西門子840D數(shù)控系統(tǒng)入門課件課堂

1、主編,張愛紅,2007,版,單元一,西門子數(shù)控系統(tǒng)概述,單元二,數(shù)控系統(tǒng)的部件連接,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,單元五,機床數(shù)據(jù)設(shè)定,單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,項目五,西門子數(shù)控系統(tǒng),項目五,西門子數(shù)控系統(tǒng),組成,單元一,西門子數(shù)控系統(tǒng)概述,802S,802C,e,e,Apr.97Apr.03,May 03Oct.03,基本系列,價格,功能系列,810D,840D,802D,V2.1,802S base line,802C base line,SimoDrive Base line,802D,Base line,性,能,SINUMERIK,802,S,b

2、ase line,SINUMERIK,802,C,base line,單元一,西門子數(shù)控系統(tǒng)概述,單元一,西門子數(shù)控系統(tǒng)概述,SINUMERIK,810D,PCU 20,主軸電機,I/O,饋入,再生模塊,軸擴展模塊,機床控制面板,任選,OP,鍵盤,植入式,HMI,電源部分,NC,數(shù)字控制,PLC,可編,程邏輯控制,驅(qū)動器,可以提供多種,HMI,版本,電源部分,單元一,西門子數(shù)控系統(tǒng)概述,主軸電機,I/O,I/R,機床控制面板,任選,OP,鍵盤,Windows NT,伺服電機,NC+PLC,驅(qū)動,可以提供多種,HMI,版本,PCU50,電源部分,SINUMERIK,840D,單元一,西門子數(shù)控系

3、統(tǒng)概述,操作站,電氣柜,伺服,電機,380 VAC,24V,直流電源,SITOP/ PS307,濾,波,器,電,抗,器,機,床,電,器,部,件,手輪,變壓器,220 VAC,24 VDC,N,L,R,S,接,口,RS232,隔離器,24 VDC,2,4,V,D,C,鍵盤,機床控制面板,主,開,關(guān),220 VAC,個人,計算機,24 VDC,X,1,1,1,X,2,2,2,X,3,3,3,P,P,7,2,4,8,電,源,模,塊,功,率,模,塊,X,1,1,1,X,2,2,2,X,3,3,3,P,P,7,2,4,8,24 VDC,802D,PCU,電纜通道,功,率,模,塊,功,率,模,塊,控,制,

4、模,塊,總線模塊,控,制,模,塊,控,制,模,塊,伺服,電機,伺服,電機,220VAC,單元二,西門子部件連接,總連接圖,單元二,西門子部件連接,系統(tǒng)控制及顯示單元,系統(tǒng)與顯示單元合為,一體,此單元有一塊,486,工控機作主控,CPU,負責(zé)數(shù)控運算、界面管理,PLC,邏輯運算等。其顯示單元為,10.4,吋真彩,液晶,顯示屏,OP,，與鍵盤輸入單元組成人機界面,與系統(tǒng)其他單元間的通訊采用,PROFIBUS,現(xiàn)場總線，另有,2,個,RS232,接口與外界通訊,單元二,西門子部件連接,PP,單元,最大,144,點輸入,96,點輸出,由,PROFIBUS,完成與,PCU,的通訊,單元二,西門子部件連接

5、,PROFIBUS,總線單元,由,PROFIBUS,子模塊,各單元上相應(yīng)的,PROFIBUS,接口以及,PROFIBUS,總線電纜,組成,PROFIBUS,總線連接時要求各接點進出,方向正確,兩根線,不交叉,且,連接可靠,屏蔽接牢,各接點插頭上的設(shè)置開關(guān)嚴格遵循,終端為,ON,中間為,OFF,的原則,單元二,西門子部件連接,SIMODIVE 611U,SIMODIVE 611U,數(shù)字伺服驅(qū)動單元（伺服驅(qū)動器調(diào)試軟,件安裝,由,電源模塊、功率模塊,611U,控制模塊,組成,其中電源模塊負責(zé)將,380V,交流電轉(zhuǎn)換成,600V,直流母線電壓,74,73.2,73.1,72,53,52,51,63,

6、9,9,64,19,9,112,48,NS1,NS2,電源饋入模塊,功率模塊,單元二,西門子部件連接,驅(qū)動電源模塊,單元二,西門子部件連接,伺服電機,通常有,1FK6/1FK7/1FT6/1PH7,等電機組成,單元二,西門子部件連接,連接圖,數(shù)控系統(tǒng)采用,24V,直流供電，要選擇好直流穩(wěn)壓電源的,容量,數(shù)控系統(tǒng)中需要直流,24V,供電部件有,數(shù)控系統(tǒng)和鍵盤、機,床控制面板、數(shù)字輸入輸出模塊等,盡可能采用,單獨,的,24V DC,電源為數(shù)字輸出外部供電,單元二,西門子部件連接,數(shù)控系統(tǒng)的供電,74,73.2,73.1,72,53,52,51,63,9,9,64,19,9,112,48,NS1,N

