精品西門子840D數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試

1、西門子840d數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試,編程和維修概要概 述性能西門子公司數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高性能型840d普及型普及型810d802sfmnc802d高性能、低價位802c802s價格 數(shù)控系統(tǒng)nckplcmmc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，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。l 人機界面 人機交換界面負責nc數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由mmc和op組成 mmc(

2、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，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的顯示器，而西門子mmc的控制軟件也在這臺計算機中。1.mmc我們最常用的mmc有兩種：mmc100.2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 un

3、it)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。一般標準供貨時，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10.4tft顯示屏和一個nc鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為

4、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。為提高人機交互的效率，又有opi（operator panelinterface）總線，它的傳輸速

5、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(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

6、制軟件，并且?guī)в衜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q 數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611d伺服驅(qū)動和1ft6(1fk6)電機組成 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

7、標記可識別。 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。l 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sm模塊sm.smsmimpsps 最多四級

8、 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。二硬件的接口一 840d系統(tǒng)的接口q 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。q ncu上面除了一個opi端口外，還有一個mpi，一個profibus接

9、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擴展接口（僅限于ncu573）x172設(shè)備總線接口x17

10、3 pcmcia插槽（x173）q 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)，主要有以下幾個模塊組成：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)，其直流電壓正常時為570v左右，而

11、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。 2611電源模塊的接口信號611模塊的接口信號有以下幾組：q（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(qū)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

12、持驅(qū)動控制板的正常工作一段時間。p600m600是600v直流電壓輸出端子。q（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，軸以最大的加速度停車。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(diào)試或標準方式，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(guān)的設(shè)置有關(guān)，當s1.2=on時，模塊有

13、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(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(fù)位信號。q（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

14、子，供診斷和其它用途用。»7： p24 ，24v »45：p15，15v »44：n15，15v »10：n24，24v »15：m，0vq 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(jīng)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(yīng)在600v左右.3611驅(qū)動控制模塊接口信號q （1）611d驅(qū)動控制模塊接口信號 611d

15、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，該軸的電源撤消，一般這個信號直接與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r相的電流的模擬值。x411： 電機編碼器接口，輸入電機的編碼器信號，還有電機的熱敏電阻，其中電機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

16、常溫下為580歐，155度時大于1200歐，這時控制板關(guān)斷電機電源并產(chǎn)生電機過熱報警。(1ph7電機溫度檢測信號連接同1ft6/1fk6電機)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電機構(gòu)成伺服驅(qū)動機構(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： 電機反饋接口，電機的速度實際值和電機的熱敏電阻值都通過它輸入到控制板里，1ft5電機的

17、速度檢測是通過一個測速發(fā)電機來實現(xiàn)的，而電機轉(zhuǎn)子的位置是通過18個霍而元件來檢測的。電機內(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，當電機內(nèi)部溫度達到155度時電阻大約是1000歐，控制板這時關(guān)斷電源，并發(fā)出報警信號。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，如模塊準備好信號，報警等

18、。第二講 系統(tǒng)的調(diào)試與操作一840d系統(tǒng)操作l sinumerik840d/810d或sinumerik fm-nc是機床的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)· 報警顯示和取消報警· 編輯機床數(shù)據(jù)· 在一個mmc或幾個mmc之間或一個nc或幾個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

19、，如鍵，開關(guān)，手倫等。q l 840d系統(tǒng)具有數(shù)控機床具有的自動、手動、編程、回參考點、手動數(shù)據(jù)輸入等功能。·手動:手動主要用來調(diào)整機床,手動有連續(xù)手動和步進手動,有時為了需要走特定長度時,可以選擇變量inc方式,輸入要運行的長度即可.·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: md

20、a跟自動方式差不多,只是它的程序可以逐段輸入,不一定是一個完整的程序,它存在nck里面一個固定的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,有時在程序自動執(zhí)行時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,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,按啟動鍵程序繼續(xù)執(zhí)行.注意在這個過程中不能按復(fù)位鍵.·程序模擬:840d支持在程序正式運行前進行圖形模擬,以減少程序的故障率,但由于mmc系統(tǒng)的不

21、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）

22、plc模塊注意電源線的連接；同時注意sm的連接。其二，將硬件的三大部分互相連接，連接時應(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械的和電氣的安裝工作后即可進行通電，調(diào)試工作；而首先要做的就是開機準備工作，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）確保信號點欄屏蔽兩端都與機架或機殼連通。 對于外部設(shè)備（如打印機，編程器等），標準的單端屏蔽的電纜也可以用。但一旦控制系統(tǒng)進行正常運行，則應(yīng)不接

23、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的電磁場（如點機和變壓器）；（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)盡可能小：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esd(electromaqnetic sen

24、sitive device)組件檢測條件：（1） 處理帶靜電模塊時，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（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l nc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

25、驟如下：·將nc啟動開關(guān)s3“1”;·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s3“0”；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)s4“2”;=ps燈會亮； ·s4“3”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：“2”“3”“2”；=>ps燈先閃，后又亮，pf燈亮（有時pf等不亮）； ·等

