西門子數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試,編程和維修概要.doc

西門子系統(tǒng)調(diào)試西門子數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試,編程和維修概要概 述西門子公司數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成第一講 西門子數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成一西門子840D系統(tǒng)的組成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(shí)，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(shí)將二者劃歸一處。l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(shí)際上就是一臺計(jì)算機(jī)，有自己獨(dú)立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計(jì)算機(jī)的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計(jì)算機(jī)中。1.MMC我們最常用的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最新的操作面板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(shí)，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI.2.OPOP單元一般包括一個(gè)10.4TFT顯示屏和一個(gè)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最為常用。3.MCPMCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，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(gè)總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。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。 l數(shù)控及驅(qū)動單元1.NCU數(shù)控單元 SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元：中央控制單元,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(gè)COM CPU板. 一個(gè)PLC CPU板和一個(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。lPLC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。 最多8個(gè)SM模塊 最多四級電源模塊（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。二硬件的接口一840D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(gè)多點(diǎn)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(gè)特殊的通訊協(xié)議，是MPI的一個(gè)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(gè)OPI端口外，還有一個(gè)MPI，一個(gè)Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設(shè)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。X101 操作面板接口（OPI） X102 PROFIBUS接口X112 預(yù)留接口（NCU與NCU通訊）X111 SIMATIC接口（IM361）X122 PC MPI接口(MPI)X121 I/O接口（電纜分配盒）H1/H2 錯(cuò)誤和狀態(tài)燈H3 段顯示S1/S2 復(fù)位NMI按鈕S3 NCK啟動開關(guān)S4 PLC啟動開關(guān) X130A SIMODRIVE 611D接口 X130B 數(shù)字模塊I/O擴(kuò)展接口（僅限于NCU573）X172設(shè)備總線接口X173 PCMCIA插槽（X173）? 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(yīng)該為110歐。二611系列驅(qū)動的組成與接口1611系列的驅(qū)動分成模擬611A，數(shù)字611D和通用型611U。都是模塊化結(jié)構(gòu)，主要有以下幾個(gè)模塊組成：o電源模塊 電源模塊是提供驅(qū)動和數(shù)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(jù)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(shí)為570V左右，而當(dāng)制動能量大時(shí)，電壓可高達(dá)640多伏。