SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC.docx

SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC MAGAGER是西门子用于进行PLC程序编制，进行机床状态控制的组件，它主要组成包括电源模块、CPU模块、输入输出模块，其接口有，RS232接口，PROFIBUS接口，MPI电缆接口等。通过X122、MPI插口，使电脑与NCU相连PLC。
硬件组态
硬件组态：告诉PLC硬件结构的过程
波特率：MPI 187.5kbps
OPI 1.5Mbps
过程：建工程-→建站-→组态硬件
•自动组态：用线缆建PLC与840D相连，用自动组态自动识别〔上载站〕将PLC传到计算机:
PLC-→UPLOAD-→选MPI地址=2，假设地址=3，将包括PLC和NCU
假设备份PLC,那么过程为：
新建Project-→plc-→upload station，这样就将硬件备份了。
建立完站后，出现连个文件夹：hardware和cpu.CPU文件夹下有S7程序。
S7程序下有三个目录：
〔1〕symbols
〔2〕BLOCKS 功能块
•手动组态：
过程：翻开S7-→新建文件-→INSERT-→STATION-→SIMATIC 300-→双击HARDWARE-→出现框-→INSERT-→HARDWARE COMPONENT-→PROFILE-→STANDARD-→S300-→RACK300
选相应的位置〔待置位表中〕，再在右侧相应的模块上双击就将模块选定，选好后再下载
编程
在进行PLC程序编制中，可采用以下三种形式：
逻辑梯形图〔LAD〕：
语句表〔STL〕：
功能块图〔FBD〕：
语句表编程常用指令：
与指令： A 常开 AN 常闭
或指令： O 常开 ON 常闭
输出指令： =
调用指令： CALL FCXX
FP：上升沿检测指令
FN：下降沿检测指令
FP后必须跟中间存放器
CLR 运算结果，清零
SET 置1
S 置位1
R 清零
块
•STEP7中常用BLOCK主要有几种：OB组织块、FC功能块、FB功能块、DB数据块等
OB：功能块，相当于主程序，常用的有OB1和OB100；
FC、FB：功能块，相当于子程序
在编完子程序后，必须在主程序中调用子程序OB100是PLC上电后先执行，只执行一次；OB1是PLC CPU循环执行的程序。上电后首先执行OB100，再执行OB1〔反复执行；OB100调用FB1〔西门子编好〕
FB1是系统里用OPI总线连接PCU和MCP，对控制面板进行定义：
〔1〕控制面板的输入地址的起始地址
〔2〕控制面板的数量
〔3〕控制面板的输出地址的起始地址
控制面板的MPI地址：MCPIBUSADR=6
• OB1块
FC2：根本NCK与PLC通讯的 NCK←→PLC
FC2必须在OB1的开始局部 FC2————“gp_hp〞
FC10：处理报警信息 FC10————“AL-MSG〞
PLC产生报警，传给NCK，NC采取措施，同时在MMC上显示报警文本调用FC10,有两个参数需设置
TouserIF=TRUE〔相当于1〕和FALSE〔相当于0〕