26、ps和pf等亮了，s4“0”;=>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總清后屏幕上有報警可作一次nck復(fù)位（熱啟動）。l 開機與啟動 第一次啟動后，ncu狀態(tài)顯示（一個七段顯示器及一個復(fù)位按鈕s1兩列狀態(tài)顯示燈及兩個啟動開關(guān)s3和s4。（如下圖） 在確定s3和s4均設(shè)定位“0”，則此時就可以開機啟動了，經(jīng)過大約幾十秒鐘，當七段顯示器顯示“6”時，表明nck上電正常；此時，“+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運行正常。 ·mmc:mmc的啟動時通過

27、op顯示來確認的，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七段顯示器，如mmc103啟動成功后它會顯示一個“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mcp即可以使用。

28、 ·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 611d”start-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運行位置1：plc運行

29、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)時亮nf:nck啟動過程中，其監(jiān)控器被觸發(fā)時，此燈亮cf：當com監(jiān)控器輸出一個報警時，此燈亮cb:通過opi接口進行數(shù)據(jù)傳輸，此燈亮cp:通過pc的mpi接口進行數(shù)據(jù)傳輸時，此燈亮綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈h2(右列)顯示燈顯示燈fr:plc運行狀態(tài)ps:plc停止狀態(tài)ff:當plc監(jiān)控器輸出一個報警時：此燈亮；當plc監(jiān)控器輸出一個報警時：所有4個燈都亮ffo:plc強制狀態(tài)-：ncu571-573未用，復(fù)位時短暫亮ncu573.2:plc dp狀態(tài)在cpu315 2dp上此燈有“busf”的標記·

30、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，但一個或一個以上的從站丟失·燈亮：錯誤（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“6”840d ncu模塊控制和顯示元素l 數(shù)據(jù)備份 在進行調(diào)試時，為了提高效率不做重復(fù)性工作，需對所調(diào)試數(shù)據(jù)適時地做備份。在機床出廠前，為該機床所有數(shù)據(jù)留檔，也需對數(shù)據(jù)進行備份。 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：（1）用于回裝和

31、啟動同sw版本的系統(tǒng)（2）包括數(shù)據(jù)全面，文件個數(shù)少（*.arc） （3）數(shù)據(jù)不允許修改，文件都用二進制各式（或稱作pc格式）種的data） 特點：（1）用于回裝不同sw版本的系統(tǒng) （2）文件個數(shù)多（一類數(shù)據(jù)，一個文件） （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，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“servic

32、e”操作區(qū)；（2）按擴展件“”“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，選擇一個作為存儲目標：v.24 指通過v.24電纜船只外部計算機（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，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:擴展鍵“”； c:“se

33、ries 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)，都是在進行數(shù)據(jù)的傳送，傳送的原則是： 一永遠是準備接收數(shù)據(jù)的一方先準備好，處于接受狀態(tài)；二兩端參數(shù)設(shè)定一致。第三講 編程l 坐標系1工件坐標系 工件零點是原始工件坐標系的原點 直角坐標：用坐標所達到這個點來確定坐標系中的點 極坐標：用半徑和角來測量工件或工件的一部分2絕對坐標：所有位置參數(shù)與當前有效原點相關(guān)，表示刀具將要到達的位置 增量坐標：如果尺寸并非項對于原點，而是相對于工件上的另一個點時，就要用

34、增量坐標。用增量坐標來確定尺寸，可以避免對這些尺寸進行轉(zhuǎn)換。增量坐標參照前一個電的位置數(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： 用兩個坐標軸來確定一個平面，第3個坐標軸與該平面相垂直，并確定刀具的橫切方向。編程時，要確定加工面以便于控制系統(tǒng)能準確計算出刀具偏置值。 平面 標識 橫切方向g17 x/y zg18 z/x yg19 y/z x4.零點的位置在nc機床上可以確定不同的原點和參考點位置，這些參考點：·用于機床定位 ·對工件尺寸進行編程 它們是：m=機床零點a=卡盤零點，可以與工件齡點重合（值用于車床） w=工件零點=程序零點 b=起始點，可以給每

35、個程序確定起始點，起始點是第一個刀具開始加工的地方 r=參考點，用凸輪和測量系統(tǒng)來確定位置，必須先知道到機床零點的距離，這樣才能精確設(shè)定軸的位置：·建立坐標系 r 1帶機床零點m的機床坐標 x b2基礎(chǔ)坐標系（也可以使工件坐標系w） 3帶工件零點w的工件坐標系 4帶當前被一懂得工件零位wa的 當前工件坐標系 m a w z l 軸的確立編程時，通常用到以下軸：機床軸：可以在機床數(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：

36、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動，該路徑的被編程進給率有效，在nc程序中用fgroup來確定路徑軸；同步軸：指從編程的起點到終點移動同步的軸 ；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，標識符：pos,posa,posp等指令軸（運動同步軸）：由同步運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。指令軸是獨立的插補，每個指令軸有自己的軸插補和進給率連接軸：指與另一個ncu箱連接的實際存在的軸，它們的位置會受到這個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

