西門子數(shù)控系統(tǒng)功率內(nèi)冷模塊/現(xiàn)貨供應(yīng)
西門子數(shù)控系統(tǒng)是西門子集團(tuán)旗下自動化與驅(qū)動集團(tuán)的產(chǎn)品，西門子數(shù)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
                                               
         :

西門子數(shù)控系統(tǒng)功率內(nèi)冷模塊/現(xiàn)貨供應(yīng) 

西門子802D系統(tǒng)是近年來廣泛應(yīng)用于數(shù)控車、數(shù)控銑以及經(jīng)濟(jì)型

加工中心

上的數(shù)控系統(tǒng)，由PCU（面板控制單元）、MCP（機(jī)床控制面板）、NC鍵盤、伺服驅(qū)動功率模塊及

電源

、I/O輸入輸出模塊、

電子

手輪等基本單元組成。PCU作為802D數(shù)控系統(tǒng)的核心部件，將NCK（數(shù)控核心）、

plc

hmi

人機(jī)界面

）和通訊任務(wù)集成在一起，并用Profibus

現(xiàn)場總線

將各單元連接起來，組成一個可同時控制4個伺服進(jìn)給軸和一個模擬主軸的數(shù)控系統(tǒng)。

802D數(shù)控系統(tǒng)各坐標(biāo)軸的伺服控制由NCK裝置完成，但機(jī)床邏輯控制則由PCU內(nèi)嵌的PLC完成。機(jī)床外部輸入輸出信號經(jīng)I/O模塊PP72/48（72入48出）并通過Profibus現(xiàn)場總線實現(xiàn)與PLC的連接。802D系統(tǒng)多可配兩塊PP72/48模塊。

文本框: 圖1 802D系統(tǒng)連接示意圖

由于802D系統(tǒng)是一種通用的數(shù)控系統(tǒng)，將其應(yīng)用于不同的

數(shù)控機(jī)床

時，機(jī)床的邏輯控制以及PLC的輸入輸出信號會不一樣，因此，將802D系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床時，重要的是要根據(jù)機(jī)床的邏輯控制要求設(shè)計和調(diào)試好系統(tǒng)PLC程序，才能使系統(tǒng)正常和安全地工作。本文結(jié)合802D系統(tǒng)在廣西水利

電力

職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床XK5036上的應(yīng)用，介紹802D數(shù)控系統(tǒng)PLC的編程與應(yīng)用方法。銑床的數(shù)控系統(tǒng)配置及系統(tǒng)連接如圖1所示[1]，兩塊611UE功率模塊負(fù)責(zé)三個坐標(biāo)軸的伺服進(jìn)給控制，銑床的主軸電機(jī)則采用

接觸器

控制，主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)械變速箱調(diào)整。

數(shù)控系統(tǒng)與PLC接口信號

從圖1可看出，機(jī)床外部的輸入輸出信號主要包括機(jī)床控制面板（MCP）和機(jī)床

電氣

控制信號。機(jī)電電氣控制信號主要包括參考點以及各軸限位信號、各異步電機(jī)啟停控制及過載信號、伺服驅(qū)動控制使能信號等，該部分信號通過PP72/48的X333插座連接。MCP上主要安裝有急停開關(guān)、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度倍率開關(guān)、主軸控制按鍵、系統(tǒng)控制方式選擇按鍵、各軸點動控制按鍵、NC控制按鍵以及用戶選擇鍵和LED指示燈等，并通過2條50芯的扁平電纜與PP72/48的X111、X222插座連接。由于MCP上全部為開關(guān)信號且通過I/O接口與PLC連接，因此，用戶可選擇西門子公司配套的MCP，也可以根據(jù)實際機(jī)床控制需要設(shè)計自己的機(jī)床控制面板。