FC19：机床控制面板主程序 FC19————“MCP-IFM〞
BAGNO〔方式组号〕=B#16#1〔B——B进制 16—16进制〕
CHANNO〔通道号〕= B#16#1
SPINDLEIFNO: = B#16#4〔主轴号〕
FEEDHOLD =M100.0〔进给暂停〕
SPINDLEHOLD =M100.1〔主轴停止〕
•DB块
1． DB模块类型主要有：
DBB——数据模块类型
DBW——数据块字〔16位〕
DBD——数据块双字〔32位〕
2．数据类型：
DOUBLE:实型或整型数，输入范围±×10-307————±×10308
×109————×109
BOOLEAN:0获1
BYTE:整型数，范围位-128————127
STRING:最多16位字符串
3．常用数据块功能
DB2:报警接口信号。该信号是从PLC到NCK，在PLC中设置相应的位就能在MMC上产生相应的报警号〔7开头的报警是机床场假设定的〕
DB10:显示NCU的状态，用来交换NCK的快速I/O的状态的接口，还有一些NCK的状态信号
DB11:方式组信号接口
DB19:操作面板信号接口
DB21—DB30:通道信号接口
DB31—DB61:轴/主轴的接口信号
4．调试中通用的数据块主要由：
DBX6.0:进给使能禁止
DBX6.1:读入使能禁止
DBX7.0:启动使能禁止 PLC→NC
DBX7.7:通道复位
DBX194.0——-DBX206.3 NC→PLC
DBX1.5:测量系统1生效
DBX1.6:测量系统2生效
DBX2.1:控制使能
DBX21.7:脉冲使能〔如没有，那么为自由停止〕
DBX4.3:轴停止 PLC→NC
DBX12.0:轴负向硬限位
DBX12.1:轴正向硬限位
DBX12.7:回零减速
DBX61.7:电流环有效
DBX61.6:速度环有效
DBX61.5:位置环有效
DBX61.4:轴静止
DBX83.5:主轴速度在设定范围内

SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC MAGAGER是西门子用于进行PLC程序编制，进行机床状态控制的组件，它主要组成包括电源模块、CPU模块、输入输出模块，其接口有，RS232借口，PROFIBUS借口，MPI电缆接口等。通过X122、MPI插口，使电脑与NCU相连PLC。

硬件组态

硬件组态：告诉PLC硬件结构的过程

OPI 1.5Mbps

过程：建工程-→建站-→组态硬件

·自动组态：用线缆建PLC与840D相连，用自动组态自动识别〔上载站〕将PLC传到计算机:

PLC-→UPLOAD-→选MPI地址=2，假设地址=3，将包括PLC和NCU

假设备份PLC,那么过程为：

新建Project-→plc-→upload station，这样就将硬件备份了。

建立完站后，出现连个文件夹：hardware和cpu.CPU文件夹下有S7程序。

S7程序下有三个目录：

BLOCKS 功能块

·手动组态：

过程：翻开S7-→新建文件-→INSERT-→STATION-→SIMATIC 300-→双击HARDWARE-→出现框-→INSERT-→HARDWARE COMPONENT-→PROFILE-→STANDARD-→S300-→RACK300

选相应的位置〔待置位表中〕，再在右侧相应的模块上双击就将模块选定，选好后再下载

编程

在进行PLC程序编制中，可采用以下三种形式：

逻辑梯形图〔LAD〕：

语句表〔STL〕：

功能块图〔FBD〕：

语句表编程常用指令：

与指令： A 常开 AN 常闭

或指令： O 常开 ON 常闭

输出指令： =

调用指令： CALL FCXX

FP:上升沿检测指令

FN:下降沿检测指令

FP后必须跟中间存放器

CLR 运算结果，清零

SET 置1

S 置位1

R 清零

块

·STEP7中常用BLOCK主要有几种：OB组织块、FC功能块、FB功能块、DB数据块等

OB:功能块，相当于主程序，常用的有OB1和OB100；

FC、FB：功能块，相当于子程序

在编完子程序后，必须在主程序中调用子程序

OB100是PLC上电后先执行，只执行一次；OB1是PLC CPU循环执行的程序。上电后首先执行OB100，再执行OB1(反复执行；OB100调用FB1(西门子编好)

FB1是系统里用OPI总线连接PCU和MCP，对控制面板进行定义：

〔1〕 控制面板的输入地址的起始地址

〔2〕 控制面板的数量

〔3〕 控制面板的输出地址的起始地址

控制面板的MPI地址：MCPIBUSADR=6

· OB1块

FC2：根本NCK与PLC通讯的 NCK←→PLC

FC2必须在OB1的开始局部 FC2----“gp_hp〞

FC10:处理报警信息 FC10----“AL-MSG〞

PLC产生报警，传给NCK，NC采取措施，同时在MMC上显示报警文本

调用FC10,有两个参数需设置

TouserIF=TRUE〔相当于1〕和FALSE〔相当于0〕

FC19:机床控制面板主程序 FC19----“MCP-IFM〞

BAGNO(方式组号)=B#16#1(B--B进制 16—16进制)