37、行移動，它們的運動可以與所有其他所有的軸不同步，移動運動的產(chǎn)生于路徑和同步運動無關(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，這些移動運動與路徑和同步運動無關(guān)。 ·由plc控制plc軸，并產(chǎn)生與其他所有軸不同步的運動，移動運動與路徑和同步運動無關(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) 插補參數(shù)f 進給s 主軸速度t 刀具編號

38、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 帶正負號的整數(shù) ±（231-1） real 實數(shù)（帶十進制的分數(shù)） ±（10-300100+300） bool 由代碼確定1個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 · g90:參照擋墻坐標系原點，在工件坐標系中編制刀具運行點的程序。 g91：參照最新接近點，編制刀具運行距離程序。go:快

39、速移動使刀具快速定位，繞工件運動或接近換刀點 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針方向運行 g3:在圓弧軌跡上以逆時針方向運行 g4:暫停時間生效 （f以秒為單位； s用主軸旋轉(zhuǎn)次數(shù)確定時間）g17:無刀具半徑補償g18:刀具半徑補償?shù)捷喞髠?cè)g19:刀具半徑補償?shù)捷喞覀?cè)g40:解除刀具半徑補償g41:激活刀具半徑補償，刀具沿加工方向運行至輪廓的右邊g42:激活刀具半徑補償，刀具沿加工方向運行至輪廓的左邊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)置零點偏置g94:直線進給率mm/分，英寸/分g95:旋轉(zhuǎn)進給率mm/轉(zhuǎn)，

40、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:主動主軸順時針方向旋轉(zhuǎn)m4:主動主軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)m5:主動主軸停止m6:換刀指令3其它f:進給率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)容未匹配機器數(shù)據(jù)（machine data）。機器數(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)動用機床數(shù)據(jù)從9000到9999操作面板用機床數(shù)據(jù)從10000到18999通用機床數(shù)據(jù)從19000到19999預(yù)留從200

41、00到28999通道類機床數(shù)據(jù)從29000到29999預(yù)留從30000到38999軸類機床數(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)用通用機床數(shù)據(jù)從62000到62999編譯循環(huán)用通道類機床數(shù)據(jù)從63000到63999編譯循環(huán)用軸類機床數(shù)據(jù)l 機床數(shù)據(jù)設(shè)定（1）通用md(general):md10000:此參數(shù)設(shè)定機床所有物理軸，如x軸。通道m(xù)d(channel specific):md20000 -設(shè)定通道名chan1md20050n -設(shè)定機床所用幾何軸序號，

42、幾何軸為組成笛卡爾坐標系的軸md20060n -設(shè)定所有幾何軸名md20070n -設(shè)定對于此機床存在的軸的軸序號md20080n -設(shè)定通道內(nèi)該機床編程用的軸名以上參數(shù)設(shè)定后，做一次nck復(fù)位！（2）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，再一次nck復(fù)位，這是會出現(xiàn)300007報警。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上進行，大致需要對以下

43、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此時再做一次nck復(fù)位。啟動后顯示300701報警。這是愿位灰色的fdd,msd變?yōu)楹谏?，可以選電機了；操作步驟如下：fdd-motor controller-motor selection-按電機銘牌選相應(yīng)電機-ok-ok-calculation用drive+或drive-切換做下一軸：msd-motorcontroller-motorselection按電機銘牌選相應(yīng)電機-ok-ok-calculation最后-boot file-

44、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，各軸應(yīng)可以運行。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，可讓軸適當運行以下，可在jog,手

45、輪，mda燈方式下改變軸運行速度，觀察軸運行狀態(tài)。有時個別軸的運行狀態(tài)不正常時，排除硬件故障等原因后，則需對其進行優(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 md”reset(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_ 通用機床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $mc_/$sc_ 通道專用機床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $ma_/$sa_ 軸專用機床數(shù)據(jù)/設(shè)定數(shù)據(jù) $md_ 驅(qū)動器機床數(shù)據(jù)其中， $ 系統(tǒng)變量m 機床數(shù)據(jù)s

46、 設(shè)定數(shù)據(jù)l 在機床調(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，值為“1”md 30300:旋轉(zhuǎn)軸/主軸，值為“1”時表示該軸為主軸md 34090:參考點偏移/絕對位移編碼偏移md 34200:參考點模式。絕對編碼器時值為“0”md 35000:指定主軸到機床軸，“1”為主軸md 3

47、6200: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是西門子用于進行plc程序編制，進行機床狀態(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傳到計算機:plc-uploa

48、d-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)連個文件夾：hardware和cpu.cpu文件夾下有s7程序。s7程序下有三個目錄：（1）symbols 符號表 如i40.1為第40個字節(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

49、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，相當于主程序，常用的有ob1和ob100；fc、fb：功能塊，相當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