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1、西门子数控系统产品功能说明 控制类型 采用32位微处理器、实现 CNC 控制，用于完成 CNC 连续轨迹控制以及内 部集成式 PLC 控制。 。 机床配置 可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数 字化的 SIMDRIVE611数字驱动模块：最多可以控制31个进给轴和主轴.进给和 快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项 式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了 便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。 操作方式 其操作方式主要有 AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACH
2、 IN) 手 动输入运行(MDA) ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢 复运行;可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。 轮廓和补偿 840D 可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策 略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补 偿、过象限误差补偿等。 NC 编程 840D 系统的 NC 编程符合 DIN 66025标准(德国工业标准)，具有高级语言 编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与 加工可同时进行，系统具备1.5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、 补偿的存储。 PLC
3、 编程 840D 的集成式 PLC 完全以标准 sIMAncs7模块为基础， PLC 程序和数据内 存可扩展到288KB，u/o 模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC 程序能以极高 的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。 操作部分硬件 840D 系统提供了标准的 PC 软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在 Windows98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接过 RS232可使主机 与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存 储、读入及打印工作。 显示部分 840D 提供了多言种的显示功能， 用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一 种
4、语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、 意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。 2.1 西门子数控系统的基本构成 请参阅：SIEMENS 数控系统操作部件 SIEMENS 用于数控系统的 HMI 软件 西门子数控系统有很多种型号，首先我们来观察一下802D 所构成的实物 图， SINUMERIK 802D 是个集成的单元， 它是由 NC 以及 PLC 和人机界面(HMI) 组成，通过 PROFIBUS 总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。 而在西门子的数控产品中最有特点，最有代表性的系统应该是840D 系统。 因此，我们可以通过
5、了解西门子840D 系统，来了解西门子数控系统的结构。首 先通过以下的实物图观察840D 系统。 2.2西门子810D 系统的结构组成 (请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明 调试手册 - 2006版本) SINUMERIK840D 是由数控及驱动单元(CCU 或 NCU)，MMC,PLC 模块三 部分组成，由于在集成系统时， 总是将 SIMODRIVE611D 驱动和数控单元(CCU 或 NCU)并排放在一起， 并用设备总线互相连接， 因此在说明时将二者划归一处。 1. 人机界面 人机交换界面负责 NC 数据的输入和显示,它由 MMC 和 OP 组成 MMC(Man Mach
6、ine Communication)包括：OP(Operation panel)单元， MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC 实际上就是一台计算机， 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 MMC 的控制软件也在这台计算机中。 (1)、MMC(Man Machine communication) 最常用的MMC有两种： MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU 为486,不能带硬盘;而 MMC103的 CPU 为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为 SINUMERIK810D配MMC100
7、.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板 OP10、OP10S、OP10C、OP12、 OP15等而开发的 MMC 模块，目前有三种 PCU 模块PCU20、PCU50、 PCU70, PCU20对应于 MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱;PCU50、PCU70 对应于 MMC103,可以带硬盘，与 MMC 不同的是：PCU50的软件是基于 WINDOWS NT 的。PCU 的软件被称作 HMI。 HMI 有分为两种：嵌入式 HMI 和高级 HMI。一般标准供货时，PCU20装 载的是嵌入式 HMI,而 PCU50和 P
8、CU70则装载高级 HMI。 (2)OP(Operation pannel) OP 单元一般包括一个10.4TFT 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： OP030,OP031,OP032,OP032S 等，其中 OP031最为常用。 (3)、MCP(Machine control pannel) MCP 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 MCP 和铣床版 MCP 两种。对810D 和840D，MCP 的 MPI 地址分别为14和6，用 MCP 后面的 S3开关设定。
9、 对于 SINUMERIK840D 应用了 MPI(Multiple Point Interface)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 PanelInterface)总线，它的传输速率为 1.5M/秒。 2. NCU(Numerical control unit)数控单元 SINUMERIK840D 的数控单元被称为 NCU(Numenrical Controlunit)单元 (在810D 中称为 CCU(compact control unit)：中央控制单元,负责 NC 所有的 功能,
10、机床的逻辑控制,还有和 MMC 的通讯 它由一个 COM CPU 板. 一个 PLC CPU 板和一个 DRIVE 板组成. 根 据 选 用 硬 件 如 CPU 芯 片 等 和 功 能 配 置 的 不 同 ， NCU 分 为 NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干 种， 同样， NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控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 接口， RS232接口， 手轮及测量接口， PCMCIA 卡插槽等，
11、所不同的是 NCU 单元很薄， 所有的驱动模块均排列在其右侧。 数字驱动 (请参阅：Simodrive 611 Universal 产品介绍) 数字伺服：运动控制的执行部分,由611D 伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成。 SINUMERIK840D 配置的驱动一般都采用 SIMODRIVE611D.它包括两部 分：电源模块+驱动模块(功率模块)。 电源模块：主要为 NC 和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压， 同时监测电源和模块状态。根据容量不同，凡小于15KW 均不带馈入装置，极为 U/E 电源模块;凡大于15KW 均需带馈入装置，记为 I/RF 电源模块，通过模块上 的订货号
12、或标记可识别。 611D 数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动， 它分为双轴模块和 单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为 1Vpp 正弦波，可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。 4. PLC 模块 SINUMERIK810D/840D 系统的 PLC 部分使用的是西门子 SIMATIC S7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块(Power Supply) ， CPU 模 块 ， 接 口 模 块 (Interface Module) 及 信 号 模 块 (Signal Module)。PLC 模块的 CPU 与 NC 的 CPU 是集成在 CCU 或 NCU 中的。 电源模块(PS)是为 PLC 和 NC 提供电源的+24V 和+5V。 接口模块(IM)是用于级之间互连的。 信号模块(SM)使用与机床 PLC 输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。 元件 系统集成和连接以下元件：最大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通 过 I/O 模块 PP 72/48 或通过 MCPA 模块控制的机床操作面板，MCPA 模块 被插入安装在 PCU 210的后背板。MCPA 模块可以连接机床控制面板，同时具 有用于模拟主轴的模拟接口。最大可以连接3个 I/O 模块 PP 72/48。