CHANNO(通道号)= B#16#1

SPINDLEIFNO: = B#16#4(主轴号)

FEEDHOLD =M100.0(进给暂停)

SPINDLEHOLD =M100.1〔主轴停止〕

·DB块

1． DB模块类型主要有：

DBB——数据模块类型

DBW——数据块字〔16位〕

DBD——数据块双字〔32位〕

2．数据类型：

DOUBLE:实型或整型数，输入范围±×10-307----±×10308

××109

BOOLEAN:0获1

BYTE:整型数，范围位-128----127

STRING:最多16位字符串

3．常用数据块功能

DB2:报警接口信号。该信号是从PLC到NCK，在PLC中设置相应的位就能在MMC上产生相应的报警号〔7开头的报警是机床场假设定的〕

DB10:显示NCU的状态，用来交换NCK的快速I/O的状态的接口，还有一些NCK的状态信号

DB11:方式组信号接口

DB19:操作面板信号接口

DB21—DB30:通道信号接口

DB31—DB61:轴/主轴的接口信号

4．调试中通用的数据块主要由：

DBX6.0:进给使能禁止

DBX6.1:读入使能禁止

DBX7.0:启动使能禁止 PLC→NC

DBX7.7:通道复位

DBX194.0---DBX206.3 NC→PLC

DBX1.5:测量系统1生效

DBX1.6:测量系统2生效

DBX2.1:控制使能

DBX21.7:脉冲使能〔如没有，那么为自由停止〕

DBX4.3:轴停止 PLC→NC

DBX12.0:轴负向硬限位

DBX12.1:轴正向硬限位

DBX12.7:回零减速

DBX61.7:电流环有效

DBX61.6:速度环有效

DBX61.5:位置环有效

DBX61.4:轴静止

DBX83.5:主轴速度在设定范围内

常见维修故障分析

1．机床运行方式和通道的选择:

q 由于NCK的功能不断加强,一个NCK可以完成原来多个系统才能完成的工作,因而可以有多个通道,一个通道相当与一个独立的NC,840D最多可以有十个通道,每个通道都有自己的零点徧置,刀具补偿和R参数等,但程序区是共用的,每个通道有自己的工作方式,如果几个通道的工作方式一直相同的话,这就构成了一个方式组.在840D上,方式是用方式开关来选择,通道是用键W1…n来选择.

2．刀具和零点偏置

q 由于不同的刀具有不同的几何形状和几何尺寸,而编程是以工件尺寸为准,因而需要刀具补偿,每把刀有一个与自己的几何形状对应的刀具类型,比方钻头,铣刀.每把刀可有多个刀补尺寸,以D号来标记

q 与刀具一样,加工不同的工件需要不同的零点,因而就有零点偏置,在840D中用G54到G57来选取,如果需要的话,零点偏置个数还可以用机床参数来扩充.

3．840D系统的维护

·液晶显示器的维护

液晶显示器的使用寿命是30000个小时.而背光管的使用寿命是时10000－ 20000个小时.

·电池的更换方法

840系统共有两处电池，一个在MMC上面，主要保存CMOS的信息 , 它的使用寿命至少是十年，所以一般不需要更换. 另外一块电池在NCU BOX里面，和风扇在一起，它的使用寿命一般在三年左右，用来保存NCK里面的程序和数据，由于有充电电容的保护，可以在NCK完全断电后更换电池，但时间不能超过15分钟

这两块电池的型号一样. 型号为 : 6FC5247-0AA18-0AA0

(注意：在更换电池前最好作一下NCK和PLC的数据备份,西门子840C的电池在CSB板上，必须在系统通电的情况下更换!)

