第3章SIEMENS系统的故障诊断与维修.pdf

第3 章 SIEMENS 系统的故障诊断与维修 3.1 SIEMENS 典型系统的结构 3.1.1 SIEMENS810/820 系统 SIEMENS 810/820 是西门子公司20 世纪80 年代中期开发的CNC、PLC 一体型控制系统，它适合于普通 车、铣、磨床的控制，系统结构简单、体积小、可靠性高，在80 年代末、90 年代初的数控机床上使用 较广。 810 与820 的区别仅在于显示器，810 为9in 单色显示，系统电源为直流24V；820 为12in 单色或彩色 显示，系统电源为交流220V，其余硬件、软件部分完全一致。 810/820 最大可控制6 轴(其中允许有2 个作为主轴控制)，3 轴联动。系统由电源、显示器、CPU 板、存 储器(MEM/EPROM/RAM)板、I/O 板、接口板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。硬件采用了较多 的大规模集成电路和专用集成电路，系统的模块少、整体结构简单，通常无需进行硬件调整和设定。 系统软件上，增加了蓝图编程、固定循环、极坐标编程、CL800 语言编程等功能，为加工程序的编制提 供了方便。 PLC 采用STEP5 语言编程，指令丰富，通过OB、PB、SB、FB 等功能块为结构化编程提供了良好的环境。 810/820 系统还具有“通道”控制功能，可以两个通道同时工作，为机床设计人员提供了便利。 3.1.2 SIEMENS802 系列系统 SIEMENS 802 系列系统包括802S/Se/Sbase line、802C/Ce/Cbase line、802D 等型号，它是西门子公司 20 世纪90 年代末开发的集CNC、PLC 于一体的经济型控制系统。系统性能价格比较高，比较适合于经 济型、普及型车、铣、磨床的控制，近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较大量的使用。SIEMEN S 802 系列数控系统的共同特点是结构简单、体积小、可靠性高；此外系统软件功能也较强。 SIEMENS 802S、802C 系列是SIEMENS 公司专为简易数控机床开发的经济型系统，两种系统的区别是： 802S/Se/Sbase line 系列采用步进电动机驱动；802C/Ce/Cbase line 系列采用数字式交流伺服驱动系统。 SIEMENS 802S、802C 系列系统的CNC 结构完全相同，可以进行3 轴控制/3 轴联动；系统带有±10V 的 主轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能的主轴驱动系统(如：变频器)。 SIEMENS 802S、802C 系列系统可以配OP020 独立操作面板与MCP 机床操作面板，显示器为7in 或5.7 in 单色液晶显示。集成内置式PLC 最大可以控制64 点输入与64 点输出，PLC 的I/O 模块与ECU 间通过 总线连接；系统体积小，结构紧凑，性能价格比高。 802D 与802S、802C 有较大的不同，在功能上比802S/C 系统有了改进与提高，系统采用SIEMENS PC U210 模块，控制轴数为4 轴/4 轴联动，可以通过611U 伺服驱动器携带10V 主轴模拟量输出，以驱动带 模拟量输入的主轴驱动系统。 系统可以配OP020 独立NC 键盘、MCP 机床操作面板(与802S/C 相同)，802D 采用了10.4in 彩色液晶显 示器，比802S/C(5.7in 或7in 单色液晶显示)具有更好的操作性能。系统与驱动、I/O 模块间利用PROFI BUS 总线进行连接；I/O 模块采用了独立的输入、输出单元(PP72/48 I/O 单元)，每一系统最大可以配备 两个PP72/48 I/O 单元，点数比802S/C 系统大大增加，最大可以到144/96 点。 其伺服驱动与802C 相同，通常采用SIEMENS611 数字式交流伺服驱动系统，驱动器的调试可以直接利用 SIMOCOMU 软件完成，调整十分方便。 在软件上，802D 除保留了SIEMENS 传统的编程功能外，主要在以下两方面进行了改进：一是增加了PL C 程序“梯形图”显示功能，方便了维修；二是可以使用非SIEMENS 代码指令进行编程，系统的开放性更 强。 802S/SE、802C/CE、802D 的系统结构如图3-1~3-3 所示。 3.1.3 SIEMENS 810D/840D 系统 SIEMENS 810D/840D 的系统结构相似，但在性能上有较大的差别。810D 采用SIEMENS CCU(Compact Control Unit)模块，最大控制轴数为6 轴，1 通