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(转)西门子数控知识
日期:2012-12-28 0:15:00    阅读:
西门子840D系统的组成
     SINUMERIK840D是由数控及驱动单元(CCU或NCU),
 MMC,PLC模块三部分组成,由于在集成系统时,总是将
 SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起,并用设备总线互相连接,因此在说明时将二者划归一处。 
 ●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:
 MMCC100.2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。为提高人机交互的效率,又有OPI(Operator PanelInterface)总线,它的传输速率为1.5M/秒。 
 ●数控及驱动单元
 1.NCU数控单元
 SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元:中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC CPU板和一个DRIVE板组成。
 根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同,NCU分为NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12轴),NCU573.2(31轴)等若干种,同样,NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相应的数控软件和PLC控制软件,并且带有MPI或Profibus借口,RS232借口,手轮及测量接口,PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU单元很薄,所有的驱动模块均排列在其右侧。
 2.数字驱动
 数字伺服:运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成
 SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分:电源模块+驱动模块(功率模块)。
 电源模块:主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源,产生母线电压,同时监测电源和模块状态。根据容量不同,凡小于15KW均不带馈入装置,极为U/E电源模块;凡大于15KW均需带馈入装置,记为I/RF电源模块,通过模块上的订货号或标记可识别。
 611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动,它分为双轴模块和单轴模块两种,相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列,编码器信号为1Vpp正弦波,可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。
 ●PLC模块
 SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC S7-300的软件及模块,在同一条导轨上从左到右依次为电源模块(Power Supply),接口模块(Interface Module)机信号模块(Signal Module)。的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的电源模块(PS)是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。
 接口模块(IM)是用于级之间互连的。
 信号模块(SM)使用与机床PLC输入/输出的模块,有输入型和输出型两种。
 硬件的接口
 一.840D系统的接口
 840D系统的MMC,HHU,MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面,MPI是西门子PLC的一个多点通讯协议,因而该协议具有开放性,而OPI是840D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议,是MPI的一个特例,不具有开放性,它比传统的MPI通讯速度要快,MPI的通讯速度是187.5K波特率,而OPI是1.5M。
 NCU上面除了一个OPI端口外,还有一个MPI,一个Profibus接口,Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样,都是一根双芯的屏蔽电缆。
 在MPI,OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻,阻值是220欧,所有如果要检测电缆的好坏情况,可以在NCU端打开插座的封盖,量A,B两线间的电阻,正常情况下应该为110欧。 
 二.611系列驱动的组成与接口
 1.611系列的驱动分成模拟611A,数字611D和通用型611U。都是模块化结构,主要有以下几个模块组成:
 •电源模块    电源模块是提供驱动和数控系统的电源,包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式,它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块,UE模块没有电源的回馈系统,其直流电压正常时为570V左右,而当制动能量大时,电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右
 •控制模块    控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制
 •功率模块    对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源
 •监控模块    主要是对电源模块弱电供电能力的补充。
 •滤波模块    对电源进行滤波作用。
 •电抗        对电压起到平稳作用。 
 2.611电源模块的接口信号
 611模块的接口信号有以下几组:
 (1)电源接口
 U1 V1 W1: 主控制回路三相电输入端口
 X181:工作电源的输入端口,使用时常常与主电源短接,有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间,把600V的电压端子与P500 M500端子短接,这样由于600V电压不能马上放电完毕,还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600是600V直流电压输出端子。
 (2)控制接口
 64:控制使能输入,该信号同时对所有连接的模块有效,该信号取消时,所有的轴的速度给定电压为零,轴以最大的加速度停车。延迟一定的时间后,取消脉冲使能
 63:脉冲使能输入,该信号同时对所有连接的模块有效,该信号取消后,所有的轴的电源取消,轴以自由运动的形式停车。
 48:主回路继电器,该信号断开时,主控制回路电源主继电器断开。 
 112:调试或标准方式,该信号一般用在传输线的调试中,一般情况接到系统的24V上。
 X121:模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关,当S1.2=ON时,模块有故障时,准备好信号取消,而S1.2=OFF时,模块有故障和使能(63,64)信号取消时,都会取消准备好信号,因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置,否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。
 NS1/NS2:主继电器闭合使能,只有该信号为高电平时,主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。
 AS1/AS2:主继电器状态,该信号反映主继电器的闭合状态,主继电器闭合时为高电平。
 9/19/R:9是24V输出电压,19是24V的地,R为模块的报警复位信号。
 (3)其它辅助接口
 X351:设备总线 ,为后面连接的模块供电用。
 X141:电压检测端子,供诊断和其它用途用。
 »7: P24 ,+24V          »45:P15,+15V       »44:N15,-15V        
  »10:N24,-24V            »15:M,0V
 电源模块上面有6个指示灯,分别指示模块的故障和工作状态。一般正常情况下绿灯亮表示使能信号丢失(63和64),黄灯亮表示模块准备好信号,这时600V直流电压已经达到系统正常工作的允许值。q 
 电源模块正常工作的使能条件:
     48,112,63,64接高电平,NS1和NS2短 接,显示为一个黄灯亮,其它灯都不亮。直流母线电压应在600V左右.
