siemens-840D NCU配置手冊

1、840D NCU配置手冊配置手冊 1 系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述1.1 SINUMERIK 840D powerline自2001 年9 月起， SINUMERIK 840D powerline 和SINUMERIK 840DE powerline可以供貨。下表中列出了性能升級之后的、可以供貨的Powerline 模塊： 表1-1 用于SINUMERIK 840D/840DE 的Powerline 模塊 1.2系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置導言導言控制器具有模塊化結構。SINUMERIK 840D 控制器如圖1-1 所示： 圖1-1 840D 控制器 本手冊對NCU 模塊進行了說明。NCU 模塊是840D 的中央控制

2、單元，它包含以下幾個部分：NC-CPU。 帶PLC 功能和通訊功能的模塊。 在573.2 和573.3 中另有一個附加的風扇模塊。NCU 執(zhí)行以下任務： 執(zhí)行NC 程序。 維護與外設的通訊。說明使用外設時請注意其是否適應于工業(yè)環(huán)境！NCU 裝入一盒中，即NCU 盒。除此之外，它還有一個電池和一個風扇單元。連接配置連接配置NCU 模塊上具有不同的接口，用于與外設I/O 進行通訊。圖1-2 中給出了NCU 接口和連接方式。表1-2 對此進行進一步的說明。圖1-2 SINUMERIK 840D 系統(tǒng)一覽 表1-2 840D 部件所有用1)標記的部件描述參見：/BH/,操作部件手冊說明如果使用附加的S

3、IMODRIVE 監(jiān)控模塊，則它們必須并行地連接到電源模塊。如果使用多層結構配置，則所有的電源模塊必須同時接通。電纜參見：/Z/，附件樣本NC Z。 MMCMCP 配置配置圖1-3 中給出MMC MCP 的配置，它通過MPI 總線與NCU 相連（參見圖1-2）： 圖1-3 MMC MCP 配置部件 表1-3 MMC MCP 配置部件 所有用1)標記的部件描述參見:/BH/,操作部件手冊OP 01x-PCU 50 配置圖1-4 給出OP 01x-PCU 50 的配置，它通過MPI 總線連接到NCU（參見圖1-2）： 圖1-4 OP 01x-PCU 50 配置部件 所有用1)標記的部件描述參見:/

4、BH/,操作部件手冊 表1-4 OP 01x-PCU 50 配置部件 版本一覽版本一覽下表中列出了NCU 版本的性能和附件：表1-5 NCU 版本和附件* 標準配置時沒有PROFIBUS DP 軟件軟件/硬件組合硬件組合下表中列出了軟件和硬件的可能組合：表1-6 硬件和軟件的組合 1 可以組合;-不可以組合 2.1.6 接地接地840D 系統(tǒng)由幾個不同的部件組成，每個部件必須遵循EMC 和相關安全規(guī)范要求。系統(tǒng)的部件包含以下幾個部分： NCU 模塊 機床控制面板MCP QWERTY 鍵盤 操作面板（不同的MMC CPU 有不同的監(jiān)視器） 接線板(NCU 和L2DP) 分線盒和手持單元NCU 盒

5、是一個50 毫米寬的盒體，它與電源/饋電模塊（I/RF），F(xiàn)DD 模塊和MSD 模塊安裝在一起。不同的模塊通過螺釘安裝在金屬的電柜板上。注意在固定螺釘時，盡量保證NCU 模塊與金屬的電柜板接觸良好，也就是說其電阻應盡可能地小。盡可能不要使用有絕緣性能的油漆。模塊的接地連接通過設備和驅動總線實現(xiàn)，同時連接到I/RF 模塊的X131 端子上。 圖2-1 接地圖參考: /EMV/,EMC 安裝指南 2.1.7 干擾抑制措施干擾抑制措施除了系統(tǒng)部件必須要按照VDE 的要求進行接地外，還必須采取特殊的措施，以保證系統(tǒng)不受干擾地進行正常地工作。這些措施包括屏蔽信號電纜、專門的等電勢導體以及保護地導體。屏蔽