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右o控制模塊 控制模塊實(shí)現(xiàn)對伺服軸的速度環(huán)和電流環(huán)的閉環(huán)控制o功率模塊 對伺服電機(jī)提供頻率和電壓可變的交流電源o監(jiān)控模塊 主要是對電源模塊弱電供電能力的補(bǔ)充。o濾波模塊 對電源進(jìn)行濾波作用。o電抗 對電壓起到平穩(wěn)作用。 2611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(shí)常常與主電源短接，有的系統(tǒng)為了讓機(jī)床在斷電后驅(qū)動還能正常工作一段時(shí)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(qū)動控制板的正常工作一段時(shí)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(shí)對所有連接的模塊有效，該信號取消時(shí)，所有的軸的速度給定電壓為零，軸以最大的加速度停車。延遲一定的時(shí)間后，取消脈沖使能63 脈沖使能輸入，該信號同時(shí)對所有連接的模塊有效，該信號取消后，所有的軸的電源取消，軸以自由運(yùn)動的形式停車。48 主回路繼電器，該信號斷開時(shí)，主控制回路電源主繼電器斷開。 112 調(diào)試或標(biāo)準(zhǔn)方式，該信號一般用在傳輸線的調(diào)試中，一般情況接到系統(tǒng)的24V上。X121 模塊準(zhǔn)備好信號和模塊的過熱信號。準(zhǔn)備號信號與模塊的撥碼開關(guān)的設(shè)置有關(guān)，當(dāng)S1.2=ON時(shí)，模塊有故障時(shí)，準(zhǔn)備好信號取消，而S1.2=OFF時(shí)，模塊有故障和使能(63,64)信號取消時(shí)，都會取消準(zhǔn)備好信號，因此在更換該模塊的時(shí)候要檢查模塊頂部的撥碼開關(guān)的設(shè)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(jī)過熱都會觸發(fā)過熱報(bào)警輸出。NS1/NS2 主繼電器閉合使能，只有該信號為高電平時(shí)，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(shí)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(bào)警復(fù)位信號。?（3）其它輔助接口X351 設(shè)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(gè)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(zhǔn)備好信號，這時(shí)600V直流電壓已經(jīng)達(dá)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(gè)黃燈亮，其它燈都不亮。直流母線電壓應(yīng)在600V左右.3611驅(qū)動控制模塊接口信號? （1）611D驅(qū)動控制模塊接口信號 ? 611D控制模塊與數(shù)控系統(tǒng)主要是通過一根數(shù)據(jù)總線相連，基本沒有太多的接口信號。X431： 軸脈沖使能，該信號為低電平時(shí)，該軸的電源撤消，一般這個(gè)信號直接與24V短接X432： BERO 端子，該接口用作BERO開關(guān)信號的輸入口。X34，X35模擬輸出口，其中有兩個(gè)模擬口（X1，X2 ）用作模塊診斷測試用，它可以用來跟蹤一些數(shù)字量，比如轉(zhuǎn)速，電壓和電流等并把它轉(zhuǎn)換成0到5V的模擬電壓輸出，具體的輸出信號可以通過數(shù)控系統(tǒng)選擇，Ir模擬輸出口是固定輸出電機(jī)R相的電流的模擬值。X411： 電機(jī)編碼器接口，輸入電機(jī)的編碼器信號，還有電機(jī)的熱敏電阻，其中電機(jī)的熱敏電阻值是通過該插座的13和25腳輸入，該熱敏電阻在常溫下為580歐，155度時(shí)大于1200歐，這時(shí)控制板關(guān)斷電機(jī)電源并產(chǎn)生電機(jī)過熱報(bào)警。(1PH7電機(jī)溫度檢測信號連接同1FT6/1FK6電機(jī))X411： 直接測量系統(tǒng)輸入口，輸入直接位置測量信號，一般為正余弦電壓信號?* 611D的控制板的速度環(huán)和電流環(huán)的參數(shù)設(shè)置在NCK里面，故更換控制板后不需要重新設(shè)置參數(shù)。 （2）611A控制模塊接口信號?611A控制模塊與1FT5電機(jī)構(gòu)成伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)，完成速度環(huán)和電流環(huán)的控制，其速度環(huán)和電流環(huán)的參數(shù)都保存在控制板上，故更換該板要注意參數(shù)的設(shè)置。接口信號如下：X311： 電機(jī)反饋接口，電機(jī)的速度實(shí)際值和電機(jī)的熱敏電阻值都通過它輸入到控制板里，1FT5電機(jī)的速度檢測是通過一個(gè)測速發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，而電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是通過18個(gè)霍而元件來檢測的。