供應西門子840C/CE數控驅動模塊
西門子數控系統(tǒng)是西門子集團旗下自動化與驅動集團的產品，西門子數控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型

   ：余鑫（工程師）                        
 
        ： 同步
                                               
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西門子840D系統(tǒng)的組成

SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC，PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。

1.人機界面

人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,它由MMC和OP組成：

MMC包括：

- OP單元

- MMC

- MCP三部分。

MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。

a.MMC

我們常用的MMC有兩種：

MMCC100.2

MMC103

其中MMC100.2的CPU為486，不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2，而為SINUMERIK840D配MMC103。

PCU(PC

UNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、

OP15等而開發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70,

PCU20對應于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅。PCU50、PCU70對應于MMC103，可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINOOWS

NT的。PCU的軟件被稱作HMI, HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI。一般標準供貨時，PCU20裝載的是嵌入式

HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。

b.OP

OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031為常用。

c.MCP

MCP是專門為數控機床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據應用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關設定。

對于SINUMERIK840D應用了MPI（Multiple Point

Interface）總線技術，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構成的網絡中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率，又有OPI（Operator

PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。

2.數控及驅動單元

a.NCU數控單元

SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU（Numenrical

Controlunit）單元：*控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC

CPU板和一個DRIVE板組成.

根據選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,

NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數控CPU和SIMATIC

PLC

CPU芯片，包括相應的數控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅動模塊均排列在其右側。

b．數字驅動

數字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成

SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅動模塊（功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。

611D數字驅動:是新一代數字控制總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。

c.PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC

S7-300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）機信號模塊（Signal

Module）。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。

接口模塊（IM）是用于級之間互連的。

信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

供應西門子840C/CE數控驅動模塊

1.840D系統(tǒng)的接口

840D系統(tǒng)的MMC，HHU，MCP都通過一根MPI電纜掛在NCU上面，MPI是西門子PLC的一個多點通訊協(xié)議，因而該協(xié)議具有開放性，而OPI是840D系統(tǒng)針對NC部分的部件的一個特殊的通訊協(xié)議，是MPI的一個特例，不具有開放性，它比傳統(tǒng)的MPI通訊速度要快，MPI的通訊速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。

NCU上面除了一個OPI端口外，還有一個MPI，一個Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設備。Profibus的通訊電纜和MPI的電纜一樣，都是一根雙芯的屏蔽電纜。

在MPI，OPI和Profibus的通訊電纜兩端都要接終端電阻，阻值是220歐，所有如果要檢測電纜的好壞情況，可以在NCU端打開插座的封蓋，量A，B兩線間的電阻，正常情況下應該為110歐。

2．611系列驅動的組成與接口

611系列的驅動分成模擬611A，數字611D和通用型611U。都是模塊化結構，主要有以下幾個模塊組成：

a.電源模塊：電源模塊是提供驅動和數控系統(tǒng)的電源，包括維持系統(tǒng)正常工作的弱電和供給功率模塊用的600V直流電壓。根據直流電壓控制方式，它又分為開環(huán)控制的UE模塊和閉環(huán)控制的I/R模塊，UE模塊沒有電源的回饋系統(tǒng)，其直流電壓正常時為570V左右，而當制動能量大時，電壓可高達640多伏。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右

b.控制模塊：控制模塊實現(xiàn)對伺服軸的速度環(huán)和電流環(huán)的閉環(huán)控制功率模塊，對伺服電機提供頻率和電壓可變的交流電源監(jiān)控模塊，主要是對電源模塊弱電供電能力的補充。濾波模塊對電源進行濾波作用。電抗對電壓起到平穩(wěn)作用。

3.

611電源模塊的接口信號

611模塊的接口信號有以下幾組：

（1）電源接口

U1 V1 W1 主控制回路三相電輸入端口 X181

工作電源的輸入端口，使用時常常與主電源短接，有的系統(tǒng)為了讓機床在斷電后驅動還能正常工作一段時間，把600V的電壓端子與P500

M500端子短接，這樣由于600V電壓不能馬上放電完畢，還能維持驅動控制板的正常工作一段時間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。

（2）控制接口

64控制使能輸入，該信號同時對所有連接的模塊有效，該信號取消時，所有的軸的速度給定電壓為零，軸以大的加速度停車。延遲一定的時間后，取消脈沖使能63脈沖使能輸入，該信號同時對所有連接的模塊有效，該信號取消后，所有56的軸的電源取消，軸以自由運動的形式停車。

48

主回路繼電器，該信號斷開時，主控制回路電源主繼電器斷開。

112調試或標準方式，該信號一般用在傳輸線的調試中，一般情況接到系統(tǒng)的24V上。

X121

模塊準備好信號和模塊的過熱信號。準備號信號與模塊的撥碼開關的設置有關，當S1.2=ON時，模塊有故障時，準備好信號取消，而S1.2=OFF時，模塊有故障和使能(63,64)信號取消時，都會取消準備好信號，因此在更換該模塊的時候要檢查模塊頂部的撥碼開關的設置，否則模塊可能會工作不正常。所有的模塊過載和連接的電機過熱都會觸發(fā)過熱報警輸出。