 3.611驱动控制模块接口信号
 (1)611D驱动控制模块接口信号    
 611D控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连,基本没有太多的接口信号。  
 X431:   轴脉冲使能,该信号为低电平时,该轴的电源撤消,一般这个信号直接与24V短接
 X432:   BERO 端子,该接口用作BERO开关信号的输入口。
 X34,X35模拟输出口,其中有两个模拟口(X1,X2 )用作模块诊断测试用,它可以用来跟踪一些数字量,比如转速,电压和电流等并把它转换成0到5V的模拟电压输出,具体的输出信号可以通过数控系统选择,Ir模拟输出口是固定输出电机R相的电流的模拟值。
 X411:   电机编码器接口,输入电机的编码器信号,还有电机的热敏电阻,其中电机的热敏电阻值是通过该插座的13和25脚输入,该热敏电阻在常温下为580欧,155度时大于1200欧,这时控制板关断电机电源并产生电机过热报警。(1PH7电机温度检测信号连接同1FT6/1FK6电机)
 X411:   直接测量系统输入口,输入直接位置测量信号,一般为正余弦电压信号
*  611D的控制板的速度环和电流环的参数设置在NCK里面,故更换控制板后不需要重新设置参数。  
 (2)611A控制模块接口信号
611A控制模块与1FT5电机构成伺服驱动机构,完成速度环和电流环的控制,其速度环和电流环的参数都保存在控制板上,故更换该板要注意参数的设置。接口信号如下:  
 X311:   电机反馈接口,电机的速度实际值和电机的热敏电阻值都通过它输入到控制板里,1FT5电机的速度检测是通过一个测速发电机来实现的,而电机转子的位置是通过18个霍而元件来检测的。电机内的热敏电阻值是通过该插座的11和12脚信号输入, 在常温下小于250欧,当电机内部温度达到155度时电阻大约是1000欧,控制板这时关断电源,并发出报警信号。
 X321:   设定端子,速度的给定值通过该端子的56和14输入,一般来讲,给定值是正负0到10V的电压。
 X331:   使能端子:相应模块的使能信号输入,663是脉冲使能,与电源模块的63作用差不多,只是它仅作用于单个的轴模块。65是控制使能,常常把它和NC侧给定信号的控制使能相连。
 X341:   模块状态输出接口,输出模块的状态信息,如模块准备好信号,报警等
 西门子数控系统调试,编程和维修概要(三)dqfxm2003[版主]
 西门子数控系统调试,编程和维修概要再续 
 ——西门子数控系统调试,编程和维修概要 
 840D系统操作
 ★SINUMERIK840D/810D或SINUMERIK FM-NC是机床的CNC控制系统,可以通过CNC控制系统的操作面板执行下列基本功能:
 ●开发和修改零件程序
 ●执行零件程序
 ●手动控制
 ●读入/读出零件程序和数据
 ●编辑程序数据
 ●报警显示和取消报警
 ●编辑机床数据
 ●在一个MMC或几个MMC之间或一个NC或几个NC之间建立通信链接(M:N,m-MMC装置和n-NCK/PLC装置)
 用户接口包括:
 ●显示元件,如监测器,LED等;
   q ●操作元件,如键,开关,手伦等。
 840D系统具有数控机床具有的自动、手动、编程、回参考点、手动数据输入等功能。
 ●手动:手动主要用来调整机床,手动有连续手动和步进手动,有时为了需要走特定长度时,可以选择变量INC方式,输入要运行的长度即可.
 ●自动: 840D的程序一般来讲是在NCK的RAM里执行,所以对MMC103或PCU50来讲,需要先把程序装载到NCK里,但对于特别长的程序,可以选择在硬盘里执行,具体操作方法为:选择加工,程序概要,用光标选择要执行的程序,选择从硬盘执行既可.在自动方式下,如果MMC装有SINDNC软件,还可以从网络硬盘上执行程序.
 ●MDA: MDA跟自动方式差不多,只是它的程序可以逐段输入,不一定是一个完整的程序,它存在NCK里面一个固定的MDA缓冲区里,可以把MDA缓冲区的程序存放在程序目录里,也可以从程序区里调程序到MDA缓冲区来.