電機(jī)內(nèi)的熱敏電阻值是通過該插座的11和12腳信號輸入, 在常溫下小于250歐，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部溫度達(dá)到155度時(shí)電阻大約是1000歐，控制板這時(shí)關(guān)斷電源，并發(fā)出報(bào)警信號。X321： 設(shè)定端子，速度的給定值通過該端子的56和14輸入，一般來講，給定值是正負(fù)0到10V的電壓。X331： 使能端子：相應(yīng)模塊的使能信號輸入，663是脈沖使能，與電源模塊的63作用差不多，只是它僅作用于單個(gè)的軸模塊。65是控制使能，常常把它和NC側(cè)給定信號的控制使能相連。X341： 模塊狀態(tài)輸出接口，輸出模塊的狀態(tài)信息，如模塊準(zhǔn)備好信號，報(bào)警等。第二講 系統(tǒng)的調(diào)試與操作一840D系統(tǒng)操作lSINUMERIK840D/810D或SINUMERIK FM-NC是機(jī)床的CNC控制系統(tǒng)，可以通過CNC控制系統(tǒng)的操作面板執(zhí)行下列基本功能： 開發(fā)和修改零件程序 執(zhí)行零件程序 手動控制 讀入/讀出零件程序和數(shù)據(jù) 編輯程序數(shù)據(jù) 報(bào)警顯示和取消報(bào)警 編輯機(jī)床數(shù)據(jù) 在一個(gè)MMC或幾個(gè)MMC之間或一個(gè)NC或幾個(gè)NC之間建立通信鏈接（M:N,m-MMC裝置和n-NCK/PLC裝置）用戶接口包括： 顯示元件，如監(jiān)測器，LED等； 操作元件，如鍵，開關(guān)，手倫等。? l840D系統(tǒng)具有數(shù)控機(jī)床具有的自動、手動、編程、回參考點(diǎn)、手動數(shù)據(jù)輸入等功能。手動:手動主要用來調(diào)整機(jī)床,手動有連續(xù)手動和步進(jìn)手動,有時(shí)為了需要走特定長度時(shí),可以選擇變量INC方式,輸入要運(yùn)行的長度即可.自動: 840D的程序一般來講是在NCK的RAM里執(zhí)行,所以對MMC103或PCU50來講,需要先把程序裝載到NCK里,但對于特別長的程序,可以選擇在硬盤里執(zhí)行,具體操作方法為:選擇加工,程序概要,用光標(biāo)選擇要執(zhí)行的程序,選擇從硬盤執(zhí)行既可.在自動方式下,如果MMC裝有SINDNC軟件,還可以從網(wǎng)絡(luò)硬盤上執(zhí)行程序.MDA: MDA跟自動方式差不多,只是它的程序可以逐段輸入,不一定是一個(gè)完整的程序,它存在NCK里面一個(gè)固定的MDA緩沖區(qū)里,可以把MDA緩沖區(qū)的程序存放在程序目錄里,也可以從程序區(qū)里調(diào)程序到MDA緩沖區(qū)來.REPOS:重定位功能,有時(shí)在程序自動執(zhí)行時(shí)需要停下來把刀具移開檢測工件,然后接著執(zhí)行程序,需要重定位功能,操作方法是在自動方式下暫停程序執(zhí)行,轉(zhuǎn)到手動,移開相應(yīng)的軸,要重新執(zhí)行程序時(shí),轉(zhuǎn)到重定位方式,按相應(yīng)的軸移動按鈕,回到程序中斷點(diǎn),按啟動鍵程序繼續(xù)執(zhí)行.注意在這個(gè)過程中不能按復(fù)位鍵.程序模擬:840D支持在程序正式運(yùn)行前進(jìn)行圖形模擬,以減少程序的故障率,但由于MMC系統(tǒng)的不同,模擬的方法不一樣,在MMC103上,程序模擬完全在MMC上執(zhí)行,故模擬中不會對NCK產(chǎn)生影響,但在MMC100.2上,程序模擬在NCK里面執(zhí)行,與程序?qū)嶋H執(zhí)行情況一樣,因此在模擬前務(wù)必要選擇程序測試,如果還要提高模擬速度,還可以選擇空運(yùn)行.二系統(tǒng)的連接與調(diào)試（一）硬件的連接1.SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的硬件連接從兩方面入手：其一，根據(jù)各自的接口要求，先將數(shù)控與驅(qū)動單元，MMC，PLC三部分分別連接正確：（1）源模塊X161種9，112，48的連接；驅(qū)動總線和設(shè)備總線；最右邊模塊的終端電阻（數(shù)控與驅(qū)動單元）。（2）MMC及MCP的+24V電源千萬注意極性（MMC）。（3）PLC模塊注意電源線的連接；同時(shí)注意SM的連接。其二，將硬件的三大部分互相連接，連接時(shí)應(yīng)注意：（1）PI和OPI總線接線一定要正確。（2）CU或NCU與S7的IM模塊連線。2檢查在正確完成所有機(jī)械的和電氣的安裝工作后即可進(jìn)行通電，調(diào)試工作；而首先要做的就是開機(jī)準(zhǔn)備工作，它可確?？刂葡到y(tǒng)及其組件啟動正常，并滿足EMC檢測條件全部系統(tǒng)連線完成后需要做一些必要的檢查，內(nèi)容如下：屏蔽：（1）確保所使用的電纜符合西門子提供的接線圖中的要求；（2）確保信號點(diǎn)欄屏蔽兩端都與機(jī)架或機(jī)殼連通。 對于外部設(shè)備（如打印機(jī)，編程器等），標(biāo)準(zhǔn)的單端屏蔽的電纜也可以用。但一旦控制系統(tǒng)進(jìn)行正常運(yùn)行，則應(yīng)不接這些外部設(shè)備為宜；如一定要接入，則連接電纜應(yīng)兩端屏蔽。