作為數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，系統(tǒng)內(nèi)嵌的PLC采用接口變量V及相應(yīng)的數(shù)據(jù)位的形式與NCK、HMI和MCP進(jìn)行控制和狀態(tài)信息的傳送，并按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)和用戶編寫的控制程序完成機(jī)床邏輯控制任務(wù)。PLC、NCK、HMI、MCP相互間信息傳送的路徑和方向如圖2所示，數(shù)控系統(tǒng)與PLC主要接口信號簡要說明如表1所示，詳細(xì)接口信號的說明請參閱西門子（中國）有限公司技術(shù)手冊—— SINUMERIK 802D 簡明調(diào)試指南 。

表1  數(shù)控系統(tǒng)與PLC主要接口信號簡要說明

變量地址范圍

信息傳送方向

傳送主要內(nèi)容

V10000000~V10000008

MCP→PLC

將來自MCP上按鍵信號以數(shù)據(jù)位的形式送至PLC，包括系統(tǒng)控制方式選擇鍵、NC控制鍵、各軸點動控制鍵、倍率開關(guān)、用戶選擇鍵等信號

V11000000~V11000007

PLC→MCP

將PLC已確認(rèn)的MCP按鍵信號（除倍率開關(guān)外）返回給MCP

V16000000~V16000007

PLC→HMI

將PLC程序所觸發(fā)的用戶報警號送至HMI，再由HMI根據(jù)已編好并下載到數(shù)控系統(tǒng)的報警文件將報警信息顯示出來。

V16002000

HMI→PLC

HMI將NC不能啟動、系統(tǒng)急停等系統(tǒng)重要的有效報警響應(yīng)送至PLC

V17000000~V17000003

HMI→PLC

將用戶在HMI上選擇的程序空運(yùn)行、程序測試、程序跳段、快速進(jìn)給倍率生效等狀態(tài)信號送至PLC

V25001000~V25001012

NCK→PLC

將NC程序譯碼得出的輔助功能M信號送至PLC，包括M0~M99

V30000000~V30000002

PLC→NCK

將PLC已確認(rèn)的系統(tǒng)控制方式信號送NCK，包括AUTO、手動、MDA控制方式以及手輪脈沖進(jìn)給增量

V31000000~V31000001

NCK→PLC

將NCK確認(rèn)的系統(tǒng)控制方式有效信號返回PLC

下面以在AUTO狀態(tài)下啟動NC程序,來說明接口信號的傳送和處理過程:

(1）按下MCP上的AUTO方式按鍵

時，V10000000.0=1，實現(xiàn)MCP的按鍵信號向PLC傳送，PLC可據(jù)此位數(shù)據(jù)可判斷用戶是否按下AUTO方式按鈕。

(2) 系統(tǒng)處于AUTO方式后，V11000000.0=0，實現(xiàn)PLC向MCP回傳系統(tǒng)已處于AUTO方式。

(3) 按下MCP上的NC啟動按鍵

時，V10000001.7=1，實現(xiàn)MCP向PLC傳送用戶的NC啟動命令。

(4) PLC收到NC啟動命令后，V11000001.7=1，由PLC向MCP回傳NC已啟動信號；同時，V32000007.1=1，由PLC向NCK傳送NC啟動命令。

(5) NCK開始執(zhí)行用戶已選定的NC加工程序，V33000003.0=1，并由NCK向PLC傳送程序已處于運(yùn)行狀態(tài)的信息。

(6)  NCK執(zhí)行NC程序并通過伺服驅(qū)動模塊控制各進(jìn)給軸運(yùn)動，當(dāng)程序中執(zhí)行到M3功能時，經(jīng)NCK譯碼，V25001000.3=1，NCK向PLC傳送主軸正轉(zhuǎn)啟動命令。

(7)  PLC經(jīng)PP72/48模塊以及機(jī)床電氣接口實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)啟動和自保持控制，同時，V11000001.6=1，PLC向MCP傳送主軸已正轉(zhuǎn)信息。