4．840D系统数据的备份

q 840D系统的数据很多，包括NCK的数据，PLC的数据和MMC的数据，其中NCK和PLC的数据是靠电池来保持的，它的丧失直接影响到NC的正常运行，而MMC的数据是存放在MMC的硬盘(MMC103)或者是Flash EPROM里(MMC100.2)，它的丧失在一般情况下仅能影响NC数据的显示和输入。

q 系统数据备份的方法有以下三种

〔1〕备份到MMC的硬盘上(仅对MMC103适应),建议最好是MMC，NCK和PLC的数据分开备份，文件名最好用系统默认的文件名加上日期。

〔2〕备份到软盘上或者是通过RS232口备份到外部的计算机上。

〔3〕 备份到NCK上面的PCMCIA卡上，该卡是一个装NC系统程序的8M的Flash EPROM卡。它大约有5M左右的空间可用来储存系统备份数据。该功能只有在MMC软件版本5。0以上才能使用。这种数据的备份方法特别适合没有硬盘的MMC100.2。

5．MMC103的文件结构

q ·MMC103的硬件实际上是一个带MPI(OPI)接口的PC机。软件是运行在WINDOWS操作系统上的一个人机接口软件。由于MMC软件的版本不一样，其运行的操作系统也不一样，有早期的WIN32，中期的WIN95和现在的WINNT，以运行在WIN95环境下的MMC Ver5.3为例说明MMC的文件结构。

q ·MMC103的硬盘共分两个分区，C:盘和D:盘，其中D盘主要用来存放硬盘的和分区的一些备份文件，其中就包括系统带来的MMC几种版本的系统备份，还用来安装软件时作临时存放区用。C盘那么主要存放WINDOWS系统的运行文件，MMC的系统文件，机床厂家开发的附加软件以及用户的一些程序和数据。

q ·C盘下目录结构:

C盘下主要有以下几个目录

MMC2：主要用来存放西门子的系统文件，西门子的一些标准配置文件 也存在这个目录里，该目录下的文件最好不要修改。Windows 存放Windows系统文件和运行在Windows环境下的其他文件

Add_on：西门子的附加产品，比方远程诊断等。OEM用来存放机床厂家自己开发的

产品。

USER：存放用户自己的配置文件，所有与标准配置不一样的文件都存放在这个目录里，比方报警效劳的设置。

DH ： 用来存放与NCK相关的数据，其文件结构与NCK的文件结构一样，有工件子目录，工件主程序子目录，子程序子目录，标准固定循环子目录，用户固定循环子目录等。用户的报警文本一般存在该目录下面的MB子目录里面。

以上是MMC103的文件结构，一般来讲，用户自己的文件都存放在后面这四个目录里面，因此MMC的数据备份主要就是这四个目录文件的备份。

注意：MMC的早期版本，用户自己的配置文件和系统的配置文件都存放在系统文件的目录里。

·MMC103报警效劳器的配置

MMC103的配置大局部是以.INI为后缀的文件来实现的，比方刀库的显示内容，各种操作方式下操作所需的口令等级，还有报警效劳器的设置，下面以报警效劳器的设来置说明配置文件的修改。

MMC负责报警文本的显示，报警文本存放在MMC2和DH下面的MB子目录里面，文件名的格式为Alxx_xx ,其中前两个XX表示报警文本的内容，后面两个XX表示报警文本的语言。比方ALP_UK 表示是PLC的报警文本，语言为英语。而有关报警显示的设置都存放在MBDDE.INI文件里。