6、的電纜線屏蔽的電纜線只允許使用專門的電纜，按照不同的圖形，以保證系統(tǒng)無故障地正常運行。在數(shù)字信號傳送時，屏蔽層兩端必須與殼體相連。例外：在連接其它廠家的設備時（打印機，編程器，等等）也可以使用單端屏蔽的標準電纜。但是，這些設備在正常工作時不得與控制器相連。如果在系統(tǒng)工作時必須同時使用這些外來設備，則屏蔽層兩端必須與殼體相連。在這種情況下，必須另外使用一個等電勢導體，把該設備與控制器相連。 電纜定義電纜定義定義：信號電纜（比如）：- 數(shù)據(jù)電纜（MPI，傳感器，等等）- 二進制輸入、輸出- 急停開關電纜 負載電纜（比如）：- 低壓電源電纜(230VAC,+24VDCetc.)- 接觸器饋電線（初級

7、電路和次級電路）參考: /EMV/,EMC 安裝指南 安裝規(guī)則安裝規(guī)則為了保證整個系統(tǒng)達到最大可能的抗干擾能力（控制器，功率部分，機 床），必須遵守以下的EMC規(guī)則： 在信號電纜和負載電纜之間，必須保證最大可能的空氣間隙。 信號電纜和負載電纜應該盡可能交叉布置（如可能，最好成90 度），但千萬不可緊靠一起甚至 并排布置。 只可以使用數(shù)控系統(tǒng)廠家提供的電纜作為從/到NC 或PLC 的信號電纜. 信號電纜不可以布置在強磁場附近（比如電機和變壓器）。 有脈動負載的大電流/高電壓的電纜必須始終與其它所有電纜分開布置. 如果無法保證足夠的空間,則信號電纜必須布置在有屏蔽的金屬導管中. 下面電纜之間的距離

8、（干擾輻射區(qū)）必須盡可能小：- 信號電纜與信號電纜之間- 信號電纜與其所屬的等電勢導體之間- 等電勢導體與相應的保護地導體3 結構和安裝3.1 SINUMERIK 840D 結構SINUMERIK 840DSINUMERIK 840D 由以下兩部分組成：1. NCU盒（板材箱體，帶組合的電池/風扇插件盒，用于安放NCU模塊）2. NCU模塊(數(shù)控單元) 圖3-1 SINUMERIK 840D 部件 3.2 SINUMERIK 840D 安裝安裝準備準備安裝SINUMERIK 840D 控制系統(tǒng)時，需要以下工具：0 號和1 號開槽螺釘?shù)穆萁z刀M4 和M5Torx 螺釘?shù)穆萁z刀NCU盒的安裝盒的安

9、裝在SIMODRIVE 電源模塊和第一個SIMODRIVE 驅動模塊之間放置NCU 盒。緊固NCU 盒時，建議使用兩個M5 螺釘。 圖3-2 NCU 在系統(tǒng)中的位置 警告警告在關斷所有電源電壓后，設備中仍然會有危險電壓，并持續(xù)約4分鐘。 DC總線排的安裝總線排的安裝1. 用螺絲刀在頂部松開DC總線排上方的塑料蓋板，向下并向前推開。2. 在NCU盒右側取下DC總線排。3. 現(xiàn)在可以從NCU盒包裝中取出DC總線排，安裝在電源模塊和第一個驅動模塊之間。使用位于模塊上的螺釘（注意扭矩，M4：1.8Nm，M5：3Nm）。4. 通過兩個塑料搭子把蓋板放置于相應開口處，合上蓋板直至上部插銷到位，結束安裝。插

10、入插入NCU把NCU CPU 插入NCU 盒，直至合上到位。兩個開槽螺釘（1）必須緊固（參見圖3-3），確保符合EMC 要求，并具有必要的抗震性。電池/風扇插件盒與NCU 盒一起提供，并已安裝在NCU 盒中。 圖3-3 在NCU 盒中安裝NCU CPU3.3 數(shù)字化部件的結構和安裝數(shù)字化部件的結構和安裝圖3-6 數(shù)字化部件的結構 硬件要求硬件要求 MMC102/103 ISA 適配器 Link 接口 數(shù)字化模塊 用于數(shù)字化的NCU572/573 從數(shù)字化模塊（X422）到Link 接口的連接電纜： 6FX2002-1DA01-10,長度小于等于50m（也可參見圖3-6）。 探頭（比如Renis