 ●REPOS:重定位功能,有时在程序自动执行时需要停下来把刀具移开检测工件,然后接着执行程序,需要重定位功能,操作方法是在自动方式下暂停程序执行,转到手动,移开相应的轴,要重新执行程序时,转到重定位方式,按相应的轴移动按钮,回到程序中断点,按启动键程序继续执行.注意在这个过程中不能按复位键.
 ●程序模拟:840D支持在程序正式运行前进行图形模拟,以减少程序的故障率,但由于MMC系统的不同,模拟的方法不一样,在MMC103上,程序模拟完全在MMC上执行,故模拟中不会对NCK产生影响,但在MMC100.2上,程序模拟在NCK里面执行,与程序实际执行情况一样,因此在模拟前务必要选择程序测试,如果还要提高模拟速度,还可以选择空运行。
 系统的连接与调试
 (一)硬件的连接
 1.SINUMERIK810D/840D系统的硬件连接从两方面入手:
 其一,根据各自的接口要求,先将数控与驱动单元,MMC,PLC三部分分别连接正确:
 (1)源模块X161种9,112,48的连接;驱动总线和设备总线;最右边模块的终端电阻(数控与驱动单元)。
 (2)MMC及MCP的+24V电源千万注意极性(MMC)。
 (3)PLC模块注意电源线的连接;同时注意SM的连接。
 其二,将硬件的三大部分互相连接,连接时应注意:
 (1)PI和OPI总线接线一定要正确。
 (2)CU或NCU与S7的IM模块连线。
 2.检查
     在正确完成所有机械的和电气的安装工作后即可进行通电,调试工作;而首先要做的就是开机准备工作,它可确保控制系统及其组件启动正常,并满足EMC检测条件
 
 全部系统连线完成后需要做一些必要的检查,内容如下:
 •屏蔽:
    (1)确保所使用的电缆符合西门子提供的接线图中的要求;
    (2)确保信号点栏屏蔽两端都与机架或机壳连通。
       对于外部设备(如打印机,编程器等),标准的单端屏蔽的电缆也可以用。但一旦控制系统进行正常运行,则应不接这些外部设备为宜;如一定要接入,则连接电缆应两端屏蔽。
 •EMC(Electromagnetic Compatibility)检测条件:
    (1)信号线与动力线尽可能分开远一些;
    (2)从NC或PLC出发的活到NC或PLC得线缆应使用SIEMENS提供的电缆;
    (3)信号线不要太靠近外部强的电磁场(如点机和变压器);
    (4)HC/HV脉冲回路电缆必须完全与其他所有电缆分开敷设;
    (5)如果信号线无法与其它电缆分开,则应走屏蔽穿线管(金属);
    (6)下列距离应尽可能小:
        ——信号线与信号线
        ——信号线预辅助等电位端
        ——等电位端和PE(走在一起)
 •防护ESD(Electromaqnetic Sensitive Device)组件检测条件:
    (1)处理带静电模块时,应保证其正常接地;
    (2)如避免不了接处电子模块,则请不要触摸模块上组件的针脚或其他导电部位;
    (3)触摸组件必须保证人体通过放静电装置(腕带或胶鞋)与大地连接;
    (4)模块应北方旨在导电表面上(放静电包装材料如导电橡胶等);
    (5)模块不应靠近VDU,监视器或电视机(离屏幕勿近与10cm);
    (6)模块不要与可充电的电绝缘材料接触(如塑料与纤维织物);
    (7)测量的前提条件
         ——测量仪器接地
         ——绝缘仪器上的测量头预先放过电
 
 (二)调试
 NC和PLC总清
   由于是第一次通电,启动,所以有必要对系统做一次总清或总复位。
 1.NC总清
 NC总清操作步骤如下:
    ●将NC启动开关S3―→“1”;
    ●启动NC,如NC已启动,可按一下复位按钮S1;
    ●待NC启动成功,七端显示器显示“6”,将S3―→“0”;NC总清执行完成      
   NC 总清后,SRAM内存中的内容被全部清掉,所有机器数据(Machine Data)被预置为缺省值。
 2.PLC总清
 PLC总清操作步骤如下:
    ●将PLC启动开关S4―→“2”;=〉PS灯会亮;
    ●S4―→“3”并保持3秒等到PS等再次亮;=〉PS灯灭了又再亮;
    ●在3秒之内,快速地执行下述操作S4:“2”―→“3”―→“2”;=>PS灯先闪,后又亮,PF灯亮(有时PF等不亮);
    ●等PS和PF等亮了,S4―→“0”;=>PS和PF灯灭,而PR灯亮。
   PLC总清执行完成,PLC总清后,PLC程序可通过STEP7软件传至系统,如PLC总清后屏幕上有报警可作一次NCK复位(热启动)。
 
 开机与启动
    第一次启动后,NCU状态显示(一个七段显示器及一个复位按钮S1两列状态显示灯及两个启动开关S3和S4。(如下图)
    在确定S3和S4均设定位“0”,则此时就可以开机启动了,经过大约几十秒钟,当七段显示器显示“6”时,表明NCK上电正常;此时,“+5V”和“SF”灯亮,表明系统正常;但驱动尚未使能,而PLC状态泽“PR”灯亮,表明PLC运行正常。
