西門子840D系統(tǒng)的組成介紹

1、12第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一一 CNCCNC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 數(shù)控在機(jī)床領(lǐng)域指用數(shù)控在機(jī)床領(lǐng)域指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制行控制的一種方法的一種方法. .計(jì)算機(jī)數(shù)控（計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computerized Numerical Computerized Numerical Control,CNC)Control,CNC)系統(tǒng)是以系統(tǒng)是以微處理器為核心微處理器為核心，采用存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)，采用存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能的數(shù)控系統(tǒng)。其基本組成如下圖：來(lái)實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能的數(shù)控系統(tǒng)。其基本組成如下圖： 3第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一一

2、CNCCNC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器LPCLPC處于處于CNCCNC裝置和機(jī)床之間，主要是對(duì)CNC裝置和機(jī)床的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理，用PLC程序代替以往的繼電器線路，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)M M、S S、T T功能的控制和譯碼，功能的控制和譯碼，即按照預(yù)先規(guī)定的控制邏輯對(duì)主軸的起停、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速，刀具的更換、工件的夾緊、松開，液壓、氣動(dòng)、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行控制。 主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置控制主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。二二 CNC系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1 1 靈活性靈活性 由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，硬件、軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，

3、只需改變相應(yīng)的硬件模塊，改變相應(yīng)的控制軟件，就可以改變CNC系統(tǒng)的功能，從而滿足用戶不同的要求。 2 2 可靠性可靠性 隨著大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路芯片的發(fā)展，硬件使用的元件數(shù)量少、質(zhì)量高，可靠性獲得了極大的提高。4第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一一 CNCCNC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器LPCLPC處于處于CNCCNC裝置和機(jī)床之間，主要是對(duì)CNC裝置和機(jī)床的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理，用PLC程序代替以往的繼電器線路，實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)M M、S S、T T功能的控制和譯碼，功能的控制和譯碼，即按照預(yù)先規(guī)定的控制邏輯對(duì)主軸的起停、轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速，刀具的更換、工件的夾緊、松開，液壓

4、、氣動(dòng)、冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行控制。 主軸驅(qū)動(dòng)裝置主軸驅(qū)動(dòng)裝置控制主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。二二 CNC系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 3 3 通用性通用性 硬件采用模塊化后，能很方便地進(jìn)行擴(kuò)展以滿足不同系統(tǒng)的要求。 4 4 豐富的數(shù)控功能豐富的數(shù)控功能 利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能，且能提供大量的輔助功能，簡(jiǎn)化程序的編制。 5 5 使用維護(hù)方便使用維護(hù)方便 各種診斷程序能顯示故障信息，使操作和維護(hù)人員能夠及時(shí)了解故障的原因，減少維修停機(jī)時(shí)間。5第二節(jié)第二節(jié) 西門子西門子840D簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 它是它是9090年代中期新設(shè)計(jì)的全數(shù)字化數(shù)控系

5、統(tǒng)，具有高度模塊年代中期新設(shè)計(jì)的全數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)，具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)，它將化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)，它將CNCCNC和驅(qū)動(dòng)控制集成在一塊板上和驅(qū)動(dòng)控制集成在一塊板上，將閉，將閉環(huán)控制的全部硬件的軟件集成，便于操作、編程的監(jiān)控。環(huán)控制的全部硬件的軟件集成，便于操作、編程的監(jiān)控。 840D系統(tǒng)的主要性能特點(diǎn)系統(tǒng)的主要性能特點(diǎn) 1 1 控制類型控制類型 采用32位微處理器，實(shí)現(xiàn)CNC控制，可用于系列機(jī)床，能完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式的PLC控制。 2 2 機(jī)床配置機(jī)床配置 對(duì)系列化機(jī)床具有全數(shù)字化的數(shù)字紅色動(dòng)模塊和進(jìn)給、主軸同步操作功能。 3 3 操作方式操作方式 具有自動(dòng)、手動(dòng)、交互式

6、及手動(dòng)過程數(shù)據(jù)輸入等功能。 4 4 輪廓和補(bǔ)償輪廓和補(bǔ)償 對(duì)輪廓和沖突檢測(cè)、刀具半徑和長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)取?5 5 安全保護(hù)功能安全保護(hù)功能 如超程保護(hù)和主軸運(yùn)行的監(jiān)控。 6 NC6 NC編程編程 具有高級(jí)語(yǔ)言編程和用戶程序存儲(chǔ)器。 7 PLC7 PLC編程編程 可向數(shù)控機(jī)床發(fā)送運(yùn)動(dòng)/停止/起動(dòng)的命令。 8 8 操作部分硬件、顯示部分以及數(shù)據(jù)通信等。操作部分硬件、顯示部分以及數(shù)據(jù)通信等。6第三節(jié)第三節(jié) 西門子西門子840D系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 1 NC1 NC模塊模塊 軌跡控制、數(shù)據(jù)傳輸、輸入/輸出管理及人機(jī)信息交換管理，它是840D的核心模塊。2 2 電源模塊電源模塊 提供各個(gè)模塊的電源。3 3 驅(qū)

7、動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)模塊 控制驅(qū)動(dòng)各伺服電機(jī)的運(yùn)行及反饋信號(hào)的處理。4 PLC4 PLC模塊模塊 NC與機(jī)床外設(shè)的信息交換。5 MMC5 MMC模塊模塊 即”人機(jī)通信界面“模塊。包括顯示器、NC操作界面、機(jī)床操作界面及磁盤驅(qū)動(dòng)器等接口。一一 NCNC模塊模塊（1 1） NCNC模塊模塊 78NC模塊模塊1 X101 操作面板接口端，通過電纜與MMC（人機(jī)通信接口板）及機(jī)床操作面板聯(lián)接。X102 RS-485通信接口端。X111 PLCS7-300輸入/輸出接口端，該端口提供了與PLC聯(lián)接的通道。X112 RS232通信接口端，實(shí)現(xiàn)與外部的通信。X121 多路輸入/輸出接口端，通過該端口數(shù)控系統(tǒng)可與多種外

8、設(shè)聯(lián)接，如與控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的手輪、CNC輸入/輸出的聯(lián)動(dòng)。X122 PLC編程器PG接口端，通過該接口與西門子PLC編程器PG聯(lián)接，以此傳輸PG中的PLC程序到NC模塊。X130A、X130B 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入輸出擴(kuò)展端口。X172 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制總線端口。9 X173 數(shù)控系統(tǒng)控制程序存儲(chǔ)卡插槽。9電源模塊電源模塊1 X111 “準(zhǔn)備好”信號(hào)。X121 使能信號(hào)，由PLC輸出至電源模塊、數(shù)控模塊，表示外部電路信號(hào)正常。X141 電源模塊電源工作正常輸出信號(hào)端口。X161 電源模塊設(shè)定操作和標(biāo)準(zhǔn)操作選擇端口。X172 啟動(dòng)禁止信號(hào)端。X181 供外部使用的供電電源端口，包括直流電源600V，三相交流電源380V。10三三 伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊如圖所示為單軸驅(qū)動(dòng)模塊611DX411、X412 電動(dòng)機(jī)內(nèi)置光電編碼器反饋至該端口進(jìn)行位置的速度反饋的處理。X421、X422 機(jī)床拖板直