11、hawSP2-1) 激光探頭和激光控制單元(比如Wolf&Beck/BCT 的OTM 系列) 從探頭到數(shù)字化模塊（X411）的連接電纜：6FX2002-1DB01-10,長度小于等于25m（也可參見圖3-6）。 連接電纜- 從激光控制單元到數(shù)字化模塊（X412）和- 從激光控制單元到數(shù)字化模塊（X421）可以由用戶配置（參見下表/圖）。 激光探頭和激光控制單元之間的連接電纜已經包括在Wolf&Beck/BCT 公司的供貨范圍中。參考: /BU/,樣本NC60.1數(shù)字化模塊的安裝數(shù)字化模塊的安裝數(shù)字化模塊為50mm 寬，并且按照SIMODRIVE 611 的結構形式設計。數(shù)字化模

12、塊安裝在NCU572/573 的左側。用一起提供的電纜把數(shù)字化模塊與NCU 相連。通過數(shù)字化模塊使NCU 插頭X130A（RS422）到X341。DC Link 和設備總線也必須已經連接。Link接口的安裝接口的安裝Link 接口安裝在ISA 適配器中，建立到MMC102/103 的連接。在操作模塊時，請注意遵守相關的ESD 規(guī)范。警告警告模塊中包含靜電敏感元件。在觸摸電子模塊之前，操作人員必須要進行靜電放電。最方便的方法就是觸摸一下接地的導電體(比如，電氣柜的裸露金屬體，或者插座保護導體）。電源電源通過ISA 總線給Link 接口提供電源。數(shù)字化模塊的電源由相連的設備總線提供。參考: /FB

13、D/,功能說明,數(shù)字化用于激光版本的電纜用于激光版本的電纜 表3-1 X412插頭的引腳分配，D-SUB25插頭（孔）/RS232C 表3-2 X421插頭的引腳分配，D-SUB15插頭（針）/激光接口 圖3-7 RS232 接口X412 圖3-8 激光接口X421 4 NCU561.2-573.4 的描述的描述4.1 部件部件配置配置SINUMERIK 840D 的配置與SIMODRIVE 611D 結構兼容。840D 由SIMODRIVE 611 主電源和SIMODRIVE 611D 驅動模塊供電。NCU盒盒NCU 盒是NCU 模塊的承載架，它由以下部件組成： NC 承載模塊，帶電纜分線盒

14、 風扇/電池插件盒 帶導軌條的金屬箱體，用于安放NCU561.2-573.4、風扇/電池插件盒和電源NCU模塊模塊NCU 模塊是SINUMERIK 840D 的CPU。它負責處理所有CNC、PLC 和通訊任務。它有一個附加的風扇，并根據(jù)性能不同有不同的型號： NCU和和PLC的組合的組合下表中列出了NCU 和PLC 的可能組合： 4.2 NCU 模塊的接口模塊的接口接口簡要描述接口簡要描述NCU 模塊有以下接口： 面板接口X101(MPI1.5Mbaud) PROFIBUSDP 接口X102 SIMATICS7I/O 總線X111(P/K 總線) Link 接口(用于NCU573.2/3/4

15、的選件) 連接手輪、探頭、NCI/OX121(電纜分線盒) 編程單元接口X122(MPI187.5Kbaud) SIMODRIVE611D 接口X130A(611D 模塊和NCU 接線板) I/O 擴展，用于連接X130B 數(shù)字化模塊 設備總線接口X172 PCMCIA 槽X173 顯示故障、狀態(tài)和引導 用戶控制單元，用于啟動、刪除和復位用戶控制單元和顯示單元的接口NCU561.2-573圖4-3 在NCU 561.2-573 中接口、用戶控制單元和顯示單元的位置NCU573.2/3/4 圖4-4 在NCU 573.2/3/4 中接口、用戶控制單元和顯示單元的位置 X101操作面板接口(MPI

