发布网友 发布时间:2022-04-23 21:30
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热心网友 时间:2023-10-10 07:04
西门子D系统的组成 SINUMERIKD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 SIMODRIED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。 ●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 我们最常用的MMC有两种: MMCC.2和MMC,其中MMC.2的CPU为,不能带硬盘; 而MMC的CPU为奔腾, 可以带硬盘,一般的,用户为SINUMERIKD配MMC.2,而为SINUMERIKD配MMC. ※PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而的MMC模块,目前有三种PCU模块--PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC.2,不带硬盘,但可以带软驱;PCU50、PCU70对应于MMC,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 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:OP,OP,OP,OPS等,其中OP最为常用。 3.MCP 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D和D,MCP的MPI分别为14和6,用MCP后面的S3开关设定。 对于SINUMERIKD应用了MPI(Multiple Point Intece)总线技术,传输速率为.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 PanelIntece)总线,它的传输速率为1.5M/秒。 ●数控及驱动单元 1.NCU数控单元 SINUMERIKD的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元: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DRIE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NCU.2,NCU.2,NCU.2,NCU.2(12轴),NCU.2(31轴)等若干种,同样,NCU单元中也集成SINUMERIKD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借口,RS借口,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。 2.数字驱动 数字伺服:运动控制的执行部分,由D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成 SINUMERIKD配置的驱动一般都采用SIMODRIED.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,通过模块上的订货或标记可识别。 D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,编码器为1pp正弦波,可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。 ●PLC模块 SINUMERIKD/D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC S7-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),接口模块(Intece Mole)机模块(Signal Mole)。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+24和+5。 接口模块(IM)是用于级之间互连的。 模块()使用与机床PLC输入/输出的模块,有输入型和输出型两种。 硬件的接口 一.D系统的接口 ? D系统的MMC,HHU,MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面,MPI是西门子PLC的一个多点通讯协议,因而该协议具有开放性,而OPI是D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议,是MPI的一个特例,不具有开放性,它比传统的MPI通讯速度要快,MPI的通讯速度是.5K波特率,而OPI是1.5M。 ? NCU上面除了一个OPI端口外,还有一个MPI,一个Profibus接口,Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样,都是一根双芯的屏蔽电缆。 在MPI,OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻,阻值是欧,所有如果要检测电缆的好坏情况,可以在NCU端打开插座的封盖,量A,B两线间的电阻,正常情况下应该为欧。系列驱动的组成与接口 1.系列的驱动分成模拟A,数字D和通用型U。都是模块化结构,主要有以下几个模块组成: 电源模块 电源模块是提供驱动和数控系统的电源,包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的直流电压。根据直流电压控制方式,它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块,UE模块没有电源的回馈系统,其直流电压正常时为左右,而当制动能量大时,电压可高达多伏。