7、S2,24 VDC,E,x,c,h,a,n,g,e,R,e,a,d,y,O,v,e,r,T,e,m,p,P,o,w,e,r,PP72/48,主,開,關(guān),電網(wǎng)濾波器,選件,電抗器（根據(jù)電源模塊的功率選配,380 VAC,T64,T63,T48,與主軸停止同步,t,t,斷電時序,t,t,上電時序,0 V,連接到,PLC,輸入端,連接到,PLC,輸出端,0 V,電源饋入模塊,單元二,西門子部件連接,電源饋入模塊,單元二,西門子部件連接,功率、控制模塊,A1,A2,X411,X412,X472,X471,X423,Q0.A,和,Q1.A,用于模擬,主軸的使能控制,I 0.A,是用于測量的高,速輸入接口

8、,如果測量裝置使用外,部,24V,電源，該,24V,電,源的,0V,應(yīng)與,M24,連接,模擬輸出用于模擬主,軸的速度給定,75A,為,10V,15,為參考地,注意,模擬輸出為,8,位,D/A,轉(zhuǎn),換器，最小當(dāng)量為,78mV,所以該模擬信,號不能用于位置控制,如果使用,Q0.A,或,Q1.A,時,P24,和,M24,應(yīng)連,接外部,24V,電源,直流母線導(dǎo)流條必須,與電源模塊的直流母,線導(dǎo)流條緊密連接,56. A,14. A,24. A,20. A,65. A,9. A,I 0. A,I 1. A,Q 0.A,Q 1.A,56. B,14. B,24. B,20. B,65. B,9. B,I 0

9、. B,I 1. B,Q 0. B,Q 1. B,75 A,16 A,75,16,15,P24,M24,663,9,19,TTL,編碼器接口,用于連接主軸外置編,碼器,該接口最大信號頻率,為,1 MHz,對于車床或加工中心,應(yīng)根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速進,可能選擇高線數(shù)的編,碼器,建議,選用西門子配套的編,碼器和配套的電纜,RS232,通訊接口,用于連接驅(qū)動器調(diào)試,軟件,SIMOCOM,驅(qū)動器設(shè)備總線接口,由電源模塊通過配套,的扁平電纜連接,U V W,U,V,W,611UE,和功率模塊,單元二,西門子部件連接,主軸變頻控制,56. A,14. A,24. A,20. A,65. A,9. A,I 0.

10、A,I 1. A,Q 0.A,Q 1.A,75 A,16 A,75,16,15,P24,M24,663,9,19,611UE,速度給定,參考地,CW,CCW,COM,變頻器,CW,CCW,10V,模擬信號參考地,24 VDC,0 V,0 V,模擬主軸的連接,單元二,西門子部件連接,動力電纜,電機信號電纜的,屏蔽網(wǎng)與功率模,塊殼體連接,電機電纜及信號電纜的屏蔽連接,單元二,西門子部件連接,輸入,輸出模塊,5,0,4,8,4,6,4,4,4,2,4,0,3,8,3,6,4,9,4,7,4,5,4,3,4,1,3,9,3,7,3,5,3,4,3,3,3,2,3,1,3,0,2,9,2,8,2,7,2

11、,6,2,5,2,4,2,3,2,2,2,1,2,0,1,9,1,8,1,7,1,6,1,5,1,4,1,3,1,2,1,1,1,0,9,8,7,6,5,4,3,2,1,X,1,1,1,X,2,2,2,X,3,3,3,端子轉(zhuǎn)換器,輸出公共端：外部,24V,直流電源,輸入公共端：外部,24V,直流電源的,0 V,24V,直流輸出,可用于輸入信號公共端,端子,27,28,29,30,無定義,24,個電平輸入信號,1530 V,為高電平,15 V,為低電平,高電平電流,215 mA,16,個電平輸出信號,高電平輸出,24 V,輸出電流,max,250 mA,同時系數(shù),1,一、西門子,PLC,編程工具

12、,安裝,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,二、操作界面,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,三、機床控制梯形圖的在線顯示,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,四、通過,PLC,程序選擇加工程序,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,五,NC,與,PLC,數(shù)據(jù)交換,PLC,應(yīng)用程序,Read / Write,V4900 0000 V4900 0511,交換數(shù)據(jù)區(qū),512 Bytes,NC,程序,A_DBB n,Byte,SA_DBW n,Word,A_DBD n,Double,A_DBR n,Real,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,六,PLC,遠程診斷功能,監(jiān)控,PLC,狀態(tài),下載或上載,PLC,應(yīng)

13、用程序,單元三,西門子,PLC,應(yīng)用編程,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,一、伺服驅(qū)動器的使能控制,斷開,斷開,斷開,斷開,斷開,0,置,0,禁,止,電源模塊,611UE,NC,接口,端子,48,與,端子,9,端子,63,與,端子,9,端子,64,與,端子,9,端子,663,與,端子,9,端子,65,與,端子,9,脈沖使能,V380 x4001.7,控制使能,V380 x0002.1,接通,接通,接通,接通,接通,置,1,1,伺,服,使,能,由,PLC,按照規(guī)定的時序,控制繼電器，通過繼電,器的觸點將端子閉合,可由,PLC,控制，或,直接將控制端子短,接,由,PLC,根據(jù)電源模,塊端子,63,和端子