16、)插頭名稱： X101插頭類型： 9芯SubD 插座最大電纜長度： 200m特殊性能： 電位隔離(安全隔離)表4-1 插頭X101引腳分配信號名稱信號名稱XRS_BTSS,RS_BTSS 差分RS485 數(shù)據(jù)-OPIRTSAS_BTSS 請求發(fā)送AS-OPIRTSPG_BTSS 請求發(fā)送PG-OPI2M 信號地，電位隔離2P5 +5V,電位隔離P24ext,M24ext 24V電源信號類型信號類型B 雙向O 輸出VO電壓輸出I 輸入 X102PROFIBUSDP 接口插頭名稱：X102插頭類型：9芯SubD 插座最大電纜長度： 200m特殊性能： 電位隔離(安全隔離)1.5Mbaud 表4-2

17、 插頭X102引腳分配*) 只有在X121（電纜分線盒）處有24V 時，24V 才可以使用。 信號名稱信號名稱XRS_PROFIBUSDP,RS_PROFIBUSDP 差分RS485 數(shù)據(jù)-PROFIBUSDPRTSAS_PROFIBUSDP 請求發(fā)送AS-PROFIBUSDPRTSPG_PROFIBUSDP 請求發(fā)送PG-PROFIBUSDPDGND 信號地，電位隔離VP +5V,電位隔離P24ext,M24ext 24V 電源信號類型信號類型B 雙向O 輸出VO 電壓輸出I 輸入 X111SIMATIC 接口插頭名稱： X111插頭類型： 25芯SubD 插座最大電纜長度： 10m特殊性能

18、： 電位連接(基本隔離)X112(不用于不用于NCU573.2/3/4)串行接口RS232(備用，用于維修),插頭名稱： X112插頭類型： 9芯SubD 插頭最大電纜長度： 10m特殊性能： 電位連接，沒有安全隔離 表4-3 插頭X112 引腳分配 信號名稱信號名稱RxD 接收數(shù)據(jù)TxD 傳送數(shù)據(jù)RTS 請求發(fā)送CTS 發(fā)送使能M 接地信號類型信號類型O 輸出I 輸入VO 電壓輸出 X112NCU573.2/3/4，僅帶link模塊Link 模塊接口插頭名稱： X112插頭類型： 9芯SubD 插座最大電纜長度： 100m表4-4 在Link模塊6FC5212-0AA01-0AA0中插頭X1

19、12的引腳分配 表4-5 在Link模塊6FC5212-0AA01-1AA0中插頭X112的引腳分配 信號名稱信號名稱XRS_LINK,RS_LIN 差分RS485 數(shù)據(jù)-LINKXRS_CLKCY;RS_CLKC 差分RS485 數(shù)據(jù)-CLKCYDGND 信號地，電位隔離VP +5V,電位隔離信號類型信號類型B 雙向O 輸出VO 電壓輸出I 輸入 X121I/O 接口(電纜分線盒)插頭名稱： X121插頭類型：37芯SubD 插頭最大電纜長度： 25m，用于所有功能特殊性能： 電位隔離，用于二進制輸入、輸出，手輪電位連接 表4-6 插頭X121引腳分配 信號名稱信號名稱MPG0/15V 手輪

20、0/1 電源,5V,max.500mA1)MPG0/10V 手輪0/1 電源,0VMPG0/1A/XA 手輪0/1 差分輸入,A/XAMPG0/1B/XB 手輪0/1 差分輸入,B/XBMEPUS0/1測量脈沖信號0/1MEPUC0/1 測量脈沖共地(參考地)0/1INPUT0.3 NC二進制輸入0.3MEXT 外部地(用于NC 輸入地參考地)OUTPUT0.3 NC二進制輸出0.3M24EXT 外部24V(-)，用于NC 二進制輸出P24EXT 外部24V(+)，用于NC 二進制輸出1)總共最大1A，也就是說每個手輪最大500mA。信號類型信號類型O 輸出VO 電壓輸出I 輸入VI 電壓輸入