   ●MMC:MMC的启动时通过OP显示来确认的,如果是MMC100.2,在启动的最后,在屏幕的下面会显示一行信息“Wait For NCU Connection:×× Seconds”如MMC与NCU通讯成功,则SINUMERIK 810D/840D的基本显示会出现在屏幕上,一般是“机床”操作区,而MMC103,由于它是可以带硬盘的,所以在它的背后也有一个七段显示器,如MMC103启动成功后它会显示一个“8”字。
   ●MCP:在PLC启动过程中,MCP上的所有灯饰不停闪烁的,一旦PLC成功启动,且基本程序状如则只有在OB1种调用FC19或FC25,那么MCP上的灯不再闪烁,此时MCP即可以使用。
   ●DRIVE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常启动后,最后考虑驱动系统。首先必须完成驱动的配置,对于MMC100.2,需借助于“SIMODRIVE 611D”Start-up Tool软件,而MMC103可直接在OP031上做,然后用PLC处理相应信号即可。
     这样,系统再启动后,SF灯应灭掉。
 840D NCU模块控制和显示元素
 数据备份
 在进行调试时,为了提高效率不做重复性工作,需对所调试数据适时地做备份。在机床出厂前,为该机床所有数据留档,也需对数据进行备份。
 SINUMERIK 810D/840D的数据分为三种:
     NCK数据
     PLC数据
     MMC数据
 有两种数据备份的方法:
 1.系列备份(Series Start-up):
 特点:(1)用于回装和启动同SW版本的系统
          (2)包括数据全面,文件个数少(*.arc)
          (3)数据不允许修改,文件都用二进制各式(或称作PC格式)
 特点:(1)用于回装不同SW版本的系统
          (2)文件个数多(一类数据,一个文件)
          (3)可以修改,大多数文件用“纸带格式:即文本格式”
 做数据备份需以下辅助工具:
      •PCIN软件
      •V24电缆(6FX2002-1AA01-0BF0)
      •PG740(或更高型号)或PC
 ※ 由于MMC103可带软驱,硬盘,NC卡等;它的数据备份更加灵活,可选择不同的存储目标,以其为例介绍具体操作步骤:
 •数据备份
 (1)在主菜单中选择“Service”操作区;
 (2)按扩展件“}”―→“Series Start-up”选择存档内容NC,PLC,MMC并定义存档文件名;
 (3)从垂直菜单中,选择一个作为存储目标:
 V.24    ―→指通过V.24电缆船只外部计算机(PC);
 PG      ―→编程器(PG);
 Disk    ―→MMC所带的软驱中的软盘;
 Archive ―→硬盘;
 NC Card ―→NC卡。
     选择其中V.24和PG时,应按“Interface”软件键,设定接口V.24参数;
 (4)若选择备份数据到硬盘,则:“Archive”(垂直菜单)―→“Start”.
  •数据恢复
 MMC103的操作步骤(从硬盘上恢复数据):
        a:“Service”;
        b:扩展键“}”;
        c:“Series Start-up”;
        d:“Read Start-up Archive”(垂直菜单);
        e:找到存档文件,并选中“OK”;
        f:“Start”(垂直菜单);
     无论是数据备份还是数据恢复,都是在进行数据的传送,传送的原则是:
 一.永远是准备接收数据的一方先准备好,处于接受状态;
 二.两端参数设定一致。
 西门子数控系统调试,编程和维修概要(四)dqfxm2003[版主]
 西门子数控系统调试,编程和维修概要(四) 
 ——西门子数控系统调试,编程和维修概要 
 坐标系
 1.工件坐标系
    工件零点是原始工件坐标系的原点
    直角坐标:用坐标所达到这个点来确定坐标系中的点
    极坐标:用半径和角来测量工件或工件的一部分
 2.绝对坐标:所有位置参数与当前有效原点相关,表示刀具将要到达的位置
    增量坐标:如果尺寸并非项对于原点,而是相对于工件上的另一个点时,就要用增量坐标。用增量坐标来确定尺寸,可以避免对这些尺寸进行转换。增量坐标参照前一个电的位置数据,适用于刀具的移动,是用来描述刀具移动的距离
 3. 平面:   用两个坐标轴来确定一个平面,第3个坐标轴与该平面相垂直,并确定刀具的横切方向。编程时,要确定加工面以便于控制系统能准确计算出刀具偏置值。
 4.零点的位置
 在NC机床上可以确定不同的原点和参考点位置,这些参考点:
 •用于机床定位
 •对工件尺寸进行编程    
 它们是:
    M=机床零点
    A=卡盘零点,可以与工件龄点重合(值用于车床)   