NS1/NS2

主繼電器閉合使能，只有該信號為高電平時，主繼電器才可能得電。該信號常用來作主繼電器閉合的連鎖條件。

AS1/AS2

主繼電器狀態(tài)，該信號反映主繼電器的閉合狀態(tài)，主繼電器閉合時為高電平。

9/19/R

9是24V輸出電壓，19是24V的地，R為模塊的報警復位信號。 （3）其它輔助接口

X351 設備總線 ，為后面連接的模塊供電用。

X141 電壓檢測端子，供診斷和其它用途用。

»7： P24 ，＋24V

»45：P15，＋15V »44：N15，－15V

»10：N24，－24V

»15：M，0V

電源模塊上面有6個指示燈，分別指示模塊的故障和工作狀態(tài)。一般正常情況下綠燈亮表示使能信號丟失(63和64)，黃燈亮表示模塊準備好信號，這時600V直流電壓已經達到系統(tǒng)正常工作的允許值。

電源模塊正常工作的使能條件：

48，112，63，64接高電平，NS1和NS2短接，顯示為一個黃燈亮，其它燈都不亮。直流母線電壓應在600V左右。

3．611驅動控制模塊接口信號

（1）611D驅動控制模塊接口信號

新總部大樓也順理成章地采用了許多西門子自己的節(jié)能技術。比如，西門子樓宇科技集團的Desigo樓宇管理平臺將會收集并分析大樓供暖、通風和制冷系統(tǒng)產生的數據，并自動優(yōu)化這些系統(tǒng)的功能。

Desigo平臺及其整體房間解決方案（TRA）還控制房間的采光和遮光。此外，它能自動檢測不必要的能耗，并在房間能耗管理界面上以“綠葉”標志顯示通知。只要輕觸控制臺，使用者就能將房間控制自動調整為能耗優(yōu)化運行。

大樓中由歐司朗提供的部分LED反射燈也在降低能源需求方面扮演重要角色。照明燈具會根據房間中不斷變化的日照情況進行調整，而使用LED燈預計能將電力需求減少近一半。結合了日照感應器和人體感應器的智能控制系統(tǒng)能進一步減少用電量。

大樓的許多設施，例如空氣流通系統(tǒng)，都位于地下，因為地下的溫度一年四季保持不變。

長遠的能源目標

西門子房地產資產管理集團新總部大樓樓宇系統(tǒng)負責人Jesper Friis表示：“新總部大樓能源理念中一個關鍵點是，不僅消耗的電量要比以前大幅減少，還要盡可能多地使用可再生能源生產所需電力。這將幫助西門子達成其雄心勃勃的二氧化碳減排目標。”西門子計劃在2030年前成為實現(xiàn)碳中和的大型工業(yè)企業(yè)。實際上，它計劃在2020年前將其二氧化碳排放減半。

作為一座超低能耗建筑，西門子的新總部大樓在資源效率方面樹立了*。除了使用地熱、光伏發(fā)電、雨水收集和*的樓宇自控系統(tǒng)，這一成功也離不開一些間接因素，例如使用高可回收率材料（總共超過250噸），包括超過23000塊來自慕尼黑城外Altmühltal自然公園的天然石板和來自可持續(xù)林業(yè)并通過認證的木材和木料。公司也選用帶有環(huán)保產品聲明的和天然材質的產品，來取代木材防腐劑。“LEED認證通常只與能效相關。然而，要想取得這項認證，公司必須同樣達到生態(tài)標準，比如避免有害排放，使用當地的、污染小的、對環(huán)境友好的材料，比如地板、墻板、油漆、粘合劑以及FSC認證的木材。這樣就節(jié)約了自然資源。” Friis說道。

借助通訊手段減少碳足跡

西門子對其新總部大樓碳足跡的考量并不限于大樓本身。公司的一大目標就是通過投資的通訊方式盡可能減少員工的差旅需求。于是，在禮堂里，來自世界各地的報告可以展示在同一塊面積達13平方米的全屏高清LED視頻墻上。200萬個LED在任何光照條件下都能呈現(xiàn)出的畫質，而總功率約為30000瓦的100個揚聲器又帶來了的音效。類似的高質量媒體技術也出現(xiàn)在新總部大樓中的多個會議室和大廳內。

來自西門子能源管理集團的產品也在能源系統(tǒng)中占有一席之地。西門子能源管理集團項目Klaus Hürttlen說：“開關柜、變壓器、母線系統(tǒng)和緊急發(fā)電機保證了對整棟大樓的能源分配進行優(yōu)化。更重要的是，我們的屋頂光伏系統(tǒng)減少了能源采購和能源足跡，而這對于現(xiàn)公建筑來說是非常重要的。”西門子總部大樓還擁有21個配備電動汽車充電樁的停車位和可供約20輛電動自行車充電的充電站。總而言之，西門子創(chuàng)造了一幢面向未來的建筑，既能滿足自己的需要，又能讓城市變得更宜居。