21、X122PG-MPI 接口插頭名稱： X122插頭類型： 9芯SubD 插座最大電纜長度： 10m特殊性能： 電位連接，沒有安全隔離表4-7 插頭X122引腳分配 *) 只有在X121（電纜分線盒）處有24V 時，24V 才可以使用。信號名稱信號名稱RS_KP,XRS_KP 差分RS485 數(shù)據(jù)-PLC 的K 總線RTSAS_KP 請求發(fā)送AS-PLC 的K 總線RTSPG_KP 請求發(fā)送PG-PLC 的K 總線M 接地P5 5V信號類型信號類型B 雙向信號O 輸出VO 電壓輸出I 輸入 X130A/BSIMODRIVE611D 接口和I/O 擴展(數(shù)字化)插頭名稱： X130A/X130B插

22、頭類型： 2x36 芯microribbon最大電纜長度： 10m特殊性能： 電位連接，沒有安全隔離 X172設備總線接口插頭名稱： X172插頭類型： 2x17 芯扁平電纜插頭 表4-8 插頭X172 引腳分配 信號名稱信號名稱HF1,2 電源57V,20kHzP15 + 15VM 接地P27 +27V 風扇電源M27 P27 參考地I2T_TMP I2t 預警(NC 專用:風扇/溫度報警)SIM_RDY 驅動和NC 準備信號類型信號類型OC 開放集電極VI 電壓輸入X173PCMCIA 槽插頭名稱： X173插頭類型： 68 芯PCMCIA 卡插頭 用戶控制用戶控制單元和顯單元和顯示單元示

23、單元表4-9 用戶控制單元和顯示單元 1 在CPU315-2DP 中LED 被稱為“BUSF ”圖4-3 給出了模塊前面板上用戶控制單元和顯示單元的位置。4.4 NCU 的內部模塊的內部模塊PLC 模塊模塊PLC 模塊是NCU 的一個子模塊，它用于機床的監(jiān)控。從NCU 571 到573，均可以作為選件訂購帶有PROFIBUS DP 的PLC 子模塊。PLC 模塊中有一個PLC CPU，它與S7-300 產品系列兼容。通過外設總線可以連接3 個外部線路，每個線路對應于8 個S7-300 外設模塊板。參考:/S7H/,手冊:安裝,CPU 數(shù)據(jù)COM 模塊模塊187.5kbaud/1.5MbaudC

24、OM 模塊是NCU 的一個子模塊，用于支持NC CPU 與MMC 和外設的通訊。 驅動模塊驅動模塊187.5kbaud/1.5Mbaud驅動模塊上具有到以下各部件的接口：操作面板，編程器，分散外設和S7-300 外設。它是NCU 的一個子模塊。RS422 模塊模塊RS422 模塊是NCU 的一個子模塊。它有一個RS422 接口，用于進行NCU 和數(shù)字化模塊之間的數(shù)據(jù)交換。Link 模塊模塊(用于用于NCU573.2/3/4 的選件的選件)Link 模塊是NCU573.2/3/4 的一個子模塊。如果插入該模塊，則你可以通過NCU 的前面板（X122之上）處理該接口。用Link 模塊可以進行同步，

25、并可以在相互關連的幾個NCU573.2/3/4 之間進行一個附加的數(shù)據(jù)交換。圖4-8 Link 子模塊 Link 電纜電纜 Link 模塊6FC5212-0AA01-0AA0:特殊的Link 電纜，訂貨號：- 插頭6FX2003-0AA04- 長度，米6FX2008-1BD01-1_- 預制電纜6FX2002-4EA21-1_ Link 模塊6FC5212-0AA01-1AA0:標準PROFIBUS 電纜Link 模塊和模塊和NCU的組合的組合 Link 模塊和NCU 的組合有以下幾種可能性： 4.5 PCMCIA 卡卡(存儲卡存儲卡)在NCU 上有一個插入盒，用于標準的PCMCIA 卡（PC