EMC(Electromagnetic Compatibility)檢測條件：（1）信號線與動力線盡可能分開遠(yuǎn)一些；（2）從NC或PLC出發(fā)的活到NC或PLC得線纜應(yīng)使用SIEMENS提供的電纜；（3）信號線不要太靠近外部強(qiáng)的電磁場（如點(diǎn)機(jī)和變壓器）；（4）HC/HV脈沖回路電纜必須完全與其他所有電纜分開敷設(shè)；（5）如果信號線無法與其它電纜分開，則應(yīng)走屏蔽穿線管（金屬）；（6）下列距離應(yīng)盡可能?。?信號線與信號線-信號線預(yù)輔助等電位端-等電位端和PE（走在一起）防護(hù)ESD(Electromaqnetic Sensitive Device)組件檢測條件：（1）處理帶靜電模塊時(shí)，應(yīng)保證其正常接地；（2）如避免不了接處電子模塊，則請不要觸摸模塊上組件的針腳或其他導(dǎo)電部位；（3）觸摸組件必須保證人體通過放靜電裝置（腕帶或膠鞋）與大地連接；（4）模塊應(yīng)北方旨在導(dǎo)電表面上（放靜電包裝材料如導(dǎo)電橡膠等）；（5）模塊不應(yīng)靠近VDU，監(jiān)視器或電視機(jī)（離屏幕勿近與10cm）；（6）模塊不要與可充電的電絕緣材料接觸(如塑料與纖維織物)；（7）測量的前提條件-測量儀器接地-絕緣儀器上的測量頭預(yù)先放過電（二）調(diào)試lNC和PLC總清由于是第一次通電，啟動，所以有必要對系統(tǒng)做一次總清或總復(fù)位。1NC總清NC總清操作步驟如下：將NC啟動開關(guān)S31;啟動NC，如NC已啟動，可按一下復(fù)位按鈕S1;待NC啟動成功，七端顯示器顯示6，將S30；NC總清執(zhí)行完成 NC 總清后，SRAM內(nèi)存中的內(nèi)容被全部清掉，所有機(jī)器數(shù)據(jù)（Machine Data）被預(yù)置為缺省值。 2PLC總清 PLC總清操作步驟如下： 將PLC啟動開關(guān)S42;=PS燈會亮； S43并保持3秒等到PS等再次亮；=PS燈滅了又再亮； 在3秒之內(nèi)，快速地執(zhí)行下述操作S4：232；=PS燈先閃，后又亮，PF燈亮（有時(shí)PF等不亮）； 等PS和PF等亮了，S40;=PS和PF燈滅，而PR燈亮。 PLC總清執(zhí)行完成，PLC總清后，PLC程序可通過STEP7軟件傳至系統(tǒng)，如PLC總清后屏幕上有報(bào)警可作一次NCK復(fù)位（熱啟動）。l開機(jī)與啟動 第一次啟動后，NCU狀態(tài)顯示（一個(gè)七段顯示器及一個(gè)復(fù)位按鈕S1兩列狀態(tài)顯示燈及兩個(gè)啟動開關(guān)S3和S4。（如下圖） 在確定S3和S4均設(shè)定位0，則此時(shí)就可以開機(jī)啟動了，經(jīng)過大約幾十秒鐘，當(dāng)七段顯示器顯示6時(shí)，表明NCK上電正常；此時(shí)，+5V和SF燈亮，表明系統(tǒng)正常；但驅(qū)動尚未使能，而PLC狀態(tài)澤PR燈亮，表明PLC運(yùn)行正常。 MMC:MMC的啟動時(shí)通過OP顯示來確認(rèn)的，如果是MMC100.2，在啟動的最后，在屏幕的下面會顯示一行信息Wait For NCU Connection： Seconds如MMC與NCU通訊成功，則SINUMERIK 810D/840D的基本顯示會出現(xiàn)在屏幕上，一般是機(jī)床操作區(qū)，而MMC103,由于它是可以帶硬盤的，所以在它的背后也有一個(gè)七段顯示器，如MMC103啟動成功后它會顯示一個(gè)8字。 MCP:在PLC啟動過程中，MCP上的所有燈飾不停閃爍的，一旦PLC成功啟動，且基本程序狀如則只有在OB1種調(diào)用FC19或FC25，那么MCP上的燈不再閃爍，此時(shí)MCP即可以使用。 DRIVE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常啟動后，最后考慮驅(qū)動系統(tǒng)。首先必須完成驅(qū)動的配置，對于MMC100.2，需借助于SIMODRIVE 611DStart-up Tool軟件，而MMC103可直接在OP031上做，然后用PLC處理相應(yīng)信號即可。 這樣，系統(tǒng)再啟動后，SF燈應(yīng)滅掉。元素類型含義復(fù)位S1按鈕出發(fā)一個(gè)硬件復(fù)位；控制和驅(qū)動復(fù)位后完整重起。NMI S2按鈕對處理器發(fā)出觸發(fā)和NMI請求，NMI-非屏蔽中段S3旋轉(zhuǎn)開關(guān)NCK啟動開關(guān)位置0：正常啟動位置1：啟動位置（缺省值啟動）為值27：預(yù)留S4旋轉(zhuǎn)開關(guān)PLC模式選擇開關(guān)位置0：PLC運(yùn)行位置1：PLC運(yùn)行P位置2：PLC停止位置3：模塊復(fù)位H1(左列)顯示燈顯示燈+5V：電源電壓在容差范圍內(nèi)時(shí)亮NF:NCK啟動過程中，其監(jiān)控器被觸發(fā)時(shí)，此燈亮CF：當(dāng)COM監(jiān)控器輸出一個(gè)報(bào)警時(shí)，此燈亮CB:通過OPI接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，此燈亮CP:通過PC的MPI接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，此燈亮綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H2(右列)顯示燈顯示燈FR:PLC運(yùn)行狀態(tài)PS:PLC停止?fàn)顟B(tài)FF:當(dāng)PLC監(jiān)控器輸出一個(gè)報(bào)警時(shí)：此燈亮；當(dāng)PLC監(jiān)控器輸出一個(gè)報(bào)警時(shí)：所有4個(gè)燈都亮FFO:PLC強(qiáng)制狀態(tài)-：NCU571-573未用，復(fù)位時(shí)短暫亮NCU573.2:PLC DP狀態(tài)在CPU315 2DP上此燈有BUSF的標(biāo)記燈滅：DP未配置或者配置了但所有的從站未找到燈閃：DP配置了，但一個(gè)或一個(gè)以上的從站丟失燈亮：錯(cuò)誤（例如：總線近路無令牌通行）綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H3七段數(shù)碼管軟件支持輸出的測試和診斷信息。