(8) 在用戶程序執(zhí)行過程中，如果出現(xiàn)了主軸或冷卻電機(jī)過載等機(jī)床電氣故障，故障信號從PP72/48送入PLC并在PLC程序中觸發(fā)用戶報警，再由PLC以變量的形式將對應(yīng)的報警號送至HMI。后HMI根據(jù)已編好并下載到數(shù)控系統(tǒng)的報警文件將報警信息顯示出來。

數(shù)控系統(tǒng)PLC程序編程

802D數(shù)控系統(tǒng)的

plc編程

使用的Programming tool PLC 802D工具軟件，其編程環(huán)境和程序結(jié)構(gòu)類似SIMATIC S7-200 PLC，由一個主程序和相關(guān)子程序組成，使用LAD（梯形圖）作為編程語言，但所使用的通信接口和通信電纜與S7-200 PLC不同。

802D系統(tǒng)PLC程序的設(shè)計可參考西門子公司利用802D PLC子程序庫編寫的銑床PLC應(yīng)用實例，并結(jié)合銑床具體的系統(tǒng)配置、I/O信號地址分布以及系統(tǒng)模塊的連接方式，修改實例程序來獲得銑床的PLC控制程序。

2.1 信號地址分布說明

根據(jù)圖1的系統(tǒng)連接方式，MCP各按鍵的地址分布如表2所示，機(jī)床I/O信號接至X333后的I/O分布如表3所示，其中輸出信號均為驅(qū)動24VDC

中間

繼電器

的開關(guān)信號，經(jīng)中間繼電器的觸點實現(xiàn)對外部強(qiáng)電回路的控制[1]。

表2  MCP信號地址分布表

對應(yīng)的按鍵及其所占輸入輸出字節(jié)

PP72/48

X1201

輸入字節(jié)IB0： 對應(yīng)按鍵 #1 ~ #8

X111

輸入字節(jié)IB1： 對應(yīng)按鍵 #9 ~ #16

輸入字節(jié)IB2：對應(yīng)按鍵 #17 ~ #24

X1202

輸入字節(jié)IB3：對應(yīng)按鍵 #25 ~ #27

X222

輸入字節(jié)IB4：對應(yīng)進(jìn)給倍率開關(guān) (5位格林碼)

輸入字節(jié)IB5：對應(yīng)主軸倍率開關(guān) (5位格林碼)

輸出字節(jié)QB1：保留

表3   機(jī)床I/O信號及地址分布表

輸入信號

輸出信號

針號

信號名稱

信號地址

信號地址

信號名稱

針號

輸入公共端

+24VDC

Q4.0

急停輸出

31

急停輸入

I6.0

Q4.1

控制使能

32

主軸電機(jī)過載

I6.1

Q4.2

脈沖使能

33

冷卻電機(jī)過載

I6.3

Q4.3

啟動接觸器

34

潤滑泵電機(jī)過載

I6.4

Q4.4

主軸正轉(zhuǎn)

35

X軸參考點

I6.6

Q4.5

主軸制動

36

10

Y軸參考點

I6.7

Q4.6

Z軸抱閘

37

11

Z軸參考點

I7.0

Q4.7

主軸反轉(zhuǎn)

38

12

+X限位

I7.1

Q5.0

冷卻控制

39

13

-X限位

I7.2

+24VDC

輸出公共端

47

14

+Y限位

I7.3

+24VDC

輸出公共端

48

15

-Y限位

I7.4

+24VDC

輸出公共端

49

16

+Z限位

I7.5

+24VDC

輸出公共端

50

17

-Z限位

I7.6

18

電源模塊準(zhǔn)備好

I7.7

19

I2t或溫度監(jiān)控

I8.0

在MCP的用戶選擇鍵中，定義KT4鍵（#5）為伺服使能控制，定義KT5鍵（#6）為冷卻控制鍵，各鍵上方的LED為對應(yīng)狀態(tài)指示燈。

2.2 PLC程序設(shè)計

結(jié)合銑床的系統(tǒng)配置，設(shè)計的PLC程序由一個主程序和七個子程序組成，具體如下：

文本框: 圖3 PLC主程序

2.2.1 主程序MAIN（OB1）

主程序MAIN是PLC在RUN狀態(tài)下自動循環(huán)執(zhí)行的程序，其主要作用：一是利用SM0.1接點在PLC*個掃描周期調(diào)用PLC初始化子程序PLC_INI（SBR32），完成PLC的初始化工作；二是利用SM0.0接點在PLC每個掃描周期調(diào)用各子程序，完成相應(yīng)的機(jī)床邏輯控制功能，主程序如圖3所示。

