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SIEMENS數控系統的基本配置

發布時間：2020/2/17 16:07:39

　　　　　　　　　　　　SIEMENS數控系統的基本配置
　　德國西門子(SIEMENS)公司是生產數控系統的世界著名廠家。20世紀70年代，西門子公司生產出SINUMERIK 6T、6M、7T、7M系統；80年代初期又推出了SINUMERIK 8T、8M、8MC系統；后又相繼推出SINUMERIK 850T、850M和850/880系統。到現在，市面上常用的數控系統有802系列、840系列、810系列等。西門子公司目前比較普及的數控系統產品結構如圖16所示。
　　

　　圖16西門子敷控系統產品結構
　　每一個數控廠家生產的數控系統在產品更新換代過程中，都有一定的繼承性。不僅包括硬件的功能還包括軟件的特點，如參數設置、接121設置、基本操作界面等。西門子不同系列的數控產品也不例外，其產品具有較高的通用性。本節將以西門子840D系統為倒來學習西門子數控系統。
　　SINUMERIK 840D是由數控及驅動單元(Compact Control Unit，CCU)或NCU(Numeri cal Control Unit)、人機界面(Man Machine Communication，MMC)、可編程控制器(PLC)模塊三部分組成。由于在集成系統時，總是將驅動單元SIMODRIVE 61ID和數控單元(CCU或NOU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將兩者劃歸一處。840D數控系統基本配置如圖17所示。
　　

　　圖17 840D致控系統基本配置
　　1)數控及驅動單元
　　(1)數控單元NCUOSINUMERIK 840D的數控單元被稱為NCU單元，負責NC所有的功能、機床的邏輯控制以及和MMC的通信等功能。它由一個COM CPU板、一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成。
根據選用硬件如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(3l軸)等若干種，NCU單元中也集成SINU— MERIK 840D數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應的數控軟件和PIE控制軟件，并且帶有MPI或Profibus接口、RS232接口、手輪及測量接口、PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅動模塊均排列在其右側，如圖18所示。
　　(2)數字驅動。SINUME琳K 840D配置的驅動一般都采用SIMoDRIVE 611D，它包括兩部分：電源模塊和驅動模塊(也稱功率模塊)。
　　電源模塊主要為NC和驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態。根據容量不同，凡小于15kW均不帶饋入裝置，記為U/E電源模塊；凡大于15kW均需帶饋人裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。
　　611D數字驅動是新一代數字控制總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1Fq6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
　　2)人機交換界面
　　人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示，完成數控系統和操作者之間的交互，它由 MMC和操作面板(Operation Panel，OP)箜t成。
MMC包括OP單元、MMC、機床控制面板(Machine Control Panel，MCP)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；P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、最常用的MMC有兩種：MMCl00.2和MMCl03，其中MMCl00.2的CPU為486，不能帶硬盤；而MMCl03的CPU為奔騰，可以帶硬盤。一般地，用戶為SINUMER- IK 810D系統配MMCl00.2，而為SINUMERIK 840D配MMCl03。
PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10COP12、OP15等而開發的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70、PCU20對應于MMCl00.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅；PCU50、PCU70對應于MMCl03，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又分為兩種：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)OP、OP單元一般包括一個10.4FT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的。P單元，如OP010、OP010C、OP030、OP031、OP032、OP032S等，如圖19所示。
　　

　　圖19 OP010操作面板外形圖
　　(3)MCP、MCP是專門為數控機床而配置的，它也是OPI(Opmtor Panel Interface)上的一個節點，根據應用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。
SINUMERIK 840D應用了MPI(Multiple Point Interface)總線技術，傳輸速率為187.5KB/s，OP單元為這個總線構成的網絡中的一個節點。對810D和IMOD，MCP的 MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關設定。為提高人機交互的效率，又有。PI總線，它的傳輸速率為1.5MB/s。
　　3)PLC模塊
　　SINUMERIK 840D系統的PLC部分使用的是西門子SIMATIC s7—300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊、接El模塊和信號模塊，如圖20所示。
最多8個SM模塊
　　

　　圖20 SINUMERIK 840D系統的PLC模塊電源模塊(is)是為PLC和NC提供電源的，有+24V和+5V。接口模塊(IM)是用于各級之間互連的。
信號模塊(SM)是機床PLC的輸入/輸出模塊，有輸入型和輸出型兩種。 SINUMERIK 840D系統連接圖如圖21所示。
　　接PGm程囂
　　

　　圖21 SINUMERIK 840D系統連接圖

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