

   以西門子的S7-200為例，輸入I、輸出、變量存儲器V、內部存儲器位M、定時器T、計數器C等屬于全局變量，可以在符號表中為全局變量定義符號名。

   程序組織單元(ProgramOrganizationalUnit)簡稱為POU，包括主程序、子程序和中斷程序。每個POU均有自己的64字節局部變量，局部變量用L(Local)來表示，局部變量只能在它所在的POU中使用。與此相反，全局變量可以在各POU中使用。

   2．局部變量有哪些類型？

   子程序可以使用下列局部變量：

   1)TEMP(臨時變量)是暫時保存在局部數據區中的變量。只有在執行該POU時，定義的臨時變量才被使用，POU執行完后，不再保存臨時變量的數值。主程序和中斷程序的局部變量表中只有TEMP變量。

   2)IN(輸入參數)由調用它的POU提供的傳入子程序的輸入參數。

   3)OUT(輸出參數)是子程序的執行結果，它被返回給調用它的POU。

   4)IN_OUT(輸入_輸出參數)的初始值由調用它的POU傳送給子程序，并用同一變量將子程序的執行結果返回給調用它的POU。

   主程序和中斷程序的局部變量表中只有臨時變量TEMP。

   3．子程序的輸入、輸出參數有什么作用？

   具有輸入、輸出參數和局部變量的子程序易于實現結構化編程，對于長期生產同類設備或生產線的廠家尤為有用。編程人員為設備的各部件或工藝功能編寫了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的內部代碼，只要知道子程序的功能和輸入、輸出參數的意義，就可以用它們快速“組裝"出不同的用戶要求的控制程序。就好像可以用數字集成電路芯片組成復雜的數字電路一樣。

   如程序輸入、輸出參數，這種子程序明確的接口，使用起來很不方便。

   4．局部變量有什么優點？

   1)子程序如果局部變量，它和調用它的程序之間只能通過全局變量來交換數據，子程序內部也只能使用全局變量。將它移植到別的項目時，需要對各POU使用的全局變量作統一安排，以保不會出現地址沖突。當程序很復雜，子程序很多時，這種地址分配是很花時間的。

   如程序有局部變量，并且在子程序中只使用局部變量，不使用全局變量，因為與其他P沖突，不作任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。

   為了移植子程序的工作量，在子程序中應盡量避免使用全局變量和全局符號。

   2)如果使用局部變量表中的臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復使用。