    W=工件零点=程序零点                                       
    B=起始点,可以给每个程序确定起始点,起始点是第一个刀具开始加工的地方  
    R=参考点,用凸轮和测量系统来确定位置,必须先知道到机床零点的距离,这样才能精确设定轴的位置:
 •建立坐标系
 1.带机床零点M的机床坐标
 2.基础坐标系(也可以使工件坐标系W)
 3.带工件零点W的工件坐标系
 4.带当前被一懂得工件零位Wa的当前工件坐标系
 轴的确立
 编程时,通常用到以下轴:
   机床轴:可以在机床数据中设置轴的识别符,识别符:X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、U1、V1、AX1、AX2等;
   通道轴:所有在一个通道中移动的轴,识别符:X、Y、Z、A、B、C、U、V
   几何轴:主要轴,一般有X、Y、Z;
   特定轴:无需确定特定轴之间的几何关系,如转塔位置U、尾座V;
   路径轴:确定路径和刀具的运动,该路径的被编程进给率有效,在NC程序中用FGROUP来确定路径轴;
   同步轴:指从编程的起点到终点移动同步的轴 ;
   定位轴:典型定位轴由零件承载、卸载的加载器,刀库/转塔等,  标识符:POS,POSA,POSP等
   指令轴(运动同步轴):由同步运动的指令生成指令轴,它们可以被定位,启动和停止,可与工件程序完全不同步。指令轴是独立的插补,每个指令轴有自己的轴插补和进给率
   连接轴:指与另一个NCU箱连接的实际存在的轴,它们的位置会受到这个NCU的控制,连接轴可以被动态分派给不同的NCU通道
   PLC轴:通过特定功能用PLC对PLC轴进行移动,它们的运动可以与所有其他所有的轴不同步,移动运动的产生于路径和同步运动无关;
  •几何轴,同步轴和定位轴都是可以被编程的。
  •根据被编程的移动指令,用进给率F,使轴产生移动。
  •同步轴与路径轴同步移动,并用同样的时间移动所有的路径轴。
  •定位轴移动与所有其它轴异步,这些移动运动与路径和同步运动无关。
  •由PLC控制PLC轴,并产生与其他所有轴不同步的运动,移动运动与路径和同步运动无关
 编程语言
 •编程地址与含义
 •数据类型
 •指令:
 1.G指令
      G90:参照挡墙坐标系原点,在工件坐标系中编制刀具运行点的程序。
      G91:参照最新接近点,编制刀具运行距离程序。
 GO:快速移动使刀具快速定位,绕工件运动或接近换刀点
      G1:刀具沿与轴,斜线或其他任何空间定位平行的置线移动。
      G2:在圆弧轨迹上以顺时针方向运行
      G3:在圆弧轨迹上以逆时针方向运行
      G4:暂停时间生效  (F…以秒为单位; S…用主轴旋转次数确定时间)
      G17:无刀具半径补偿
      G18:刀具半径补偿到轮廓左侧
      G19:刀具半径补偿到轮廓右侧
      G40:解除刀具半径补偿
      G41:激活刀具半径补偿,刀具沿加工方向运行至轮廓的右边
      G42:激活刀具半径补偿,刀具沿加工方向运行至轮廓的左边
      G53:非模态接触,包括已编程的偏置
      G54…G57:调用第1到第4可设置零点偏置
      G94:直线进给率mm/分,英寸/分
      G95:旋转进给率mm/转,英寸/转
 2.M指令
    M0:编程停止
    M1:选择停止
    M2:主程序结束返回程序开头
    M30:程序结束
    M17:子程序结束
    M3:主动主轴顺时针方向旋转
    M4:主动主轴逆时针方向旋转
    M5:主动主轴停止
    M6:换刀指令
 3.其它
    F:进给率
    S:主动主轴的速度(单位:rev/min)
    T:调用刀具
    D:刀具偏置号(范围:1…32000) 
 西门子数控系统调试,编程和维修概要(五) 
 ——西门子数控系统调试,编程和维修概要 
  在NC调试中,参数的设置是其中重要的一部分,参数设置的主要内容未匹配机器数据(Machine Data)。
 机器数据和设定数据分类表
 机床数据设定
 (1)通用MD(General):
     MD10000:此参数设定机床所有物理轴,如X轴。
     通道MD(Channel Specific):
     MD20000    -→设定通道名CHAN1
     MD20050[n] -→设定机床所用几何轴序号,几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴
     MD20060[n] -→设定所有几何轴名
     MD20070[n] -→设定对于此机床存在的轴的轴序号
     MD20080[n] -→设定通道内该机床编程用的轴名
 以上参数设定后,做一次NCK复位!