注意：用户目录下面的配置文件的内容覆盖MMC2目录下的配置文件。 WINDOWS系统下所有的配置文件的总和不能超过60KB。

6．611系列驱动和电机的工作原理

·611系列驱动是交流调速装置，它通过控制供应交流电机的电源的频率来到达调速的目的。其主要局部是由一个把交流变成直流的整流器和一个把直流变成频率可变的交流的逆变器组成。由于接口信号的不同，

伺服电机的特点

由于数控机床对运动控制的要求很高,需要有良好的动态特性,大的调速范围和精确的位置控制精度,因而它需要特殊的伺服电机,西门子的驱动系统一般采用同步伺服电机 ，主轴是精密的异步电机,其原理和一般的鼠笼电机的原理相同,同步伺服电机与异步电机最大的不同就是转子的结构不一样.同步电机的转子上有交错分布的磁极,因而需要有相应的检测转子位置的检测元件,更换这些检测元件的时候也需要重新调整,下面就是西门子常用的三种电机的区别:

·1FT5和1FT6/1FK6电机的区别

这两种电机的原理根本相同,但结构和检测装置不一样,1FT5电机用在交流伺服系统上,而1FT6电机那么用在数字伺服系统上。

定子绕组结构不一样,1FT6电机的定子绕组结构使得电机的电流更接近于正余弦波形

1FT5电机是用测速发电机来检测速度,用均分在电机圆周上的霍尔元件来检测转子的相对位置,而1FT6电机那么是用一个位置编码器来检测电机速度,其电机编码器除了常规的A,B和R相的正余弦信号外,还有两个C相和D相的正余弦信号来检测电机转子的位置.

1FK6 1FT6电机的原理一样,只是在机械结构上有点区别,1FK6较1FT6经济.

l 注:在更换电机的编码器时要注意编码器的零点位置,更换编码器时要保证更换 前后电机转子不动时编码器转盘上的一个标志和外壳上的标志的相对位置不变,如果这个相对位置有变化只能通过示波器来调整. 编码器的位置不对会影响电机的运行,比方运行不平稳,电流过大等,甚至会影响电机的使用寿命.

7．伺服电机和主轴电机的区别

转子结构不一样,主轴电机的转子与鼠笼电机的转子一样,由于没有磁极,因而不需要相应的检测转子位置的信号,1PH7主轴电机的编码器型号为ERN1381,1FT6/1FK6电机的编码器型号为ERN1387,其主要区别就是ERN1381没有附加的C相和D相信号,故更换编码器不需要重新调整,ERN1387可以用在1PH电机上,但反过来ERN1381不能用在进给电机上.

主轴电机一般功率很大,因而电机的结构对散热要求更高.

工作范围不一样,伺服电机工作在最低转速和额定转速之间的恒转矩区,而主轴电机工作在额定转速和最高转速之间的恒功率区,由于要到达很大的调速范围,主轴电机的额定转速一般都很低

常用维修技巧

qERN1387编码器更换方法

1. 卸开电机后盖, 编码器的后盖

2. 松开编码器安装螺丝

3. 旋转电机转子轴, 使编码器转子上的标志和编码器壳上的标志重合

4. 卸下编码器, 注意在装卸的时候尽量使用特制螺丝顶出来, 免得损坏编码器

5. 旋转新的编码器, 使编码器的两个标志重合

6. 按以上相反的顺序安装编码器

注意:在安装编码器的过程中,要保证电机的转子不同,否那么会失去转子的相对位置,如果失去了相对位置 , 老电机那么需要用示波器来调整编码器的安装位置, 新电机那么可以依据电机转子轴上的标志来判断调整编码器的安装位置时,即可以机械调整,也可以调整驱动参数MD1016来设置一个偏置值,但该方法仅能用在840D上 , 通过这个方法调整的电机换到别的机床上使用可能会因为驱动参数的不同而不能正常使用.