26、 卡或者NC 卡），所有類型II 的Flash 卡（存儲量最 大8MB）均可以使用。PCMCIA 卡用作存儲NC 系統(tǒng)軟件的大容量存儲設備（NC 卡）。自軟件版本SW3 起：除了軟件升級外，PCMCIA 卡也可以用作存儲器，用于串行調試；參見：參考:/IAC/810D 安裝指南。小心系統(tǒng)帶電時插拔PCMCIA卡會使PCMCIA卡損壞!5 輸入輸入/輸出模塊輸出模塊5.1 單單I/O 模塊模塊簡要說明簡要說明單I/O 模塊有64 個輸入端和32 個有短路保護的輸出端（隔離）。每個輸出端額定負載為0.5A。同時系數(shù)為75%。在SINUMERIK 840D 中最多可以連接3 個單I/O 模塊，可以與

27、SIMATIC S7-300 組合使用。到到840D 的連接的連接單I/O 模塊（插頭X3 IN）連接到SINUMERIK 840D（插頭X111）。電纜最長為10m?？梢允褂脙煞N不同的電纜，使一個I/O 模塊連接到另一個I/O 模塊：單個模塊的安裝:6ES7368-30-0AA0個單I/O 模塊安裝在一排：6FC 5 411-0AA80-0AA0，長度150mm圖5-1 840D 上單I/O 模塊的連接概圖 圖5-2 單I/O 模塊的尺寸圖 EMC 措施措施單I/O 模塊的前面板上有一個等電勢連接頭。要求用一根低阻抗的細芯連接電纜連接到接地排（參見章節(jié)2.1.6），其截面積最少為10mm2，

28、從而可以排除干擾。連接應盡可能地短。在進行共同保護和去除干擾時，一定要遵照執(zhí)行VDE0100 和VDE0160 技術參數(shù)技術參數(shù) 表5-1 單I/O 模塊的技術參數(shù) 電子部件電子部件電源連接電源連接使用一個3 芯Phoenix 螺絲釘插頭（2.5mm2），把 24VDC 電源接到X1 接口。表5-2 插頭X1 的引腳分配信號名稱信號名稱P24Logic +24V，外部電子部件電源M24Logic 接地，外部電子部件電源信號類型信號類型VI 電壓輸入外部負載外部負載電源連接電源連接使用一個3 芯Phoenix 螺絲釘插頭（2.5mm2），把24VDC 負載電源接到X5 接口。 表5-3 插頭X5

29、 的引腳分配 信號名稱信號名稱P24power+24V，外部負載電源M24power 接地，外部負載電源信號類型信號類型VI 電壓輸入 輸入輸入/輸出接口輸出接口輸入端/輸出端通過扁平電纜連接，最長3m。在接線時，可以使用下面34 芯端子板轉換器：參見資料： /Z/樣本NCZ端子板轉換器，不帶LED: 6FC9302-2AA端子板轉換器，帶紅色LED: 6FC9302-2AB(0.5A) 6FC9302-2AL(2A)端子板轉換器，帶綠色LED: 6FC9302-2AD扁平電纜的分配與SINUMERIK 840D 的I/O 模塊（邏輯模塊）的相互兼容。 LED 的含義的含義單I/O 模塊的狀態(tài)

30、由兩個LED 顯示。綠色LED 5V 電源正常紅色LED 組合出錯 X402 輸出端輸出端0-31輸出端連接插頭名稱： X402輸出端0-31插頭類型： 34-pinDIN 扁平電纜插頭扁平電纜長度： 到端子板轉換器最長3m 。說明輸出端必須外接感性負載，用于進行過壓保護。（自振蕩二極管，RC 元件，.） 信號名稱信號名稱OUTij 輸出端字節(jié)i 的輸出端j信號類型信號類型O 輸出端X404 輸入端輸入端0-31輸入端0-31 的連接插頭名稱： X404 輸入端0-31插頭類型： 34-pinDIN扁平電纜插頭扁平電纜長度： 到端子板最長3m 。 信號名稱信號名稱INPij 輸入端字節(jié)i 的輸入端j信號類型信號類型I 輸入端X405 輸入端輸入端32-63輸入端32-63 的連接插頭名稱： X405 輸入端32-63插頭類型： 34-pinDIN 扁平電纜插頭扁平電纜長度：到端子板最長3m 。