 (2)轴相关MD(Axis-specific):
     MD30130    -→设定轴指令端口=1
     MD30240    -→设定轴反馈端口=1
     如此二参数为“0”,则该轴为仿真轴。此时,再一次NCK复位,这是会出现300007报警。
 驱动数据设定
     配置驱动数据,由于驱动数据较多,对于MMC100.2必须借助“SIMODRIVE  611D START-UP  TOOL”软件,而MMC103可直接在OP上进行,大致需要对以下几种参数设定:
     Location:设定驱动模块的位置
     Drive:设定此轴的逻辑驱动号
     Active:设定是否激活此模块
     配置完成并有效后,需存储一下(SAVE)-→OK此时再做一次NCK复位。启动后显示300701报警。这是愿位灰色的FDD,MSD变为黑色,可以选电机了;
 1.操作步骤如下:
 FDD-→Motor Controller-→Motor Selection-→按电机铭牌选相应电机-→OK-→OK-→Calculation
 2.用Drive+或Drive-切换做下一轴:
 MSD-→MotorController-→MotorSelection按电机铭牌选相应电机-→OK-→OK-→Calculation最后-→Boot File-→Save BootFile-→Save All,再做一次NCK复位。
     至此,驱动配置完成,NCU(CCU)正面的SF红灯应灭掉,这时,各轴应可以运行。
 最后,如果将某一轴设定为主轴,则步骤如下:
 (1)先将该轴设为旋转轴:
   MD30300=1
   MD30310=1
   MD30320=1
 (2)然后,再找到轴参数,用AX+,AX-找到该轴:
   MD35000=1
   MD35100=XXXX
   MD35110[0]
   MD35110[1]
   MD35130[0]
   MD35130[1]     设定相关速度参数
   MD36200[0]
   MD36200[1]
 再做NCK复位
 启动后,在MDA下输SXXM3,主轴即可转。
 所有关键参数配置完成以后,可让轴适当运行以下,可在JOG,手轮,MDA灯方式下改变轴运行速度,观察轴运行状态。有时个别轴的运行状态不正常时,排除硬件故障等原因后,则需对其进行优化。
 参数生效模式
 POWER ON (po)重新上电       NCU模块面板上的“RESET”键
 NEW_CONF(cf)新配置          MMC上的软件“Activate MD”
 RESET(re)傅卫               控制单元上的“RESET”键
 IMMEDIATELY(so)             值输入以后
 数据区域
   $MM_             操作面数据
   $MN_/$SN_        通用机床数据/设定数据
   $MC_/$SC_        通道专用机床数据/设定数据
   $MA_/$SA_        轴专用机床数据/设定数据
   $MD_             驱动器机床数据
 其中,       $             系统变量
           M             机床数据
           S             设定数据
 在机床调试中经常需要调整的参数主要有:
   MD 10000:JOG速度设定
   MD 10240:物理单位,“0”英制,“1”公制
   MD 20070:通道中有效的机床轴号
   MD 20080:通道中的通道轴名称
   MD 30130:设定指输出类型,值为“1”表示有该轴,“0”为虚拟轴
   MD 30240:编码器类型,“0”表示不带编码器,“1”位相对编码器,“4”为绝对编码器,主轴时,值为“1”
   MD 30300:旋转轴/主轴,值为“1”时表示该轴为主轴
   MD 34090:参考点偏移/绝对位移编码偏移
   MD 34200:参考点模式。绝对编码器时值为“0”
   MD 35000:指定主轴到机床轴,“1”为主轴
   MD 36200:轴速度
  西门子数控系统调试,编程和维修概要(六) 
  西门子数控系统调试,编程和维修概要 
  SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC  MAGAGER是西门子用于进行PLC程序编制,进行机床状态控制的组件,它主要组成包括电源模块、CPU模块、输入输出模块,其接口有,RS232借口,PROFIBUS借口,MPI电缆接口等。通过X122、MPI插口,使电脑与NCU相连PLC。 
 硬件组态
 硬件组态:告诉PLC硬件结构的过程
 波特率:MPI     187.5kbps
         OPI     1.5Mbps
 过程:建项目-→建站-→组态硬件
 •自动组态:用线缆建PLC与840D相连,用自动组态自动识别(上载站)将PLC传到计算机:
 PLC-→UPLOAD-→选MPI地址=2,若地址=3,将包括PLC和NCU
 若备份PLC,则过程为:
     新建Project-→plc-→upload station,这样就将硬件备份了。
     建立完站后,出现连个文件夹:hardware和cpu.CPU文件夹下有S7程序。
 S7程序下有三个目录:
 (1)symbols  符号表    如I40.1为第40个字节第1位
 (2)BLOCKS  功能块
 •手动组态:
 过程:打开S7-→新建文件-→INSERT-→STATION-→SIMATIC  300-→双击HARDWARE-→出现框-→INSERT-→HARDWARE  COMPONENT-→PROFILE-→STANDARD-→S300-→RACK300