·零点调整

调整步骤如下：startup--→machine data--→Axis MD--→进行参数调整：将34100〔轴在参考电坐标值〕修正，如果换完后，现在和原来相差10mm，那么将参数34100调至10。

也可以对34090〔参考点偏移〕进行修改：现在的零点与原来的零点相差多少，那么输入多少。

·功率模块的简易检测方法:

由于功率模块主要部件是大功率管, 用以下方法可以大致检测功率管的好坏：

万用表打到电阻档,用万用表的正表笔接到功率模块的直流电压输入端子P600上 , 地接到功率管的三相电源输出U2,V2,W2上,此时电阻应为无穷大 , 交换万用表的两个表笔,电阻应很少. 把万用表的一个表笔接到M600上,重复以上过程, 结果应该和上面的正好相反.

q电机温度报警的处理

电机里面装有热敏电阻,其信号通过信号电缆反应到驱动控制板里面,当温度到达报警值时,系统产生相应的报警 , 这时可以检测反应端相应的电阻值,如果需要屏蔽该报警时,对611D可以通过在驱动参数MD1608(对611A的控制板是参数MD64)设定一个小于100的值,即可屏蔽该报警,该方法仅能使用于诊断.

q611A主轴控制单元编码器报警的屏蔽

驱动控制板能对连接的编码器进行监控,如果有异常,那么产生相应的报警,611A的主轴控制板可以通过对参数MD P- 90的位2置1屏蔽该报警.

q611D驱动的V/F控制

有时为了诊断用,需要对驱动进行开环的频率控制,

q驱动的优化

数控的驱动由电流环,速度环和位置环组成的,其优化一般由里及外层层优化,但由于电流环的参数在电机和功率模块的型号确定后用厂家的默认参数即可, 一般不需要优化,故优化时先优化速度环,再优化位置环即可.

q 速度环的优化,一般涉及到速度环增益和速度环时间常数, 速度环时间常数越大和增益越低,速度环越稳定 ,但精度和动态特性越差,一般来说,速度环时间常数设在10ms左右, 而速度环增益调整在使速度环的阶约响应有20-40的超调.

q 位置环的优化涉及到位置环增益和加速度, 调整时先可以减少加速度值,再增加位置环增益值,保证系统稳定, 然后在适当增加加速度值,使之适应机床的机械特性,注意同一组的插补轴的位置环增益要一致,否那么会影响加工精度.

q轴的屏蔽处理

有时需要对单个轴进行屏蔽,具体步骤如下:

在相应的轴参数里,设MD13030和MD13024为0

在驱动配置菜单里,找到相应的模块,设为“no active〞即可，这时,该轴就为虚拟轴,其相应的模块和电机就可以去掉了,如果要恢复,把上面的参数该回原来的值即可.

轴的卸载处理：有时因机床需要对机床的轴要卸掉或装载,比方旋转分度头,这时候要插拔编码器和电机电源插座,然又不希望操作者改以上参数,这时候可以把该轴临时设为PARKING轴,具体方法是同时复位该轴的DB3X.DBX1.5和1.6既可.

..如果你的换刀是通过子程序调用的.你可以更改主轴的定向位置.SPOS=**(就是你调好的位置.要么加或者减.要么直接输入.根据SPOS当前的数值定夺,SPOS还有一些这样的: SPOS=AC() SPOS=ACP() 等参照编程手册.

2.如果是通过T*M6执行的.你可以查看参数10715 / 10716参数看看子程序是什么名子.然后再更改子程序也是在SPOS=**(数值).如果你发现在子程序里的SPOS=0.你可以通过更改34090[1]或者34080[1]来完成你要更改的角度.

进入10715 10716参数.你可以在STARTUP 里面 MACHINE DATA 里的GENERAL MD.里面可以找到.看看是什么子程序.在里面设定的程序在子程序或者用户程序里面.但最好不要更改.通过更改34080[1]或者34090[1]可以完成.

DISPLY里面查看主轴的CURRENT MEASURING SYSTEM 2来看.主轴的位置.再进行修改.

