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SIEMENS數控系統(tǒng)的基本配置

發(fā)布時間:2020/2/17 16:07:39
            SIEMENS數控系統(tǒng)的基本配置
  德國西門子(SIEMENS)公司是生產數控系統(tǒng)的世界著名廠家。20世紀70年代,西門子公司生產出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)。到現在,市面上常用的數控系統(tǒng)有802系列、840系列、810系列等。西門子公司目前比較普及的數控系統(tǒng)產品結構如圖16所示。
  
  圖16西門子敷控系統(tǒng)產品結構
  每一個數控廠家生產的數控系統(tǒng)在產品更新換代過程中,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,如參數設置、接121設置、基本操作界面等。西門子不同系列的數控產品也不例外,其產品具有較高的通用性。本節(jié)將以西門子840D系統(tǒng)為倒來學習西門子數控系統(tǒng)。
  SINUMERIK 840D是由數控及驅動單元(Compact Control Unit,CCU)或NCU(Numeri cal Control Unit)、人機界面(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,總是將驅動單元SIMODRIVE 61ID和數控單元(CCU或NOU)并排放在一起,并用設備總線互相連接,因此在說明時將兩者劃歸一處。840D數控系統(tǒng)基本配置如圖17所示。
  
  圖17 840D致控系統(tǒng)基本配置
  1)數控及驅動單元
  (1)數控單元NCUOSINUMERIK 840D的數控單元被稱為NCU單元,負責NC所有的功能、機床的邏輯控制以及和MMC的通信等功能。它由一個COM CPU板、一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成。
根據選用硬件如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數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相應的數控軟件和PIE控制軟件,并且?guī)в蠱PI或Profibus接口、RS232接口、手輪及測量接口、PCMCIA卡插槽等,所不同的是NCU單元很薄,所有的驅動模塊均排列在其右側,如圖18所示。
  (2)數字驅動。SINUME琳K 840D配置的驅動一般都采用SIMoDRIVE 611D,它包括兩部分:電源模塊和驅動模塊(也稱功率模塊)。
  電源模塊主要為NC和驅動裝置提供控制和動力電源,產生母線電壓,同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據容量不同,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,通過模塊上的訂貨號或標記可識別。
  611D數字驅動是新一代數字控制總線驅動的交流驅動,它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種,相應的進給伺服電機可采用1Fq6或者1FK6系列,編碼器信號為1Vpp正弦波,可實現全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
  2)人機交換界面
  人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,完成數控系統(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、機床控制面板(Machine Control Panel,MCP)三部分。MMC實際上就是一臺計算機,有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤,帶軟驅;P單元正是這臺計算機的顯示器,而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
(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;而MMCl03的CPU為奔騰,可以帶硬盤。一般地,用戶為SINUMER- IK 810D系統(tǒng)配MMCl00.2,而為SINUMERIK 840D配MMCl03。
PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10COP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊,目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70、PCU20對應于MMCl00.2,不帶硬盤,但可以帶軟驅;PCU50、PCU70對應于MMCl03,可以帶硬盤。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HMI。一般標準供貨時,PCU20裝載的是嵌入式HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。
(2)OP、OP單元一般包括一個10.4FT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求,西門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是專門為數控機床而配置的,它也是OPI(Opmtor Panel Interface)上的一個節(jié)點,根據應用場合不同,其布局也不同,目前,有車床版MCP和銑床版MCP兩種。
SINUMERIK 840D應用了MPI(Multiple Point Interface)總線技術,傳輸速率為187.5KB/s,OP單元為這個總線構成的網絡中的一個節(jié)點。對810D和IMOD,MCP的 MPI地址分別為14和6,用MCP后面的S3開關設定。為提高人機交互的效率,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部分使用的是西門子SIMATIC s7—300的軟件及模塊,在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊、接El模塊和信號模塊,如圖20所示。
最多8個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)是用于各級之間互連的。
信號模塊(SM)是機床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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