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SIEMENS数控系统的基本配置

发布时间：2020/2/17 16:07:39

　　　　　　　　　　　　SIEMENS数控系统的基本配置
　　德国西门子(SIEMENS)公司是生产数控系统的世界著名厂家。20世纪70年代，西门子公司生产出SINUMERIK 6T、6M、7T、7M系统；80年代初期又推出了SINUMERIK 8T、8M、8MC系统；后又相继推出SINUMERIK 850T、850M和850/880系统。到现在，市面上常用的数控系统有802系列、840系列、810系列等。西门子公司目前比较普及的数控系统产品结构如图16所示。
　　

　　图16西门子敷控系统产品结构
　　每一个数控厂家生产的数控系统在产品更新换代过程中，都有一定的继承性。不仅包括硬件的功能还包括软件的特点，如参数设置、接121设置、基本操作界面等。西门子不同系列的数控产品也不例外，其产品具有较高的通用性。本节将以西门子840D系统为倒来学习西门子数控系统。
　　SINUMERIK 840D是由数控及驱动单元(Compact Control Unit，CCU)或NCU(Numeri cal Control Unit)、人机界面(Man Machine Communication，MMC)、可编程控制器(PLC)模块三部分组成。由于在集成系统时，总是将驱动单元SIMODRIVE 61ID和数控单元(CCU或NOU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将两者划归一处。840D数控系统基本配置如图17所示。
　　

　　图17 840D致控系统基本配置
　　1)数控及驱动单元
　　(1)数控单元NCUOSINUMERIK 840D的数控单元被称为NCU单元，负责NC所有的功能、机床的逻辑控制以及和MMC的通信等功能。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(3l轴)等若干种，NCU单元中也集成SINU— MERIK 840D数控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和PIE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，如图18所示。
　　(2)数字驱动。SINUME琳K 840D配置的驱动一般都采用SIMoDRIVE 611D，它包括两部分：电源模块和驱动模块(也称功率模块)。
　　电源模块主要为NC和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，记为U/E电源模块；凡大于15kW均需带馈人装置，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1Fq6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。
　　2)人机交换界面
　　人机交换界面负责NC数据的输入和显示，完成数控系统和操作者之间的交互，它由 MMC和操作面板(Operation Panel，OP)箜t成。
MMC包括OP单元、MMC、机床控制面板(Machine Control Panel，MCP)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；P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、最常用的MMC有两种：MMCl00.2和MMCl03，其中MMCl00.2的CPU为486，不能带硬盘；而MMCl03的CPU为奔腾，可以带硬盘。一般地，用户为SINUMER- IK 810D系统配MMCl00.2，而为SINUMERIK 840D配MMCl03。
PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10COP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70、PCU20对应于MMCl00.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMCl03，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又分为两种：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10.4FT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。P单元，如OP010、OP010C、OP030、OP031、OP032、OP032S等，如图19所示。
　　

　　图19 OP010操作面板外形图
　　(3)MCP、MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI(Opmtor Panel Interface)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。
SINUMERIK 840D应用了MPI(Multiple Point Interface)总线技术，传输速率为187.5KB/s，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。对810D和IMOD，MCP的 MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。为提高人机交互的效率，又有。PI总线，它的传输速率为1.5MB/s。
　　3)PLC模块
　　SINUMERIK 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、接El模块和信号模块，如图20所示。
最多8个SM模块
　　

　　图20 SINUMERIK 840D系统的PLC模块电源模块(is)是为PLC和NC提供电源的，有+24V和+5V。接口模块(IM)是用于各级之间互连的。
信号模块(SM)是机床PLC的输入/输出模块，有输入型和输出型两种。 SINUMERIK 840D系统连接图如图21所示。
　　接PGm程嚣
　　

　　图21 SINUMERIK 840D系统连接图

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