还有.更改可以根据机床制造厂的具体方法进行,一般设定的数值还有上下限的.如果+ - 0.5 度 根据情况而定.
最多8个SM模块

最多四级

电源模块〔PS〕是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。

接口模块〔IM〕是用于级之间互连的。

信号模块〔SM〕使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。

二．硬件的接口

840D系统的接口

q 840D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840D系统针对NC局部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187.5K波特率，而OPI是1.5M。

q 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。

X101 操作面板接口〔OPI〕

X102 PROFIBUS接口

X112 预留接口〔NCU与NCU通讯〕

X111 SIMATIC接口〔IM361〕

X122 PC MPI接口(MPI)

X121 I/O接口〔电缆分配盒〕

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H1/H2 错误和状态灯

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H3　 　７段显示

　　　　　　　　　　　　　　　　S1/S2 复位／NMI按钮

　　　　　　　　　　　　　　　　　S3　 　NCK启动开关

　　　　　　　　　　　　　　　　　S4 　 　PLC启动开关

X130A SIMODRIVE 611D接口

X130B 数字模块I/O扩展接口〔仅限于NCU573〕

　　　　　　　　　　　　　　　　　X172　　设备总线接口

　　　　　　　　　　　　　X173 　PCMCIA插槽〔X173〕

q 在MPI，OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是220欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在NCU端翻开插座的封盖，量A，B两线间的电阻，正常情况下应该为110欧。

二．611系列驱动的组成与接口

1．611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。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应功率模块用的600V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570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V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。

2．611电源模块的接口信号

611模块的接口信号有以下几组：

q〔1〕电源接口

U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口

X181 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600V的电压端子与P500 M500端子短接，这样由于600V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。P600M600是600V直流电压输出端子。

q〔2〕控制接口

64 控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，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，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。

48 主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。

112 调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的24V上。

X121 模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关，当S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而S1.2=OFF时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，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，否那么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报警输出。

NS1/NS2 主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。

AS1/AS2 主继电器状态，该信号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24V输出电压，19是24V的地，R为模块的报警复位信号。

q〔3〕其它辅助接口

X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。

X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。

7： P24 ，＋24V 45：P15，＋15V 44：N15，－15V

10：N24，－24V 15：M，0V

q 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信号丧失(63和64)，黄灯亮表示模块准备好信号，这时600V直流电压已经到达系统正常工作的允许值。

电源模块正常工作的使能条件：

48，112，63，64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600V左右.

3．611驱动控制模块接口信号

q 〔1〕611D驱动控制模块接口信号

611D控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连，根本没有太多的接口信号。

X431： 轴脉冲使能，该信号为低电平时，该轴的电源撤消，一般这个信号直接与24V短接

X432： BERO 端子，该接口用作BERO开关信号的输入口。

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，比方转速，电压和电流等并把它转换成0到5V的模拟电压输出，具体的输出信号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。

X411： 电机编码器接口，输入电机的编码器信号，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580欧，155度时大于1200欧，这时控制板关断电机电源并产生电机过热报警。(1PH7电机温度检测信号连接同1FT6/1FK6电机)

X411： 直接测量系统输入口，输入直接位置测量信号，一般为正余弦电压信号

* 611D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。
．840D系统操作

SINUMERIK840D/810D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以下根本功能：

· 开发和修改零件程序

· 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

· 报警显示和取消报警

· 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。q

840D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: 840D的程序一般来讲是在NCK的RAM里执行,所以对MMC103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.

MDA: MDA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,按相应的轴移动按钮,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:840D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MMC103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MMC100.2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.

二．系统的连接与调试

〔一〕硬件的连接

SINUMERIK810D/840D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三局部分别连接正确：

源模块X161种9，112，48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+24V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SM的连接。

其二，将硬件的三大局部互相连接，连接时应注意：

PI和OPI总线接线一定要正确。

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〕确保信号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，那么应不接这些外部设备为宜；