SIEMENS公司的主要数控系统

本文格式为Word版，下载可任意编辑SIEMENS公司的主要数控系统 SIEMENS数控系统，以较好的稳定性和较优的性能价格比，在我国数控机床行业被广泛应用。SINMENS数控系统的产品类型，主要包括SINUMERIK 802、810、840等系列。SINUMERIK 802SC 用于车床、铣床等，可控3个进给轴和1个主轴，802S适于步进电机驱动，802C适于伺服电机驱动，具有数字IO接口。SINUMERIK 802D 掌握4个数字进给轴和1个主轴，plc，IO模块，具有图形式循环编程，车削、铣削钻削工艺循环，FRAME（包括移动、旋转和缩放）等功能，为简单加工任务供应智能掌握。SINUMERIK 810D 用于数字闭环驱动掌握，最多可控6轴（包括1个主轴和1个帮助主轴），紧凑型可编程输入输出。SINUMERIK 840D 全数字模块化数控设计，用于简单机床、模块化旋转加工机床和传送机，最大可控31个坐标轴。SINUMERIK 810D840D数控系统已被许多机床生产厂家所采纳。本节以SINUMERK 840D数控系统为例，介绍其性能特点以及软硬件结构。1）SINUMERIK 840D数控系统性能SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年月推出的高性能数控系统。它采纳三CPU结构：人机通信CPU（MMC-CPU）、数字掌握CPU（NC-CPU）和可编程规律掌握器CPU（PLC-CPU）。三部分在功能上既相互分工，又互为支持。在物理结构上，NC-CPU和PLC-CPU合为一体，合成在NCU（Numerical Control Unit）中，但在规律功能上相互独立。SINUMERIK 840D具有以下几个特点：（1）数字化驱动在SINUMERIK 840D中，数控和驱动的接口信号是数字量，通过驱动总线接口，挂接各轴驱动模块。（2）轴控规模大最多可以配31个轴，其中可配10个主轴。（3）可以实现五轴联动SINUMERIK 840D可以实现X、Y、Z、A、B五轴的联动加工，任何三维空间曲面都能加工。（4）操作系统视窗化SINUMERIK 840D采纳Windows 95作为操作平台，使操作简洁、敏捷，易把握。（5）软件内容丰富功能强大SINUMERIK 840D可以实现加工（Machine）、参数设置（Parameter）、服务（Services）、诊断（Diagnosis）及安装启动（Start-up）等几大软件功能。（6）具有远程诊断功能如现场用PC适配器、MODEM卡，通过电话线实现SINUMERIK 840D与远程PC机通信，完成修改PLC程序和监控机床状态等远程诊断功能。（7）爱护功能健全SINUMERIK 840D系统软件分为西门子服务级、机床制造厂家级、最终用户级等7个软件爱护等级，使系统更加平安牢靠。（8）硬件高度集成化SINUMERIK 840D数控系统采纳了大量超大规模集成电路，提高了硬件系统的牢靠性。（9）模块化设计SINUMERIK 840D的软硬件系统依据功能和作用划分为不同的功能模块，使系统连接更加简洁。（10）内装大容量的PLC系统SINUMERIK 840D数控系统内装PLC最大可以配2048输入和2048输出，而且采纳了Profibus现场总线和MPI多点接口通信协议，大大削减了现场布线。（11）PC化SINUMERIK 840D数控系统是一个基于PC的数控系统。2）SINUMERIK 840D数控系统硬件结构SINUMERIK 840D系统硬件组成原理如图所示。图 SINUMERIK 840D数控系统硬件组成框图下面介绍SINUMERIK 840D数控系统主要的功能部件。（1）数字掌握单元NCUNCU（Numerical Control Unit）是SINUMERIK 840D数控系统的掌握中心和信息处理中心，数控系统的直线插补、圆弧插补等轨迹运算和掌握、PLC系统的算术运算和规律运算都是由NCU完成的。在SINUMERIK 840D中，NC-CPU和PLC-CPU采纳硬件一体化结构，合成在NCU中。（2）人机通信中央处理单元MMC-CPUMMC-CPU的主要作用是完成机床与外界及与PLC-CPU、NC-CPU之间的通信，内带硬盘，用以存储系统程序、参数等。（3）操作员面板操作员面板OP的作用是：显示数据及图形，供应人机显示界面；编辑、修改程序及参数；实现软功能操作。在SINUMERIK 840D中有OP031、OP032、OP032S、OP030以及PHG等5种操作员面板。其中，OP031是常使用的操作员面板。（4）机床操作面板MCPMCP的主要作用是完成数控机床的各类硬功能键的操作。主要有以下列6个硬功能键操作。操作模式键区，可选择的操作模式有JOG、MD、TEACH IN和AUTO 等4种操作模式。轴选择键区，实现轴选择，完成轴的点动进给、回参考点和增量进给。自定义键区，供用户使用，通过PLC的数据块实现与系统的联系，完成机床生产厂所要求的特别功能。主轴操作区，主轴倍率开关，实现主轴转速0150%倍率修调。主轴起停按钮实现主轴驱动系统的起停，一般掌握主轴驱动系统的脉冲使能和驱动使能。进给轴操作区， 进给轴倍率开关，实现主轴转速0200%倍率修调。进给轴起停按钮实现进给轴驱动系统的起停，一般掌握进给轴驱动系统的脉冲使能和驱动使能。急停按钮实现机床的紧急停车，切断进给轴和主轴的脉冲使能和驱动使能。（5）电源和驱动系统主电源模块主要功能是实现整流和电压提升功能。驱动系统则包括主轴驱动系统和进给驱动系统两部分。3）SINUMERIK 840D数控系统软件结构SINUMERIK 840D软件系统包括4大类软件：MMC软件系统、NC软件系统、PLC软件系统和通信及驱动接口软件。（1）MMC软件系统在MMC102/103以上系统均带有5GB或10GB的硬盘，内装有基本输入、输出系统（BIOS），DR-DOS内核操作系统、Windows95操作系统，以及串口、并口、鼠标和键盘接口等驱动程序，支撑SINUMERIK与外界MMC-CPU、PLC-CPU、NC-CPU之间的相互通信及任务协调。（2）NC软件系统NC软件系统包括四个内容：固化在EPROM中的NCK数控核初始引导软件。 NCK数控核数字掌握软件系统，包括机床数据和标准的循环子系统，是西门子公司为提高系统的使用效能而开发的一些常用的车削、铣削、钻削和镗削功能等软件。用户必需理解每个循环程的参数含义才能进行调用。以及SINUMERIK 611D驱动数据，也就是SINUMERIK 840D数控系统所配套使用的SIMODRIVE 611D数字式驱动系统的相关参数。PCMCIA卡软件系统，用于安装PCMCIA个人计算机存储卡，卡内预装有NCK驱动软件和驱动通信软件等。（3）PLC软件系统PLC软件系统包括PLC系统支持软件和PLC程序。PLC系统支持软件支持SINUMERIK 840D数控系统内装的CPU315-2DP型可编程规律掌握器的正常工作，该程序固化在NCU内。 PLC程序包含基本PLC程序和用户PLC程序两部分。（4）通信及驱动接口软件主要用于协调PLC-CPU、NC-CPU和MMC-CPU三者之间的通信。 第 5 页 共 5 页