啟動完成后，正常狀態(tài)顯示6840D NCU模塊控制和顯示元素l數(shù)據(jù)備份 在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，為了提高效率不做重復(fù)性工作，需對所調(diào)試數(shù)據(jù)適時(shí)地做備份。在機(jī)床出廠前，為該機(jī)床所有數(shù)據(jù)留檔，也需對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。 SINUMERIK 810D/840D的數(shù)據(jù)分為三種：NCK數(shù)據(jù) PLC數(shù)據(jù) MMC數(shù)據(jù)有兩種數(shù)據(jù)備份的方法：1.系列備份（Series Start-up）:特點(diǎn)：（1）用于回裝和啟動同SW版本的系統(tǒng)（2）包括數(shù)據(jù)全面，文件個(gè)數(shù)少（*.arc） （3）數(shù)據(jù)不允許修改，文件都用二進(jìn)制各式（或稱作PC格式）種的DATA） 特點(diǎn)：（1）用于回裝不同SW版本的系統(tǒng) （2）文件個(gè)數(shù)多（一類數(shù)據(jù)，一個(gè)文件） （3）可以修改，大多數(shù)文件用紙帶格式：即文本格式做數(shù)據(jù)備份需以下輔助工具： PCIN軟件 V24電纜（6FX2002-1AA01-0BF0） PG740（或更高型號）或PC 由于MMC103可帶軟驅(qū)，硬盤，NC卡等；它的數(shù)據(jù)備份更加靈活，可選擇不同的存儲目標(biāo)，以其為例介紹具體操作步驟：數(shù)據(jù)備份（1）在主菜單中選擇Service操作區(qū)；（2）按擴(kuò)展件Series Start-up選擇存檔內(nèi)容NC,PLC,MMC并定義存檔文件名；（3）從垂直菜單中，選擇一個(gè)作為存儲目標(biāo)：V.24 指通過V.24電纜船只外部計(jì)算機(jī)（PC）；PG 編程器（PG）；Disk MMC所帶的軟驅(qū)中的軟盤；Archive 硬盤；NC Card NC卡。 選擇其中V.24和PG時(shí)，應(yīng)按Interface軟件鍵，設(shè)定接口V.24參數(shù)； （4）若選擇備份數(shù)據(jù)到硬盤，則:Archive（垂直菜單）Start. 數(shù)據(jù)恢復(fù)MMC103的操作步驟（從硬盤上恢復(fù)數(shù)據(jù)）： a:Service； b:擴(kuò)展鍵； c:Series Start-up； d:Read Start-up Archive（垂直菜單）； e:找到存檔文件，并選中OK； f:Start（垂直菜單）； 無論是數(shù)據(jù)備份還是數(shù)據(jù)恢復(fù)，都是在進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，傳送的原則是： 一永遠(yuǎn)是準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的一方先準(zhǔn)備好，處于接受狀態(tài)；二兩端參數(shù)設(shè)定一致。第三講 編程l坐標(biāo)系1工件坐標(biāo)系 工件零點(diǎn)是原始工件坐標(biāo)系的原點(diǎn) 直角坐標(biāo)：用坐標(biāo)所達(dá)到這個(gè)點(diǎn)來確定坐標(biāo)系中的點(diǎn) 極坐標(biāo)：用半徑和角來測量工件或工件的一部分2絕對坐標(biāo)：所有位置參數(shù)與當(dāng)前有效原點(diǎn)相關(guān)，表示刀具將要到達(dá)的位置 增量坐標(biāo)：如果尺寸并非項(xiàng)對于原點(diǎn)，而是相對于工件上的另一個(gè)點(diǎn)時(shí)，就要用增量坐標(biāo)。用增量坐標(biāo)來確定尺寸，可以避免對這些尺寸進(jìn)行轉(zhuǎn)換。增量坐標(biāo)參照前一個(gè)電的位置數(shù)據(jù)，適用于刀具的移動，是用來描述刀具移動的距離3. 平面： 用兩個(gè)坐標(biāo)軸來確定一個(gè)平面，第3個(gè)坐標(biāo)軸與該平面相垂直，并確定刀具的橫切方向。編程時(shí)，要確定加工面以便于控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確計(jì)算出刀具偏置值。 平面 標(biāo)識 橫切方向G17 X/Y ZG18 Z/X YG19 Y/Z X4.