2.2.2  PLC初始化子程序PLC_INI（SBR32）

PLC的初始化用于設(shè)置一些基本接口信號，包括設(shè)定V32000006.7=1，使NCK通道接口的進(jìn)給倍率生效；設(shè)定各軸V380X0001.5=1和V380X0001.7=1，使各軸進(jìn)給倍率生效和測量系統(tǒng)有效。

2.2.3 急停處理子程序EMG_STOP（SBR33）

EMG_STOP子程序主要處理急停操作以及對伺服電源模塊的上電和下電時序進(jìn)行控制。

當(dāng)主軸電機(jī)和冷卻電機(jī)同時過載時，利用Q4.0及外部中間繼電器切斷控制回路電源；當(dāng)按下急停鍵、主軸電機(jī)過載、冷卻電機(jī)過載、伺服電源模塊未準(zhǔn)備好或伺服電源模塊I2t報警的任一條件滿足時急停動作，由PLC→NCK發(fā)要求急停信號（V26000001.1=1），同時可觸發(fā)相應(yīng)的報警信號。

文本框: 圖4 伺服電源模塊上下電時序圖

當(dāng)NCK→PLC發(fā)急停有效（V27000000.1=1）信號時，PLC程序按伺服電源模塊的下電時序依次斷開模塊的控制使能信號（端子64）、脈沖使能信號（端子63）、啟動接觸器信號（端子48）。當(dāng)急停退出時，PLC則按相反時序完成伺服電源模塊的上電。伺服電源模塊的上下電時序如圖4所示，圖中

一般取200ms。

2.2.4 802D機(jī)床控制面板MCP信號傳遞子程序MCP_802D（SBR34）

MCP_802D子程序主要是將MCP上各按鍵的動作信號送至PLC，包括伺服使能、主軸控制、系統(tǒng)控制方式選擇、NC 啟停及復(fù)位、各軸點動控制、主軸及進(jìn)給倍率、增量選擇等信號，并將NCK已確認(rèn)的增量值、NC啟停等信息返回MCP。

2.2.5  MCP和HMI信號處理子程序MCP_NCK（SBR38）

MCP_NCK子程序主要將MCP上已選擇并送到PLC的NC啟停及復(fù)位、系統(tǒng)控制方式、增量值、主軸及進(jìn)給倍率、各軸點動控制、快進(jìn)以及HMI上所激活的空運(yùn)行、快進(jìn)倍率生效、程序跳段和測試等信息送NCK。各軸點動控制信息送NCK前應(yīng)進(jìn)行越限判斷。

2.2.6 據(jù)HMI接口信號選擇手輪子程序HANDWHL（SBR39）

由于系統(tǒng)中只安裝了一個電子手輪（802D系統(tǒng)多可安裝三個電子手輪），因此在用手輪控制各軸進(jìn)給時，需要在HMI中用軟鍵選擇要控制的軸號。HANDWHL子程序的作用：一是初始化手輪在機(jī)床坐標(biāo)系中選擇的軸號，二是判斷和激活用戶所選擇的軸號并送NCK，由NCK根據(jù)手動控制方式下選擇的增量實現(xiàn)對相應(yīng)軸的手輪脈沖進(jìn)給控制。

