西门子840D联动数控机床电气系统.doc

目录 摘要 2 前言 2 一．西门子840D系统介绍 2 1.1人机界面 3 1.2数控及驱动单元 4 1.3 PLC模块 5 二．硬件的接口 5 840D系统的接口 5 三. 数控机床电气原理说明 7 四．840D系统操作 9 五．系统的连接与调试 11 5.1硬件的连接 11 5.2 调试 12 六、PLC程序 15 6.1 硬件组态 16 6.2 编程 16 6.3 块 17 七、常见维修故障分析 19 八、常用维修方法 21 设计总结 23 参考文献 24 致谢 24 摘要 我们突出的产品SINUMERIK 840D，它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC?7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。 相对于前几代系统，SINUMERIK 840D具有以下几个特点： 数字化驱动、轴控规模大、可以实现五轴联动、操作系统视窗化、软件内容丰富功能强大、具有远程诊断功能、保护功能健全、硬件高度集成化、模块化设计、内装大容量的PLC系统。 前言 SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统。它保持西门子前两代系统SINUMERIK 880和840C的三CPU结构：人机通信CPU（MMC-CPU）、数字控制CPU（NC-CPU）和可编程逻辑控制器CPU（PLC-CPU）。三部分在功能上既相互分工，又互为支持。 在物理结构上，NC-CPU和PLC-CPU合为一体，合成在NCU（Numerical Control Unit）中，但在逻辑功能上相互独立。它把所有 CNC、PLC 和通讯任务综合在单个 NCU 模块中，在安装到 NCU 盒以后，再把强大的 NCU 多处理器模块插入到SIMODRIVE 611D数字驱动系统中去，直接放置在 I/RF 电源模块右侧，与611D驱动系统构成一个整体。 一．西门子840D系统介绍 数字控制（NC,Numerical Control，简称数控）技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术，采用数控技术的控制系统称为数控系统，装备了数控系统的机床即为数控机床。 数控机床电气控制系统由数控装置（CNC, Computer Numerical Control）、主轴驱动系统、进给伺服系统、检测反馈系统、机床强电控制系统、编程装置等几部分组成。数控机床电气控制系统的组成如图1-1所示 图1-1 数控机床电气控制系统组成 1.1人机界面 人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。 1.MMC 我们最常用的MMC有两种：MMC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103. PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINDOWS NT的。PCU的软件被称作HMI,HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI. 2.OP OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最为常用。 3.MCP MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。 对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互