I/R模块的电压一直维持在左右 控制模块 控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制 功率模块 对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源 监控模块 主要是对电源模块弱电供电能力的补充。 滤波模块 对电源进行滤波作用。 电抗 对电压起到平稳作用。 2.电源模块的接口 模块的接口有以下几组: (1)电源接口 U1 1 W1: 主控制回路三相电输入端口 X:工作电源的输入端口,使用时常常与主电源短接,有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间,把的电压端子与P M端子短接,这样由于电压不能马上放电完毕,还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。PM是直流电压输出端子。 (2)控制接口 :控制使能输入,该同时对所有连接的模块有效,该取消时,所有的轴的速度给定电压为零,轴以最大的加速度停车。延迟一定的时间后,取消脉冲使能 63:脉冲使能输入,该同时对所有连接的模块有效,该取消后,所有的轴的电源取消,轴以*的形式停车。 48:主回路继电器,该断开时,主控制回路电源主继电器断开。 :调试或标准方式,该一般用在传输线的调试中,一般情况接到系统的24上。 X:模块准备好和模块的过热。准备与模块的拨码开关的设置有关,当S1.2=ON时,模块有故障时,准备好取消,而S1.2=OFF时,模块有故障和使能(63,)取消时,都会取消准备好,因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置,否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热输出。 NS1/NS2:主继电器闭合使能,只有该为高电平时,主继电器才可能得电。该常用来作主继电器闭合的连锁条件。 AS1/AS2:主继电器状态,该反映主继电器的闭合状态,主继电器闭合时为高电平。 9/19/R:9是24输出电压,19是24的地,R为模块的复位。 (3)其它辅助接口 X:设备总线 ,为后面连接的模块供电用。 X:电压检测端子,供诊断和其它用途用。 7: P24 ,+24 ?45:P15,+15 ?44:N15,-15 10:N24,-24 ?15:M,0 电源模块上面有6个指示灯,分别指示模块的故障和工作状态。一般正常情况下绿灯亮表示使能丢失(63和),黄灯亮表示模块准备好,这时直流电压已经达到系统正常工作的允许值。 电源模块正常工作的使能条件: 48,,63,接高电平,NS1和NS2短 接,显示为一个黄灯亮,其它灯都不亮。直流母线电压应在左右. 3.驱动控制模块接口 (1)D驱动控制模块接口 D控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连,基本没有太多的接口。 X: 轴脉冲使能,该为低电平时,该轴的电源撤消,一般这个直接与24短接 X: BERO 端子,该接口用作BERO开关的输入口。 X34,X35模拟输出口,其中有两个模拟口(X1,X2 )用作模块诊断测试用,它可以用来跟踪一些数字量,比如转速,电压和电流等并把它转换成0到5的模拟电压输出,具体的输出可以通过数控系统选择,Ir模拟输出口是固定输出电机R相的电流的模拟值。 X: 电机编码器接口,输入电机的编码器,还有电机的热敏电阻,其中电机的热敏电阻值是通过该插座的13和25脚输入,该热敏电阻在常温下为欧,度时大于欧,这时控制板关断电机电源并产生电机过热。(1PH7电机温度检测连接同1FT6/1FK6电机) X: 直接测量系统输入口,输入直接位置测量,一般为正余弦电压 D的控制板的速度环和电流环的参数设置在NCK里面,故更换控制板后不需要重新设置参数。 (2)A控制模块接口 A控制模块与1FT5电机构成伺服驱动机构,完成速度环和电流环的控制,其速度环和电流环的参数都保存在控制板上,故更换该板要注意参数的设置。接口如下: X: 电机反馈接口,电机的速度实际值和电机的热敏电阻值都通过它输入到控制板里,1FT5电机的速度检测是通过一个测速发电机来实现的,而电机转子的位置是通过18个霍而元件来检测的。电机内的热敏电阻值是通过该插座的11和12脚输入, 在常温下小于欧,当电机内部温度达到度时电阻大约是欧,控制板这时关断电源,并发出。 X: 设定端子,速度的给定值通过该端子的56和14输入,一般来讲,给定值是正负0到10的电压。 X: 使能端子:相应模块的使能输入,是脉冲使能,与电源模块的63作用差不多,只是它仅作用于单个的轴模块。65是控制使能,常常把它和NC侧给定的控制使能相连。 X: 模块状态输出接口,输出模块的状态信息,如模块准备好,等西门子数控系统调试,编程和维修 --西门子数控系统调试,编程和维修概要 D系统操作 ★SINUMERIKD/D或SINUMERIK FM-NC是机床的CNC控制系统,可以通过CNC控制系统的操作面板执行下列基本功能: ●和修改零件程序 ●执行零件程序 ●手动控制 ●读入/读出零件程序和数据 ●编辑程序数据 ●显示和取消 ●编辑机床数据 ●在一个MMC或几个MMC之间或一个NC或几个NC之间建立通信链接(M:N,m-MMC装置和n-NCK/PLC装置) 用户接口包括: ●显示元件,如监测器,LED等; ●操作元件,如键,开关,手伦等。? ★D系统具有数控机床具有的自动、手动、编程、回参考点、手动数据输入等功能。 ●手动:手动主要用来调整机床,手动有连续手动和步进手动,有时为了需要走特定长度时,可以选择变量INC方式,输入要运行的长度即可. ●自动: D的程序一般来讲是在NCK的RAM里执行,所以对MMC或PCU50来讲,需要先把程序装载到NCK里,但对于特别长的程序,可以选择在硬盘里执行,具体操作方法为:选择加工,程序概要,用光标选择要执行的程序,选择从硬盘执行既可.在自动方式下,如果MMC装有SINDNC软件,还可以从网络硬盘上执行程序. ●*跟自动方式差不多,只是它的程序可以逐段输入,不一定是一个完整的程序,它存在NCK里面一个固定的MDA缓冲区里,可以把MDA缓冲区的程序存放在程序目录里,也可以从程序区里调程序到MDA缓冲区来. ●REPOS:重定位功能,有时在程序自动执行时需要停下来把刀具移开检测工件,然后接着执行程序,需要重定位功能,操作方法是在自动方式下暂停程序执行,转到手动,移开相应的轴,要重新执行程序时,转到重定位方式,按相应的轴按钮,回到程序中断点,按启动键程序继续执行.