2.2.7 主軸和進(jìn)給軸控制子程序AXIS_CTL（SBR40）

AXIS_CTL子程序用于主軸和進(jìn)給軸控制。主軸的控制是根據(jù)MCP選擇的主軸控制信號或NC程序譯碼得到的M代碼實現(xiàn)主軸的啟停及正反轉(zhuǎn)控制。進(jìn)給軸的控制首先根據(jù)伺服電源模塊控制使能和脈沖使能啟動信號，將各軸的伺服使能和脈沖使能信號送NCK，如電源模塊的脈沖使能信號消失，則將各軸伺服使能復(fù)位信號送NCK；接著根據(jù)Z軸

伺服電機(jī)

的工作條件完成Z軸電機(jī)抱閘的控制；后進(jìn)行機(jī)床回參考點以及各軸點動進(jìn)給的控制，并進(jìn)行各軸進(jìn)給的越限判斷及處理，出現(xiàn)越*禁止進(jìn)給并觸發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)報警信息。

2.2.8 冷卻泵控制子程序COOLING（SBR44）

PLC程序設(shè)計時在用戶選擇鍵中定義了一個冷卻控制鍵KT5，COOLING子程序首先根據(jù)冷卻泵的當(dāng)前狀態(tài)及KT5鍵的觸發(fā)情況判斷冷卻泵的啟動或停止控制觸發(fā)信號，然后在手動方式下根據(jù)控制信號實現(xiàn)對冷卻泵的控制，如是在AUTO或MDA方式下，則根據(jù)NC程序譯碼得到的M代碼實現(xiàn)對冷卻泵的控制。當(dāng)急停、NC復(fù)位、程序測試有效、冷卻泵電機(jī)過載、M2或M30指令任一信號有效時，均要停泵。

結(jié)束語

802D數(shù)控系統(tǒng)PLC的編程, 是在完成機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)配置及電氣控制設(shè)計回路設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)床控制功能要求、系統(tǒng)連接方式和I/O地址分配，利用802D系統(tǒng)子程序庫并參考和修改西門子公司提供的實例程序來完成的，不同的系統(tǒng)配置，不同的機(jī)床功能要求，系統(tǒng)的PLC程序會不一樣，但編程的原理和方法是*的。由于篇幅有限，具體的PLC程序以及程序的調(diào)試方法，讀者可通過閱讀和研究西門子公司相關(guān)資料來掌握。

1. SINUMERIK 802D  

具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制單元）將CNC、PLC、人機(jī)界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、易于安裝。

SINUMERIK802D可控制4個進(jìn)給軸和一個數(shù)字或模擬主軸。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線PROFIBUS將驅(qū)動器、輸入輸出模塊連接起來。

模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機(jī)，為機(jī)床提供了全數(shù)字化的動力。

通過視窗化的調(diào)試工具軟件，可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù)，并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。

SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng)，對機(jī)床進(jìn)行邏輯控制。采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC的編程語言Micro/WIN進(jìn)行控制邏輯設(shè)計。并且隨機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設(shè)計過程，縮短了設(shè)計周期。

2. SINUMERIK 810D 

在數(shù)字化控制的領(lǐng)域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上。

快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。

SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實現(xiàn)快速控制。

另一個例子是坐標(biāo)變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點。模擬量控制控制模擬信號輸出;

*管理也是另一種功能強(qiáng)大的管理軟件選件。

樣條插補(bǔ)功能(A，B，C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項式插補(bǔ)功能可以提高810D/810DE運(yùn)行速度。

溫度補(bǔ)償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù)、高速度運(yùn)行狀態(tài)下保持正常溫度。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。 SINUMERIK 840D

3.SINUMERIK 840D

SINUMERIK 840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。

二、西門子產(chǎn)品功能

SINUMERIK 840D標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的特征是具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會有任何相互影響。全數(shù)字化的系統(tǒng)、革新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、更高的控制品

