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1、课题三 SINUMERIK 840D 系统的硬件西门子公司数控系统发展：3、8、810、820、850、880、805、840C、810D、840D、FM-NC、802S、802C、802D、840Di 等系统。经济型数控系统中档数控系统高档数控系统802S/C/D810D、FM-NC840C、840D、840DiSINUMERIK 840D是德国西门子公司上世纪九十年代中期推出的一种数控系统，840D系统的特点是计算机化，驱动的模块化，控制与驱动接口的数字化。一、系统的特点及主要功能1、控制类型模块化32位微处理器，车、钻、铳、磨，CNC连续路径控制以及集成式功能强大的PLC控制。2、显示功
2、能屏幕文字有多种语言：可在任意两种语言间随时切换（英语、德语、西班牙语、法语、意大利语、中 文）；屏幕可显示报警及信息内容；可显示坐标实际值和剩余距离值，并具有屏幕保护功能。3、操作功能按操作区域划分为 MACHINE （加工），PARAMETER （参数），PROGRAM （程序），SERVICES （服 务），DIAGNOSIS （诊断），START-UP （启动）；可使用16+4个软键进行软键菜单操作。4、操作方式操作方式有四种：JOG （手动）方式；TEACH IN （示教）方式；MDA （手动数据输入运行）方式； AUTO （加工程序自动运行）方式。5、系统高度集成NC和PLC集成在
3、一块 NCU板中。6、控制轴数最多10个方式组（通道用方式组来组织，方式组可分配通道，1个方式组相当于1台机床），10个通道（1个通道是1个插补器，可分配12个轴），31个进给轴/主轴（含12个主轴），每通道最多12轴，可 实现12轴插补联动。7、进给及快进速度最小进给速度：0.001mm/min ；最大快进速度：999m/min。8、PLC采用集成式S7 300 PLC，I/O模块可以扩展到 2048输入/输出点，STEP7编程语言（WINXP操作系 统，V5.3版本）。9、611D伺服驱动装置的数字化接口611D伺服驱动装置通过驱动总线与840D系统数字连接，启动软件安装在840D系统上，
4、可以快速、简单的启动和优化 611D驱动单元。10、网络功能有以太网接口，可以组建车间内局域网，并可与外网络相接，实现远程诊断。二、SINUMERIK 840D系统的组成SINUMERIK 840D系统的硬件主要由下列几部分构成：1、NCU 数控单元（Numerical control unit ）SINUMERIK 840D的数控单元被称作 NC单元。根据选用硬件如 CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为 NCU561.4, NCU571.4，NCU572.4，NCU573.4 （12 轴），NCU573.5 （31 轴）等若干种。同样地，NCU单元中也集成SINUMERIK840D系统N
5、C CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和 PLC控制软件， 并且带有MPI或Profibus 总线接口，RS232接口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等。NCU单元很薄仅50mn宽，所有的驱动模块均排列在其右侧。2、OP 单元(Operator pan el)和 PCU (PC un it)OP单元和PCU建立起SINUMERIK 840D与操作者之间的交互界面。LoolioolioJ- 一 I MD DD M-luugMSDNE (l/FF. UEiNCU-/JJnLFDD FDD FDD(1) OP(Operator panel )单元一般包括一个10/12
6、/15 ” TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP010，OP012 OP015等。其中OP010最为常用。对于 SINUMERIK810D / 840D 应用了 MPI ( Multiple Poi nt In terface )总线技术，传输速率为187.5K/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI( Operator Pan elIn terface )总线，它的传输速率为 1.5M/秒。LE伏息r电弹 rfl.fc T. 字r-JiilH 故.：进I，也凹堰lu.nketctitI；域转檢置J?行