零點(diǎn)的位置在NC機(jī)床上可以確定不同的原點(diǎn)和參考點(diǎn)位置，這些參考點(diǎn)：用于機(jī)床定位 對工件尺寸進(jìn)行編程 它們是：M=機(jī)床零點(diǎn)A=卡盤零點(diǎn)，可以與工件齡點(diǎn)重合（值用于車床） W=工件零點(diǎn)=程序零點(diǎn) B=起始點(diǎn)，可以給每個(gè)程序確定起始點(diǎn)，起始點(diǎn)是第一個(gè)刀具開始加工的地方 R=參考點(diǎn)，用凸輪和測量系統(tǒng)來確定位置，必須先知道到機(jī)床零點(diǎn)的距離，這樣才能精確設(shè)定軸的位置：建立坐標(biāo)系 R 1帶機(jī)床零點(diǎn)M的機(jī)床坐標(biāo) X B2基礎(chǔ)坐標(biāo)系（也可以使工件坐標(biāo)系W） 3帶工件零點(diǎn)W的工件坐標(biāo)系 4帶當(dāng)前被一懂得工件零位Wa的 當(dāng)前工件坐標(biāo)系 M A W Z l軸的確立編程時(shí)，通常用到以下軸：機(jī)床軸：可以在機(jī)床數(shù)據(jù)中設(shè)置軸的識別符，識別符：X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、U1、V1、AX1、AX2等；通道軸：所有在一個(gè)通道中移動的軸，識別符：X、Y、Z、A、B、C、U、V幾何軸：主要軸，一般有X、Y、Z；特定軸：無需確定特定軸之間的幾何關(guān)系，如轉(zhuǎn)塔位置U、尾座V；路徑軸：確定路徑和刀具的運(yùn)動，該路徑的被編程進(jìn)給率有效，在NC程序中用FGROUP來確定路徑軸；同步軸：指從編程的起點(diǎn)到終點(diǎn)移動同步的軸 ；定位軸：典型定位軸由零件承載、卸載的加載器，刀庫/轉(zhuǎn)塔等，標(biāo)識符：POS,POSA,POSP等指令軸（運(yùn)動同步軸）：由同步運(yùn)動的指令生成指令軸，它們可以被定位，啟動和停止，可與工件程序完全不同步。指令軸是獨(dú)立的插補(bǔ)，每個(gè)指令軸有自己的軸插補(bǔ)和進(jìn)給率連接軸：指與另一個(gè)NCU箱連接的實(shí)際存在的軸，它們的位置會受到這個(gè)NCU的控制，連接軸可以被動態(tài)分派給不同的NCU通道PLC軸：通過特定功能用PLC對PLC軸進(jìn)行移動，它們的運(yùn)動可以與所有其他所有的軸不同步，移動運(yùn)動的產(chǎn)生于路徑和同步運(yùn)動無關(guān)； 幾何軸，同步軸和定位軸都是可以被編程的。 根據(jù)被編程的移動指令，用進(jìn)給率F，使軸產(chǎn)生移動。 同步軸與路徑軸同步移動，并用同樣的時(shí)間移動所有的路徑軸。 定位軸移動與所有其它軸異步，這些移動運(yùn)動與路徑和同步運(yùn)動無關(guān)。 由PLC控制PLC軸，并產(chǎn)生與其他所有軸不同步的運(yùn)動，移動運(yùn)動與路徑和同步運(yùn)動無關(guān)l編程語言編程地址與含義 地址 含義N 程序編號的地址10 程序段編號G 預(yù)備功能X,Y,Z 位置數(shù)據(jù) 插補(bǔ)參數(shù)F 進(jìn)給S 主軸速度T 刀具編號D 刀具偏置編號M 雜用功能H 輔助功能 數(shù)據(jù)類型 類型 含義 數(shù)值范圍 INT 帶正負(fù)號的整數(shù) （231-1） REAL 實(shí)數(shù)（帶十進(jìn)制的分?jǐn)?shù)） （10-300100+300） BOOL 由代碼確定1個(gè)ASSCII字符 0255 STRING 字符串，在中的字符串， 0255數(shù)值的序列最多為200個(gè)字符 AXIS 軸的名稱(軸地址) 通道上任意軸的名稱 FRAME 翻譯，旋轉(zhuǎn)，比例和鏡像的幾何參數(shù)指令：1G指令 G90:參照擋墻坐標(biāo)系原點(diǎn)，在工件坐標(biāo)系中編制刀具運(yùn)行點(diǎn)的程序。 G91：參照最新接近點(diǎn)，編制刀具運(yùn)行距離程序。GO:快速移動使刀具快速定位，繞工件運(yùn)動或接近換刀點(diǎn) G1:刀具沿與軸，斜線或其他任何空間定位平行的置線移動。 G2:在圓弧軌跡上以順時(shí)針方向運(yùn)行 G3:在圓弧軌跡上以逆時(shí)針方向運(yùn)行 G4:暫停時(shí)間生效 （F以秒為單位； S用主軸旋轉(zhuǎn)次數(shù)確定時(shí)間）G17:無刀具半徑補(bǔ)償G18:刀具半徑補(bǔ)償?shù)捷喞髠?cè)G19:刀具半徑補(bǔ)償?shù)捷喞覀?cè)G40:解除刀具半徑補(bǔ)償G41:激活刀具半徑補(bǔ)償，刀具沿加工方向運(yùn)行至輪廓的右邊G42:激活刀具半徑補(bǔ)償，刀具沿加工方向運(yùn)行至輪廓的左邊G53:非模態(tài)接觸，包括已編程的偏置G54G57:調(diào)用第1到第4可設(shè)置零點(diǎn)偏置G94:直線進(jìn)給率mm/分，英寸/分G95:旋轉(zhuǎn)進(jìn)給率mm/轉(zhuǎn)，英寸/轉(zhuǎn)2M指令M0:編程停止M1:選擇停止M2：主程序結(jié)束返回程序開頭M30:程序結(jié)束M17:子程序結(jié)束M3:主動主軸順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)M4:主動主軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)M5:主動主軸停止M6:換刀指令3其它F:進(jìn)給率S:主動主軸的速度（單位：rev/min）T:調(diào)用刀具D:刀具偏置號（范圍：132000）第四講 參數(shù)的設(shè)置在NC調(diào)試中，參數(shù)的設(shè)置是其中重要的一部分，參數(shù)設(shè)置的主要內(nèi)容未匹配機(jī)器數(shù)據(jù)（Machine Data）。