質(zhì)、更高的系統(tǒng)分辨率以及更短的采樣時間，確保了的工件質(zhì)量。

控制類型

采用32位微處理器、實現(xiàn)CNC控制，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。

機(jī)床配置

可實現(xiàn)鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運(yùn)設(shè)備的控制，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動模塊：多可以控制31個進(jìn)給軸和主軸．進(jìn)給和快速進(jìn)給的速度范圍為100-9999mm／min。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進(jìn)給軸和主鈾同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教（TEACH IN） 手動輸入運(yùn)行（MDA） ，自動方式：程序的自動運(yùn)行，加工程序中斷后，從斷點恢復(fù)運(yùn)行；可進(jìn)行進(jìn)給保持及主軸停止，跳段功能，單段功能，空運(yùn)轉(zhuǎn)。

輪廓和補(bǔ)償

840D可根據(jù)用戶程序進(jìn)行輪廓的沖突檢測、*半徑補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)入和退出策略及交點計算、*長度補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償棚測量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、反向間隙補(bǔ)償、過象限誤差補(bǔ)償?shù)取?/p>

安全保護(hù)功能

數(shù)控系統(tǒng)可通過預(yù)先設(shè)黃軟極限開關(guān)的方法．進(jìn)行工作區(qū)域的限制及程序執(zhí)行中的進(jìn)給減速，同時還可以對主鈾的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。

NC編程

840D系統(tǒng)的NC編程符合DIN 66025標(biāo)準(zhǔn)(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進(jìn)行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程，程序編制與加工可同時進(jìn)行，系統(tǒng)具備1．5兆字節(jié)的用戶內(nèi)存，用于零件程序、*偏置、補(bǔ)償?shù)拇鎯Α?/p>

PLC編程

840D的集成式PLC*以標(biāo)準(zhǔn)sIMAncs7模塊為基礎(chǔ)，PLC程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存可擴(kuò)展到288KB，u／o模塊可擴(kuò)展副2048個輸入／輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入，向數(shù)控機(jī)床發(fā)送運(yùn)動停止／起動等指令。

操作部分硬件

840D系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Windows98／2000下開發(fā)自定義的界面。此外，2個通用接過RS232可使主機(jī)與外設(shè)進(jìn)行通信，用戶還可通過磁盤驅(qū)動器接口和打印機(jī)并聯(lián)接口完成程序存儲、讀入及打印工作。

顯示部分

840D提供了多沿種的顯示功能，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉(zhuǎn)換為一種語言，系統(tǒng)提供的話言有巾文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊、電動機(jī)軸位置、操作狀態(tài)等信息。

1. 西門子數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成 

西門子數(shù)控系統(tǒng)有很多種型號，首先我們來觀察一下802D所構(gòu)成的實物圖，SINUMERIK 802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機(jī)界面（HMI）組成，通過PROFIBUS總線連接驅(qū)動裝置以及輸入輸出模板，完控制功能。

而在西門子的數(shù)控產(chǎn)品中較有特點，較有代表性的系統(tǒng)應(yīng)該是840D系統(tǒng)。因此，我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng)，來了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。

2. 西門子810D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成  

SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)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(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。

西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成圖

2.1 人機(jī)界面

人機(jī)交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機(jī)，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計算機(jī)的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機(jī)中。

（1）、MMC(Man Machine communication)

較常用的MMC有兩種：MMCC100.2和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(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU50、PCU70對應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS 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(biāo)準(zhǔn)供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI.

（2）、OP(Operation pannel)

OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據(jù)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較為常用。

（3）、MCP(Machine control pannel)

MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據(jù)應(yīng)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(guān)設(shè)定。

對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù)，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。為提高人機(jī)交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。

2.2 NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元

SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：*控制單元,負(fù)責(zé)NC所有的功能,機(jī)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(jù)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(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)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(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。

2.3 數(shù)字驅(qū)動  

數(shù)字伺服：運(yùn)動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機(jī)組成。

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

電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)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(biāo)記可識別。

611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)給伺服電機(jī)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(jī)為1PH7系列。

2.4 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(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）機(jī)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(jī)床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