     选相应的位置(待置位表中),再在右侧相应的模块上双击就将模块选定,选好后再下载
 编程
 在进行PLC程序编制中,可采用以下三种形式:
 逻辑梯形图(LAD):
 语句表(STL):
 功能块图(FBD):
 语句表编程常用指令:
 与指令:    A 常开     AN 常闭
 或指令:    O 常开     ON 常闭
 输出指令:  =
 调用指令:  CALL  FCXX
       FP:上升沿检测指令
       FN:下降沿检测指令
 FP后必须跟中间寄存器
       CLR 运算结果,清零
       SET 置1
       S   置位1
       R   清零
 
 块
 •STEP7中常用BLOCK主要有几种:OB组织块、FC功能块、FB功能块、DB数据块等
     OB:功能块,相当于主程序,常用的有OB1和OB100;
     FC、FB:功能块,相当于子程序
 在编完子程序后,必须在主程序中调用子程序
     OB100是PLC上电后先执行,只执行一次;OB1是PLC CPU循环执行的程序。上电后首先执行OB100,再执行OB1(反复执行;OB100调用FB1(西门子编好)
     FB1是系统里用OPI总线连接PCU和MCP,对控制面板进行定义:
   (1)控制面板的输入地址的起始地址
   (2)控制面板的数量
   (3)控制面板的输出地址的起始地址
   控制面板的MPI地址:MCPIBUSADR=6
 • OB1块
    FC2:基本NCK与PLC通讯的       NCK←→PLC
         FC2必须在OB1的开始部分    FC2————“gp_hp”
    FC10:处理报警信息       FC10————“AL-MSG”
         PLC产生报警,传给NCK,NC采取措施,同时在MMC上显示报警文本
     调用FC10,有两个参数需设置
  TouserIF=TRUE(相当于1)和FALSE(相当于0)
          Quit:=I3.7(报警文本)。报警复位键(RESET)地址I3.7
    FC19:机床控制面板主程序    FC19————“MCP-IFM”
         BAGNO(方式组号)=B#16#1(B——B进制  16—16进制)
         CHANNO(通道号)= B#16#1
         SPINDLEIFNO:  = B#16#4(主轴号)
  FEEDHOLD  =M100.0(进给暂停)
  SPINDLEHOLD =M100.1(主轴停止)
 •DB块
   1. DB模块类型主要有:
      DBB——数据模块类型
      DBW——数据块字(16位)
      DBD——数据块双字(32位)
   2.数据类型:
      DOUBLE:实型或整型数,输入范围±4.19×10-307————±1.67×10308
      DWORD:整型数,范围为-2.147×109————2.147×109
      BOOLEAN:0获1
      BYTE:整型数,范围位-128————127
      STRING:最多16位字符串
   3.常用数据块功能
       DB2:报警接口信号。该信号是从PLC到NCK,在PLC中设置相应的位就能在MMC上产生相应的报警号(7开头的报警是机床场假设定的)
       DB10:显示NCU的状态,用来交换NCK的快速I/O的状态的接口,还有一些NCK的状态信号
       DB11:方式组信号接口
       DB19:操作面板信号接口
       DB21—DB30:通道信号接口
       DB31—DB61:轴/主轴的接口信号
   4.调试中通用的数据块主要由:
       DBX6.0:进给使能禁止
       DBX6.1:读入使能禁止      
       DBX7.0:启动使能禁止       PLC→NC   
       DBX7.7:通道复位      
       DBX194.0——-DBX206.3       NC→PLC
       DBX1.5:测量系统1生效
       DBX1.6:测量系统2生效
       DBX2.1:控制使能
       DBX21.7:脉冲使能(如没有,则为自由停止)    
       DBX4.3:轴停止                               PLC→NC   
       DBX12.0:轴负向硬限位
       DBX12.1:轴正向硬限位      
       DBX12.7:回零减速
       DBX61.7:电流环有效
       DBX61.6:速度环有效
       DBX61.5:位置环有效
       DBX61.4:轴静止
       DBX83.5:主轴速度在设定范围内
 西门子数控系统调试,编程和维修概要(七)
 西门子数控系统调试,编程和维修概要 
 SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC  MAGAGER是西门子用于进行PLC程序编制,进行机床状态控制的组件,它主要组成包括电源模块、CPU模块、输入输出模块,其接口有,RS232借口,PROFIBUS借口,MPI电缆接口等。通过X122、MPI插口,使电脑与NCU相连PLC。
 硬件组态
 硬件组态:告诉PLC硬件结构的过程
 波特率:MPI     187.5kbps
         OPI     1.5Mbps
 过程:建项目-→建站-→组态硬件
 •自动组态:用线缆建PLC与840D相连,用自动组态自动识别(上载站)将PLC传到计算机:
 PLC-→UPLOAD-→选MPI地址=2,若地址=3,将包括PLC和NCU