7、嚏LTD冼詩，用血則It Jt标tt巨USB l-l9 5-1用户揺柞Ifti版OPEO理用LED畑 At宇磁区JJ光林论区J控删国如.区区城讣做恍ETCiJ、U5B、X 接1凰标T) ifflJft LED亮吋*蛊谀羽唱能耗再用闻s-1 open?吨n面扳觇图图8J按不同的键组合给出了面板的各个分区常 宇母键区包含字母A2利空格键。 数字进区包括数宇09,样符号和小数点 . 光标键组用丁在屏算上泄位 控制键区提供特殊的功能。 鼠标由一个操作区(相当于跟踪球功能)和两个鬣标键组成。注悶能塞见卜表中的描述:对応T PC健功能；键弼罔T PC诞功龍；LEscE站DEndI 4F11J二心F12Ml
8、li：|.i： b：；. !:.? .)ffl*wCTRL揑制上页就ALT換档權m下页權DELMlttA:l*HPT ;ftkrHXtt2.包车廉th向右矍允标甸下僅F8M.vmupF10| RLLl |5俺盘字蔭印A, . Z F9E Whin a F10BU 工邑jgFIQETC惭 討域的應罐J WL：. LtD -ftnj, iLiii=LiJWA.i-阳鮎 0P01Sitft：iBiW|iQWERTYDel看I柑I* ol *Rs j*. Del（2）PCU实际上就是一台计算机。它有自己独立的CPU还可以带硬盘，带软驱。OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子 PCU的控制软件也在这台
9、计算机中。PCU（ PC unit ）是专门为配合西门子最新的操作面板OP10, OPIOs, OPIOc OP12 OP15等而开发的PC模块，目前有三种PCU模块 PCU2Q PCU5Q PCU7Q PCU2Q对应于PCU5Q不带硬盘，但可以带软驱；PCU5Q PCU7Q对应于PCU2Q可以带硬盘。PCU的 软件被称作HMI （人机界面），HMI又分为两种：即嵌入式 HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU2Q装载的是嵌入式HMI，而PCU5（和PCU7则装载高级HMI。PCU2板：以卜捲1位F箱株左傭:PS/Z I：J：COM1/V24 COM.24useMPI/L2-DPt 10-3
10、 PCU20 右祀fth 卜；:鞍 10-1 isa/ifflifiLJ堆口功魅COM1AT.24；”和北口 1Sub-D J.:COM2/V.24申荷接 口 l JftS23g $ub-D -ihiPS/2艮标臃註PS/2駁标捅天N世健SB星用串荷总蜒罪部连搂MP1/DP (RS 485)MPI 儘匚i/PRQFlBUS DF. iV ： S7 】璋评捽制料 H D-Stib碍感朮携站烛卜4 （LANb SW泡；Watflr 用ATAh 或濟闵殍*100/200 娄型 VW可以通过标准全键盘使用操作键盘的特殊功能。下列表格指示水平/垂直软键和用于操作面板的特殊按键位于哪些键上:全功能键盘F3
11、F6不带上档直健?-键 闻轨1木報1水:|2水翠软嚴3II 平建M.:5 忒:|.5真谴 平港 小订6水:1)65 At不誌7全功能不带上档InsertHom#PageDown直1?啊俯8水找8(3) MCP( Machine Control Panel)是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同。目前，有车床版MC和铳床版MCP两种。(见图1-4) 对810和840D, MCP的MPI地址分别为14和6。ffls崗a”S3H園 UUMoMDac2 S rsErerl门 nnnD 讥口诃 C口 oog口0 G R2 o R3dFW qR5 o R6口 R
12、7 口 RR D R9EH j& R1(K： R1W R12二條0FM3； RM助 R45口u口芒zA BC DE铳床MCP正面图 T7 0 T8O T9 ODO0 T1O3 T11O T12o T13q T14o T15onnO RH pi R2 d R30 R4 B RS O Rfi,.冒畠骨(Q)(0 R*po Rim FH2噩0R13_AV* R15D住 函画车床MCP正面图FWD 至画西阿、Equipotential bonding conductor terminalLEDs 1.4Power supply interface X10Operator panel interface
13、 (MPI) X20S3 switchEMERGENCY STOP button123SHIELD M24P24Switch S3123斗5678Meaning：On offBaud rate： 1.5 MbaudBaud rate: 1B75 kbaudonoffoffoff on off200 ms cycle transmit pattern/2400ms receive monitoring100 ms cycle iransmit pattern/1200ms receive monitoring50 ms cycle iransmit pattern/&00ms receive monitoringon on on on on on on on off off off off off off off off