西門子數(shù)控系統(tǒng)功率模塊維修中心，公司擁有*、*的檢測儀器及專業(yè)維修工程師，如示波器、邏輯分析儀、集成電路在線測試儀、負(fù)載試驗裝備等，實現(xiàn)無圖紙化芯片級維修，修復(fù)率達(dá)95%以上。

西門子數(shù)控系統(tǒng)功率模塊維修中心，快速修復(fù)故障包括：主軸準(zhǔn)備未就緒，編碼器報警故障，DP通訊失敗故障報警，X軸故障，Y軸驅(qū)動不工作，Z軸報警，西門子電源指示燈不亮，沒有顯示，沒有輸出，報警維修，有啟動信號無輸出，不報警無輸出，電機(jī)不轉(zhuǎn)，軸歸零啟動X軸銷售*25201，伺服故障，輪廓監(jiān)控報警維修，驅(qū)動器未就緒，E-A608,E-A607,E-B504,E-B507,789,E-A508,E-A599,E-A028,E-A831,E-A029,6SN1145/6SN1146/6SN1123維修:跳閘，燒保險，炸機(jī)，欠壓，過流，6SN1145無DC600V直流輸出，黃燈不亮，指示燈全不亮，紅燈亮，帶不了載，電路板燒毀，輸出繼電器端口不工作，給定指令無反應(yīng)，顯示報警準(zhǔn)備未就緒。數(shù)控驅(qū)動維修，帶不動負(fù)載，主軸驅(qū)動故障，伺服故障，Z1軸故障，功率部件故障，空載無問題加不了載，迪昊公司配件齊全，有測試平臺，客戶送機(jī)當(dāng)天修好。

西門子數(shù)控系統(tǒng)功率模塊維修中心，如果無這些現(xiàn)象， 參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確，GD通訊 S7－300之間,S7－300、S7－400、MPI之間一些固定數(shù)據(jù)的通訊，元件脫落現(xiàn)象是由于軟熔時熔化了的焊料對元件的垂直固定力不足， c點波形對應(yīng)的矩形脈沖電壓，由于電機(jī)接線盒被水淋濕,直流回路負(fù)極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電。不少人布線完成，當(dāng)使用500型萬用表R×1k擋測 5k ～55k，所謂OTL電路中的對管就是由PNP型和NPN型配對使用，所以，要求反向電阻越大越 10 紅外接收二極管的檢測 A 識別管腳極性 (a) 從外觀上識別，如電視機(jī)中的AGC、視頻信號輸出有正、負(fù)極性的區(qū)別， 該報*是說經(jīng)過了參數(shù)034的時間后。

西門子數(shù)控系統(tǒng)功率模塊維修中心流程：

一、本地客戶既可，也可直接到我公司（特殊情況我們可提供現(xiàn)場維修服務(wù)）；外地客戶可以通過、手機(jī)、和我們，向我們說明您的工控產(chǎn)品的具體型號、故障情況以及服務(wù)要求，另我公司備有大量各種品牌備用工控產(chǎn)品（如：PLC、人機(jī)界面、變頻器、伺服驅(qū)動器等），您還可以向我們商務(wù)索取免費借用協(xié)議書，進(jìn)行借用。二、貨運(yùn)根據(jù)您的需要選擇合適的貨運(yùn)方式，同時通知我們，并將貨運(yùn)單號發(fā)給我司商務(wù)，以便我們及時查收。貨物運(yùn)輸時請注意包裝保護(hù)（如用2-3層海綿包裹機(jī)器），以防運(yùn)輸過程中出現(xiàn)損壞三、接收我們在收到您所需要維修的工控產(chǎn)品后，將在*時間通知您，核實相關(guān)信息，確定維修編號，手工、電子入檔，在24小時內(nèi)給予答復(fù)，給出檢測報告、維修方案等相關(guān)事宜四、維修協(xié)議書、維修合同、備用工控產(chǎn)品免費借用協(xié)議書