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SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的基本配置

發(fā)布時(shí)間：2020/2/17 16:07:39

　　　　　　　　　　　　SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的基本配置
　　德國(guó)西門(mén)子(SIEMENS)公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的世界著名廠家。20世紀(jì)70年代，西門(mén)子公司生產(chǎn)出SINUMERIK 6T、6M、7T、7M系統(tǒng)；80年代初期又推出了SINUMERIK 8T、8M、8MC系統(tǒng)；后又相繼推出SINUMERIK 850T、850M和850/880系統(tǒng)。到現(xiàn)在，市面上常用的數(shù)控系統(tǒng)有802系列、840系列、810系列等。西門(mén)子公司目前比較普及的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖16所示。
　　

　　圖16西門(mén)子敷控系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
　　每一個(gè)數(shù)控廠家生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)在產(chǎn)品更新?lián)Q代過(guò)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(diǎn)，如參數(shù)設(shè)置、接121設(shè)置、基本操作界面等。西門(mén)子不同系列的數(shù)控產(chǎn)品也不例外，其產(chǎn)品具有較高的通用性。本節(jié)將以西門(mén)子840D系統(tǒng)為倒來(lái)學(xué)習(xí)西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)。
　　SINUMERIK 840D是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元(Compact Control Unit，CCU)或NCU(Numeri cal Control Unit)、人機(jī)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(tǒng)時(shí)，總是將驅(qū)動(dòng)單元SIMODRIVE 61ID和數(shù)控單元(CCU或NOU)并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說(shuō)明時(shí)將兩者劃歸一處。840D數(shù)控系統(tǒng)基本配置如圖17所示。
　　

　　圖17 840D致控系統(tǒng)基本配置
　　1)數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元
　　(1)數(shù)控單元NCUOSINUMERIK 840D的數(shù)控單元被稱為NCU單元，負(fù)責(zé)NC所有的功能、機(jī)床的邏輯控制以及和MMC的通信等功能。它由一個(gè)COM CPU板、一個(gè)PLC CPU板和一個(gè)DRIVE板組成。
根據(jù)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(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PIE控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus接口、RS232接口、手輪及測(cè)量接口、PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動(dòng)模塊均排列在其右側(cè)，如圖18所示。
　　(2)數(shù)字驅(qū)動(dòng)。SINUME琳K 840D配置的驅(qū)動(dòng)一般都采用SIMoDRIVE 611D，它包括兩部分：電源模塊和驅(qū)動(dòng)模塊(也稱功率模塊)。
　　電源模塊主要為NC和驅(qū)動(dòng)裝置提供控制和動(dòng)力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時(shí)監(jiān)測(cè)電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)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(guò)模塊上的訂貨號(hào)或標(biāo)記可識(shí)別。
　　611D數(shù)字驅(qū)動(dòng)是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動(dòng)的交流驅(qū)動(dòng)，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)給伺服電機(jī)可采用1Fq6或者1FK6系列，編碼器信號(hào)為1Vpp正弦波，可實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機(jī)為1PH7系列。
　　2)人機(jī)交換界面
　　人機(jī)交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示，完成數(shù)控系統(tǒng)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(jī)床控制面板(Machine Control Panel，MCP)三部分。MMC實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，有自己獨(dú)立的CPU，還可以帶硬盤(pán)，帶軟驅(qū)；P單元正是這臺(tái)計(jì)算機(jī)的顯示器，而西門(mén)子MMC的控制軟件也在這臺(tái)計(jì)算機(jī)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(pán)；而MMCl03的CPU為奔騰，可以帶硬盤(pán)。一般地，用戶為SINUMER- IK 810D系統(tǒng)配MMCl00.2，而為SINUMERIK 840D配MMCl03。
PCU(PC UNIT)是專門(mén)為配合西門(mén)子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10COP12、OP15等而開(kāi)發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70、PCU20對(duì)應(yīng)于MMCl00.2，不帶硬盤(pán)，但可以帶軟驅(qū)；PCU50、PCU70對(duì)應(yīng)于MMCl03，可以帶硬盤(pán)。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(jí)HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時(shí)，PCU20裝載的是嵌入式HMI，而PCU50和PCU70則裝載高級(jí)HMI。
(2)OP、OP單元一般包括一個(gè)10.4FT顯示屏和一個(gè)NC鍵盤(pán)。根據(jù)用戶不同的要求，西門(mén)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(mén)為數(shù)控機(jī)床而配置的，它也是OPI(Opmtor Panel Interface)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合不同，其布局也不同，目前，有車(chē)床版MCP和銑床版MCP兩種。
SINUMERIK 840D應(yīng)用了MPI(Multiple Point Interface)總線技術(shù)，傳輸速率為187.5KB/s，OP單元為這個(gè)總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。對(duì)810D和IMOD，MCP的 MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開(kāi)關(guān)設(shè)定。為提高人機(jī)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(tǒng)的PLC部分使用的是西門(mén)子SIMATIC s7—300的軟件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊、接El模塊和信號(hào)模塊，如圖20所示。
最多8個(gè)SM模塊
　　

　　圖20 SINUMERIK 840D系統(tǒng)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(jí)之間互連的。
信號(hào)模塊(SM)是機(jī)床PLC的輸入/輸出模塊，有輸入型和輸出型兩種。 SINUMERIK 840D系統(tǒng)連接圖如圖21所示。
　　接PGm程囂
　　

　　圖21 SINUMERIK 840D系統(tǒng)連接圖

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