14、,64,的狀態(tài)，將各軸的內(nèi),部的脈沖使能和控制,使能信號置位,1,急?？刂?在機床緊急情況下，使機床所有部件制動，并在最短的,時間內(nèi)停止,有些機床要求急停時切斷數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和其他電,氣部件的電源,通過繼電器控制電源模塊的使能，例如按下急停按鈕,使繼電器失電而導(dǎo)致驅(qū)動器端子,9,和,64,斷開。任何一軸的硬,限位均可起此作用,二、急?？刂坪拖尬豢刂?單元四,基本控制邏輯設(shè)計,74,73.2,73.1,72,53,52,51,63,9,9,64,19,9,112,48,NS1,NS2,連接到,PLC,輸出端,0 V,通過繼電器控制電源模塊的使能,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,2,限位控制,硬限位

15、,軟限位,加工區(qū)限位,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,1,進給倍率和主軸倍率,2,電子手輪,3,進給軸的手動控制,4,程序運行控制選項,三、基本操作功能,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,1,電動刀架控制原理,系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，刀架電機正轉(zhuǎn)繼電器動作，電機,正轉(zhuǎn)，通過減速機構(gòu)和升降機構(gòu)將上刀體上升至一定位置,離合盤起作用，帶動上刀體旋轉(zhuǎn)到所選擇刀位，發(fā)訊盤發(fā),出刀位信號，刀架電機反轉(zhuǎn)繼電器動作，電機反轉(zhuǎn)，完成,初定位后上刀體下降，齒牙盤嚙合，完成精確定位，并通,過升降機構(gòu)鎖緊刀架,四、車床刀架控制,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,2,電動,刀架控制的相關(guān),PLC,單元四,基本控制邏輯設(shè)計,機床數(shù)據(jù)是數(shù)控系統(tǒng)與機床

16、以及伺服驅(qū)動之間,匹配的媒介,機床數(shù)據(jù)是數(shù)控系統(tǒng)功能管理和開放的鑰匙,機床數(shù)據(jù)是機床動態(tài)特性的調(diào)節(jié)閥門,機床數(shù)據(jù)為,PLC,邏輯控制提供靈活的方式,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,機床數(shù)據(jù)功能,通用機床數(shù)據(jù),軸機床數(shù)據(jù),PLC,機床數(shù)據(jù),伺服驅(qū)動數(shù)據(jù),其他機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,機床數(shù)據(jù)分類,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,通用機床數(shù)據(jù),軸機床數(shù)據(jù),主要是與機床各運行軸相關(guān)的機械電氣參數(shù),機床進給軸及相關(guān)機床數(shù)據(jù)示意,機床主軸及相關(guān)機床數(shù)據(jù)示意,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),與機械匹配的數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),軸速度,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定

17、,軸機床數(shù)據(jù),參考點,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),反向間隙及螺距誤差補償,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,軸機床數(shù)據(jù),主軸,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,伺服驅(qū)動數(shù)據(jù),MD880,電機轉(zhuǎn)速,MD918: PROFIBUS,地址,MD1005,電機編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù),MD1120,電流環(huán)增益,MD1121,電流環(huán)積分時間,MD1407/MD1408,速度環(huán)增益,MD1409/MD1410,速度環(huán)積分時間,機床動態(tài)數(shù)據(jù)分析,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,1,機床的精度除

18、了與機械部件的精度有關(guān)外，還,與數(shù)控系統(tǒng)的分辨率、檢測元件的精度以及,動態(tài)特性調(diào)節(jié)的好壞有關(guān),2,動態(tài)特性還影響機床相關(guān)坐標的插補精度,單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,PLC,機床數(shù)據(jù),單元五,機床數(shù)據(jù)的設(shè)定,其他機床數(shù)據(jù),單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,存儲器,Version 1,Version 2,802D,系統(tǒng)配備了,32M,靜態(tài)存儲器,SRAM,與,16M,高速閃存,FLASH,ROM,兩種存儲器，靜態(tài)存儲器區(qū)存放工作數(shù)據(jù)（可修改），高,速閃存區(qū)存放固定數(shù)據(jù)，通常作為數(shù)據(jù)備份區(qū)，以及存放系統(tǒng),程序,單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,兩種起動方式,冷啟動,S1,開關(guān)選擇（左圖,熱啟動。操作面板選擇（右圖,單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,三種起動方式,冷熱啟動均有,正常上電啟動。以靜態(tài)存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)啟動,缺省值上電啟動。以,SIEMENS,出廠數(shù)據(jù)啟動,按存儲數(shù)據(jù)上電啟動。以高速閃存,FLASH ROM,內(nèi)的備份數(shù),據(jù)啟動,802D,的數(shù)據(jù)保護方法,機內(nèi)存儲,機外存儲,PC,卡存儲,單元六,西門子數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護,機內(nèi)存儲,機內(nèi)存儲即將靜態(tài)存儲器,SRAM,區(qū)已修