機(jī)器數(shù)據(jù)和設(shè)定數(shù)據(jù)分類表區(qū)域說明從1000到1799驅(qū)動用機(jī)床數(shù)據(jù)從9000到9999操作面板用機(jī)床數(shù)據(jù)從10000到18999通用機(jī)床數(shù)據(jù)從19000到19999預(yù)留從20000到28999通道類機(jī)床數(shù)據(jù)從29000到29999預(yù)留從30000到38999軸類機(jī)床數(shù)據(jù)從39000到39999預(yù)留從41000到41999通用設(shè)定數(shù)據(jù)從42000到42999通道類設(shè)定數(shù)據(jù)從43000到43999軸類設(shè)定數(shù)據(jù)從51000到61999編譯循環(huán)用通用機(jī)床數(shù)據(jù)從62000到62999編譯循環(huán)用通道類機(jī)床數(shù)據(jù)從63000到63999編譯循環(huán)用軸類機(jī)床數(shù)據(jù)l機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)定（1）通用MD(General):MD10000:此參數(shù)設(shè)定機(jī)床所有物理軸，如X軸。通道MD(Channel Specific):MD20000 -設(shè)定通道名CHAN1MD20050n -設(shè)定機(jī)床所用幾何軸序號，幾何軸為組成笛卡爾坐標(biāo)系的軸MD20060n -設(shè)定所有幾何軸名MD20070n -設(shè)定對于此機(jī)床存在的軸的軸序號MD20080n -設(shè)定通道內(nèi)該機(jī)床編程用的軸名以上參數(shù)設(shè)定后，做一次NCK復(fù)位?。?）軸相關(guān)MD(Axis-specific):MD30130 -設(shè)定軸指令端口=1 MD30240 -設(shè)定軸反饋端口=1 如此二參數(shù)為0，則該軸為仿真軸。 此時(shí)，再一次NCK復(fù)位，這是會出現(xiàn)300007報(bào)警。l驅(qū)動數(shù)據(jù)設(shè)定配置驅(qū)動數(shù)據(jù)，由于驅(qū)動數(shù)據(jù)較多，對于MMC100.2必須借助SIMODRIVE 611D START-UP TOOL軟件，而MMC103可直接在OP上進(jìn)行，大致需要對以下幾種參數(shù)設(shè)定：Location:設(shè)定驅(qū)動模塊的位置Drive:設(shè)定此軸的邏輯驅(qū)動號Active:設(shè)定是否激活此模塊配置完成并有效后，需存儲一下（SAVE）-OK此時(shí)再做一次NCK復(fù)位。啟動后顯示300701報(bào)警。這是愿位灰色的FDD,MSD變?yōu)楹谏?，可以選電機(jī)了；操作步驟如下：FDD-Motor Controller-Motor Selection-按電機(jī)銘牌選相應(yīng)電機(jī)-OK-OK-Calculation用Drive+或Drive-切換做下一軸：MSD-MotorController-MotorSelection按電機(jī)銘牌選相應(yīng)電機(jī)-OK-OK-Calculation最后-Boot File-Save BootFile-Save All,再做一次NCK復(fù)位。至此，驅(qū)動配置完成，NCU(CCU)正面的SF紅燈應(yīng)滅掉，這時(shí)，各軸應(yīng)可以運(yùn)行。最后，如果將某一軸設(shè)定為主軸，則步驟如下：（1）先將該軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸：MD30300=1MD30310=1MD30320=1 （2）然后，再找到軸參數(shù)，用AX+,AX-找到該軸：MD35000=1MD35100=XXXXMD351100MD351101MD351300MD351301 設(shè)定相關(guān)速度參數(shù)MD362000MD362001再做NCK復(fù)位啟動后，在MDA下輸SXXM3,主軸即可轉(zhuǎn)。l所有關(guān)鍵參數(shù)配置完成以后，可讓軸適當(dāng)運(yùn)行以下，可在JOG,手輪，MDA燈方式下改變軸運(yùn)行速度，觀察軸運(yùn)行狀態(tài)。有時(shí)個(gè)別軸的運(yùn)行狀態(tài)不正常時(shí)，排除硬件故障等原因后，則需對其進(jìn)行優(yōu)化。l參數(shù)生效模式POWER ON (po)重新上電 NCU模塊面板上的RESET鍵NEW_CONF(cf)新配置 MMC上的軟件Activate MDRESET(re)傅衛(wèi) 控制單元上的RESET鍵IMMEDIATELY(so) 值輸入以后數(shù)據(jù)區(qū)域 $MM_ 操作面數(shù)據(jù) $MN_/$SN_ 通用機(jī)床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $MC_/$SC_ 通道專用機(jī)床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $MA_/$SA_ 軸專用機(jī)床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $MD_ 驅(qū)動器機(jī)床數(shù)據(jù)其中， $ 系統(tǒng)變量M 機(jī)床數(shù)據(jù)S 設(shè)定數(shù)據(jù)l在機(jī)床調(diào)試中經(jīng)常需要調(diào)整的參數(shù)主要有：MD 10000:JOG速度設(shè)定MD 10240:物理單位，0英制，1公制MD 20070:通道中有效的機(jī)床軸號MD 20080:通道中的通道軸名稱MD 30130:設(shè)定指輸出類型，值為1表示有該軸，0為虛擬軸MD 30240:編碼器類型,0表示不帶編碼器，1位相對編碼器，4為絕對編碼器，主軸時(shí)，值為1MD 30300:旋轉(zhuǎn)軸/主軸，值為1時(shí)表示該軸為主軸MD 34090:參考點(diǎn)偏移/絕對位移編碼偏移MD 34200:參考點(diǎn)模式。