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        西门子数控系统

        更新时间:2021-08-17

        生产地址:德国

        简要描述:

        西门子数控系统维修、西门子数控伺服驱动器维修、西门子840D系统NCU主板维修、西门子数控床伺服电机维修、西门子系统模块、驱动、电源、电机、PLC、面板、工控机、主轴模块、主轴电机、NCU、控制器、802/828D等系统维修。

          西门子数控系统产品种类
          西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品,西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。
          用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下:
          西门子各系统的性价比较
          1) 802D
          (请参阅:802D 简明调试指南)
          具有免维护性能的SINUMERIK802D,其核心部件 - PCU (面板控制单元)将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。
          SINUMERIK 802D
          SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。
          模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机,为机床提供了全数字化的动力。
          通过视窗化的调试工具软件,可以便捷地设置驱动参数,并对驱动器的控制参数进行动态优化。
          SINUMERIK802D集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序,简化了制造厂设计过程,缩短了设计周期。
          2) 810D
          (请参阅:SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本)
          在数字化控制的领域中,SINUMERIK 810D次将CNC和驱动控制集成在一块板子上。
          快速的循环处理能力,使其在模块加工中独显威力。
          SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能,可以在集成控制系统上实现快速控制。
          另一个例子是坐标变换功能。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;
          刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。
          样条插补功能(A,B,C样条)用来产生平滑过渡;压缩功能用来压缩NC记录;多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。
          温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外,系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D
          3) 840D
          SINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,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SIMATIC7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。
          西门子数控系统产品功能
          控制类型
          采用32位微处理器、实现CNC控制,用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。
          机床配置
          可实现钻、车、铣、磨、切割、冲、激光加工和搬运设备的控制,备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块:多可以控制31个进给轴和主轴.进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补,这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。
          操作方式
          其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACH IN) 手动输入运行(MDA) ,自动方式:程序的自动运行,加工程序中断后,从断点恢复运行;可进行进给保持及主轴停止,跳段功能,单段功能,空运转。
          轮廓和补偿
          840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。
          NC编程
          840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准),具有高级语言编程特色的程序编辑器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可同时进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。
          PLC编程
          840D的集成式PLC完全以标准sIMAncs7模块为基础,PLC程序和数据内存可扩展到288KB,u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以极高的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。
          操作部分硬件
          840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外,2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
          显示部分
          840D提供了多语种的显示功能,用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一种语言转换为一种语言,系统提供的语言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语:显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
          2.1 西门子数控系统的基本构成
          请参阅:SIEMENS数控系统操作部件
          SIEMENS用于数控系统的HMI软件
          西门子数控系统有很多种型号,首先我们来观察一下802D所构成的实物图,SINUMERIK 802D是个集成的单元,它是由NC以及PLC和人机界面(HMI)组成,通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板,完控制功能。
          而在西门子的数控产品中有特点,有代表性的系统应该是840D系统。因此,我们可以通过了解西门子840D系统,来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。
          2.2西门子810D系统的结构组成 (请参阅:SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本)
          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。
          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(Man Machine communication)
          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(Operation pannel)
          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为常用。
          (3)、MCP(Machine control pannel)
          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。
          2. NCU(Numerical control unit)数控单元
          SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元(在810D中称为CCU(compact control unit)):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接口,RS232接口,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。
          西门子数控系统数字驱动
          (请参阅:Simodrive 611 Universal 产品介绍)
          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。
          4. 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),CPU模块,接口模块(Interface Module)及信号模块(Signal Module)。PLC模块的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。
          西门子数控系统元件
          系统集成和连接以下元件:大可以连接2个电子手轮,小型手持单元,通过I/O 模块PP 72/48 或通过 MCPA模块控制的机床操作面板,MCPA 模块被插入安装在PCU 210的后背板。MCPA 模块可以连接机床控制面板,同时具有用于模拟主轴的模拟接口。大可以连接3个I/O模块PP 72/48。

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