注意在这个过程中不能按复位键. ●程序模拟:D支持在程序正式运行前进行图形模拟,以减少程序的故障率,但由于MMC系统的不同,模拟的方法不一样,在MMC上,程序模拟完全在MMC上执行,故模拟中不会对NCK产生影响,但在MMC.2上,程序模拟在NCK里面执行,与程序实际执行情况一样,因此在模拟前务必要选择程序测试,如果还要提高模拟速度,还可以选择空运行。 系统的连接与调试 (一)硬件的连接 1.SINUMERIKD/D系统的硬件连接从两方面入手: 其一,根据各自的接口要求,先将数控与驱动单元,MMC,PLC三部分分别连接正确: (1)源模块X种9,,48的连接;驱动总线和设备总线;最右边模块的终端电阻(数控与驱动单元)。 (2)MMC及MCP的+24电源千万注意极性(MMC)。 (3)PLC模块注意电源线的连接;同时注意的连接。 其二,将硬件的三大部分互相连接,连接时应注意: (1)PI和OPI总线接线一定要正确。 (2)CU或NCU与S7的IM模块连线。 2.检查 在正确完成所有机械的和电气的安装工作后即可进行通电,调试工作;而首先要做的就是开机准备工作,它可确保控制系统及其组件启动正常,并满足EMC检测条件 全部系统连线完成后需要做一些必要的检查,内容如下: 屏蔽: (1)确保所使用的电缆符合西门子提供的接线图中的要求; (2)确保点栏屏蔽两端都与机架或机壳连通。 对于外部设备(如打印机,编程器等),标准的单端屏蔽的电缆也可以用。但一旦控制系统进行正常运行,则应不接这些外部设备为宜;如一定要接入,则连接电缆应两端屏蔽。 ?EMC(Electrognetic Compatibility)检测条件: (1)线与动力线尽可能分开远一些; (2)从NC或PLC出发的活到NC或PLC得线缆应使用SIEMENS提供的电缆; (3)线不要太靠近外部强的电磁场(如点机和变压器); (4)HC/H脉冲回路电缆必须完全与其他所有电缆分开敷设; (5)如果线无法与其它电缆分开,则应走屏蔽穿线管(金属); (6)下列距离应尽可能小: --线与线 --线预辅助等电位端 --等电位端和PE(走在一起) 防护ESD(Electronetic Sensitive Device)组件检测条件: (1)处理带静电模块时,应保证其正常接地; (2)如避免不了接处电子模块,则请不要触摸模块上组件的针脚或其他导电部位; (3)触摸组件必须保证人体通过放静电装置(腕带或胶鞋)与大地连接; (4)模块应北方旨在导电表面上(放静电包装材料如导电橡胶等); (5)模块不应靠近DU,监视器或电视机(离屏幕勿近与10cm); (6)模块不要与可充电的电绝缘材料接触(如塑料与纤维织物); (7)测量的前提条件 --测量仪器接地 --绝缘仪器上的测量头预先放过电 (二)调试 NC和PLC总清 由于是第一次通电,启动,所以有必要对系统做一次总清或总复位。 1.NC总清 NC总清操作步骤如下: ●将NC启动开关S3-→"1"; ●启动NC,如NC已启动,可按一下复位按钮S1; ●待NC启动成功,七端显示器显示"6",将S3-→"0";NC总清执行完成 NC 总清后,SRAM内存中的内容被全部清掉,所有机器数据(Machine Data)被预置为缺省值。 2.PLC总清 PLC总清操作步骤如下: ●将PLC启动开关S4-→"2";=〉PS灯会亮; ●S4-→"3"并保持3秒等到PS等再次亮;=〉PS灯灭了又再亮; ●在3秒之内,快速地执行下述操作S4:"2"-→"3"-→"2";=>PS灯先闪,后又亮,PF灯亮(有时PF等不亮); ●等PS和PF等亮了,S4-→"0";=>PS和PF灯灭,而PR灯亮。 PLC总清执行完成,PLC总清后,PLC程序可通过STEP7软件传至系统,如PLC总清后屏幕上有可作一次NCK复位(热启动)。开机与启动 第一次启动后,NCU状态显示(一个七段显示器及一个复位按钮S1两列状态显示灯及两个启动开关S3和S4。 在确定S3和S4均设定位"0",则此时就可以开机启动了,经过大约几十秒钟,当七段显示器显示"6"时,表明NCK上电正常;此时,"+5"和"SF"灯亮,表明系统正常;但驱动尚未使能,而PLC状态泽"PR"灯亮,表明PLC运行正常。 ● For NCU Connection:×× Seconds"如MMC与NCU通讯成功,则SINUMERIK D/D的基本显示会出现在屏幕上,一般是"机床"操作区,而MMC,由于它是可以带硬盘的,所以在它的背后也有一个七段显示器,如MMC启动成功后它会显示一个"8"字。 ●MCP:在PLC启动过程中,MCP上的所有灯饰不停闪烁的,一旦PLC成功启动,且基本程序状如则只有在OB1种调用FC19或FC25,那么MCP上的灯不再闪烁,此时MCP即可以使用。 ●DRIE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常启动后,最后考虑驱动系统。首先必须完成驱动的配置,对于MMC.2,需借助于"SIMODRIE D"Start-up Tool软件,而MMC可直接在OP上做,然后用PLC处理相应即可。 这样,系统再启动后,SF灯应灭掉。 D NCU模块控制和显示元素数据备份 在进行调试时,为了提高效率不做重复性工作,需对所调试数据适时地做备份。在机床出厂前,为该机床所有数据留档,也需对数据进行备份。 SINUMERIK D/D的数据分为三种: NCK数据 PLC数据 MMC数据 有两种数据备份的方法: 1.系列备份(Series Start-up): 特点:(1)用于回装和启动同SW版本的系统 (2)包括数据全面,文件个数少(*.arc) (3)数据不允许修改,文件都用二进制各式(或称作PC格式) 特点:(1)用于回装不同SW版本的系统 (2)文件个数多(一类数据,一个文件) (3)可以修改,大多数文件用"纸带格式:即文本格式"这个其实不是很复杂的 可以到硬之城上面看看有没有这个型号 有的话就能在上面找到它的技术资料