絕對編碼器時(shí)值為0MD 35000:指定主軸到機(jī)床軸，1為主軸MD 36200:軸速度極限第五講 STEP7編程語言和PLC程序編制SIEMENS系統(tǒng)的可編程序控制器SIMATIC MAGAGER是西門子用于進(jìn)行PLC程序編制，進(jìn)行機(jī)床狀態(tài)控制的組件，它主要組成包括電源模塊、CPU模塊、輸入輸出模塊，其接口有，RS232借口，PROFIBUS借口，MPI電纜接口等。通過X122、MPI插口，使電腦與NCU相連PLC。l硬件組態(tài)硬件組態(tài)：告訴PLC硬件結(jié)構(gòu)的過程波特率：MPI 187.5kbps OPI 1.5Mbps過程：建項(xiàng)目-建站-組態(tài)硬件自動組態(tài)：用線纜建PLC與840D相連，用自動組態(tài)自動識別（上載站）將PLC傳到計(jì)算機(jī):PLC-UPLOAD-選MPI地址=2，若地址=3，將包括PLC和NCU若備份PLC,則過程為： 新建Project-plc-upload station，這樣就將硬件備份了。建立完站后，出現(xiàn)連個(gè)文件夾：hardware和cpu.CPU文件夾下有S7程序。S7程序下有三個(gè)目錄：（1）symbols 符號表 如I40.1為第40個(gè)字節(jié)第1位（2）BLOCKS 功能塊手動組態(tài)：過程：打開S7-新建文件-INSERT-STATION-SIMATIC 300-雙擊HARDWARE-出現(xiàn)框-INSERT-HARDWARE COMPONENT-PROFILE-STANDARD-S300-RACK300選相應(yīng)的位置（待置位表中），再在右側(cè)相應(yīng)的模塊上雙擊就將模塊選定，選好后再下載l編程在進(jìn)行PLC程序編制中，可采用以下三種形式：邏輯梯形圖（LAD）：語句表（STL）：功能塊圖（FBD）：語句表編程常用指令：與指令： A 常開 AN 常閉或指令： O 常開 ON 常閉輸出指令： =調(diào)用指令： CALL FCXX FP:上升沿檢測指令 FN:下降沿檢測指令 FP后必須跟中間寄存器CLR 運(yùn)算結(jié)果，清零SET 置1S 置位1R 清零l塊STEP7中常用BLOCK主要有幾種：OB組織塊、FC功能塊、FB功能塊、DB數(shù)據(jù)塊等OB:功能塊，相當(dāng)于主程序，常用的有OB1和OB100；FC、FB：功能塊，相當(dāng)于子程序在編完子程序后，必須在主程序中調(diào)用子程序 OB100是PLC上電后先執(zhí)行，只執(zhí)行一次；OB1是PLC CPU循環(huán)執(zhí)行的程序。上電后首先執(zhí)行OB100，再執(zhí)行OB1(反復(fù)執(zhí)行；OB100調(diào)用FB1(西門子編好)FB1是系統(tǒng)里用OPI總線連接PCU和MCP，對控制面板進(jìn)行定義：（1）控制面板的輸入地址的起始地址（2）控制面板的數(shù)量（3）控制面板的輸出地址的起始地址控制面板的MPI地址：MCPIBUSADR=6 OB1塊 FC2：基本NCK與PLC通訊的 NCKPLC FC2必須在OB1的開始部分 FC2-gp_hp FC10:處理報(bào)警信息 FC10-AL-MSG PLC產(chǎn)生報(bào)警，傳給NCK，NC采取措施，同時(shí)在MMC上顯示報(bào)警文本 調(diào)用FC10,有兩個(gè)參數(shù)需設(shè)置TouserIF=TRUE（相當(dāng)于1）和FALSE（相當(dāng)于0） Quit:=I3.7(報(bào)警文本)。報(bào)警復(fù)位鍵（RESET）地址I3.7 FC19:機(jī)床控制面板主程序 FC19-MCP-IFM BAGNO(方式組號)=B#16#1(B-B進(jìn)制 16-16進(jìn)制) CHANNO(通道號)= B#16#1 SPINDLEIFNO: = B#16#4(主軸號)FEEDHOLD=M100.0(進(jìn)給暫停)SPINDLEHOLD=M100.1（主軸停止）DB塊 1 DB模塊類型主要有： DBB-數(shù)據(jù)模塊類型 DBW-數(shù)據(jù)塊字（16位） DBD-數(shù)據(jù)塊雙字（32位） 2數(shù)據(jù)類型： DOUBLE:實(shí)型或整型數(shù)，輸入范圍4.1910-307-1.6710308 DWORD:整型數(shù)，范圍為-2.147109-2.147109 BOOLEAN:0獲1 BYTE:整型數(shù)，范圍位-128-127 STRING:最多16位字符串3常用數(shù)據(jù)塊功能DB2:報(bào)警接口信號。該信號是從PLC到NCK，在PLC中設(shè)置相應(yīng)的位就能在MMC上