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西门子数控系统电源的故障与维修
1、功能及工作原理
伺服电源模块主要功能是产生直流母线电压，供给主轴模块和进给伺服模块，同时产生供系统和各个模块内部使用的+24v和+5v电压。根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压则一直维持在600V左右。
当交流380V送入电源模块后，首先内部逻辑电源电路开始工作，产生+24V和+5V电压，当内部电源正常后，端子9出现24V电压。此时模块内部主接触器还没有吸合，通过其常闭辅助触点，端子111上出现24V电压，当模块内部完成预充电过程后，113端上出现24V，通过外电路连接到端子63，允许ER模块的整流电路工作，产生600V直流电压。
。 
从系统的可扩展性和兼容性的方面来说市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
西门子PLC的MPI通讯详解随着科技的进步，智能化芯片的发展逐渐成熟起来设备的智能化程度也相应提高，随之智能化设备之间基于开放标准的现场总线技术构成的自动化控制系统也逐渐成熟起来。于是西门子PLC除了使用工业以太网和profibus
S7-300具有不同的通讯接口：
连接AS-i、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通讯处理器。用于点到点连接
的通讯处理器多点接口 MPI, 集成在 CPU中;是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、
人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。PROFIBUSDP进行过程通讯IMATIC 西门子6ES7870-1AA01-0YA0
S7-300通过通讯处理器或通过内置的 PROFIBUS DP 接口CPU连接到 PROFIBUS DP总线
系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且
易于使用。从用户的角度来看，PROFIBUSDP上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区
别（相同的组态，编址及编程）。
以下设备可作为主站连接：
SIMATICS7-300(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或PROFIBUS DP CP)
SIMATICS7-400(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或PROFIBUS DP CP)
SIMATICC7 (使用带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或PROFIBUS DP CP)
SIMATICS5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
SIMATIC505由于性能原因，每条链路上主站的数量限制为2个。
以下设备可作为从站连接：
ET200分布式I/O设备S7-300，通过CP342-5，CPU313C-2DP、CPU314C-2DP、CP
U 315-2 DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 DP、CPU 317-2 PN/DP 和 CPU319-
3PN/DP，C7-633/P DP, C7-633 DP,C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-
635, C7-636现场设备尽管配有 STEP 7 的编程设备/PC 或 OP在总线上可作为主站使用，但
是通过 PROFIBUS DP 也可以部分运行 MPI 功能。通过 PROFINET IO进行过程通讯SIMA
TICS7-300通过通讯处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINETIO
总线系统。配备 PROFINET 接口的 CPU可实现高速、易于使用的分布式自动化组态。从用户
的角度来看，通过 PROFINET IO 进行通讯的分布式 I/O 可作为* I/O（相同的组态、寻
址和编程）。
可将下列设备作为 IO控制器进行连接：
SIMATICS7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINETCP 的 CPU）
SIMATIC ET200（使用配备 PROFINET 接口的CPU）
SIMATICS7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINETCP 的 CPU）
可将下列设备作为 IO设备进行连接：
ET 200 分布式 I/O设备SIMATICS7-300（通过 PROFINETCP）现场设备通过AS-Inte
face通讯对于 S7-300，通讯处理器(CP342-2)适用于AS-Interface总线，可用来连接到现
场设备(AS-Interface从站)。
合系统。
更多信息，请参见通讯处理器说明．
通过CP或内置接口(点到点)进行数据通讯
点到点连接是用来建立经济有效的数据通讯方式，通过 CP340/CP 341 通讯处理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2PtP的内置接口进行数据通讯。有三种传输接口支持不同的通讯协议：20mA (TTY) (仅针对 CP 340/CP 341)RS232C/V.24(仅针对 CP 340/CP 341)RS422/RS 485可以连接以下设备：SIMATICS7、SIMATIC S5 和其他公司的自动化系统使用多点接口(MPI)进行数据通讯MPI（多点接口）是集成在SIMATIC S7-300 CPU 上的通讯接口。它能用简单的网络任务。MPI可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程设备/PC、HMI系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。全局数据：“全局数据通讯"服务可以在联网的CPU间周期性地进行数据交换。一个 S7-300 CPU 可以交换多达 4 个数据包，每个数据包含有22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7V4.x)。因此，一个CPU 可以访问另一个 CPU 的输入/输出。 只能通过 MPI 接口进行全局数据交换。内部通讯总线(C-bus)：CPU的 MPI 直接连接到 S7 -300 的 C 总线上。这意味着通过MPI，PG可以直接寻址到连接到C总线上的FM/CP模块。功能强大的通讯技术：zui多32个MPI 站使用SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通讯的每个CPU 有多个通讯接口。使用编程设备/PC、SIMATICHMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通讯的每个 CPU 有多个通讯接口。传输速率为187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s灵活的设计:可靠的组件用于建立MPI 通讯： PROFIBUS和 “分布式 I/O"的总线电缆、总线连接器和 RS485中继器。它们可以优化配备安装达到特定要求。例如，如果需要可连接zui多串联10 个中继器，以实现任何两个MPI 节点之间的zui大距离。通过CP进行数据通讯
CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM)，用于多层配置时连接*控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式*控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
应用
SIMATICS7-300 提供多种性能等级的 CPU。除了标准型 CPU 外，还提供紧凑型 CPU。
同时还提供技术功能型CPU 和故障安全型 CPU。
下列标准型CPU可以提供：
• CPU312，用于小型工厂
• CPU314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
• CPU315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINETIO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