 若备份PLC,则过程为:
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 建立完站后,出现连个文件夹:hardware和cpu.CPU文件夹下有S7程序。
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 (1)symbols  符号表    如I40.1为第40个字节第1位
 (2)BLOCKS  功能块
 •手动组态:
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     选相应的位置(待置位表中),再在右侧相应的模块上双击就将模块选定,选好后再下载 
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   逻辑梯形图(LAD):
   语句表(STL):
   功能块图(FBD):
 语句表编程常用指令:
 与指令:    A 常开     AN 常闭
 或指令:    O 常开     ON 常闭
 输出指令:  =
 调用指令:  CALL  FCXX
     FP:上升沿检测指令
     FN:下降沿检测指令
 FP后必须跟中间寄存器
 CLR 运算结果,清零
 SET 置1
 S   置位1
 R   清零
 块
 •STEP7中常用BLOCK主要有几种:OB组织块、FC功能块、FB功能块、DB数据块等
 OB:功能块,相当于主程序,常用的有OB1和OB100;
 FC、FB:功能块,相当于子程序
     在编完子程序后,必须在主程序中调用子程序OB100是PLC上电后先执行,只执行一次;OB1是PLC CPU循环执行的程序。上电后首先执行OB100,再执行OB1(反复执行;OB100调用FB1(西门子编好)
 FB1是系统里用OPI总线连接PCU和MCP,对控制面板进行定义:
    (1)控制面板的输入地址的起始地址
    (2)控制面板的数量
    (3)控制面板的输出地址的起始地址
 控制面板的MPI地址:MCPIBUSADR=6
 • OB1块
    FC2:基本NCK与PLC通讯的       NCK←→PLC
         FC2必须在OB1的开始部分    FC2————“gp_hp”
    FC10:处理报警信息       FC10————“AL-MSG”
      PLC产生报警,传给NCK,NC采取措施,同时在MMC上显示报警文本调用FC10,有两个参数需设置
  TouserIF=TRUE(相当于1)和FALSE(相当于0)
          Quit:=I3.7(报警文本)。报警复位键(RESET)地址I3.7
    FC19:机床控制面板主程序    FC19————“MCP-IFM”
         BAGNO(方式组号)=B#16#1(B——B进制  16—16进制)
         CHANNO(通道号)= B#16#1
         SPINDLEIFNO:  = B#16#4(主轴号)
  FEEDHOLD  =M100.0(进给暂停)
  SPINDLEHOLD =M100.1(主轴停止)
 •DB块
 1. DB模块类型主要有:
      DBB——数据模块类型
      DBW——数据块字(16位)
      DBD——数据块双字(32位)
 2.数据类型:
      DOUBLE:实型或整型数,输入范围±4.19×10-307————±1.67×10308
      DWORD:整型数,范围为-2.147×109————2.147×109
      BOOLEAN:0获1
      BYTE:整型数,范围位-128————127
      STRING:最多16位字符串
 3.常用数据块功能
 DB2:报警接口信号。该信号是从PLC到NCK,在PLC中设置相应的位就能在MMC上产生相应的报警号(7开头的报警是机床场假设定的)
       DB10:显示NCU的状态,用来交换NCK的快速I/O的状态的接口,还有一些NCK的状态信号
       DB11:方式组信号接口
       DB19:操作面板信号接口
       DB21—DB30:通道信号接口
       DB31—DB61:轴/主轴的接口信号
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       DBX6.0:进给使能禁止
       DBX6.1:读入使能禁止      
       DBX7.0:启动使能禁止       PLC→NC   
       DBX7.7:通道复位      
       DBX194.0——-DBX206.3       NC→PLC
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       DBX1.6:测量系统2生效
       DBX2.1:控制使能
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       DBX4.3:轴停止                  PLC→NC   
       DBX12.0:轴负向硬限位
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       DBX12.7:回零减速
       DBX61.7:电流环有效
       DBX61.6:速度环有效
       DBX61.5:位置环有效
       DBX61.4:轴静止
       DBX83.5:主轴速度在设定范围内

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