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產品名稱:西門子840D數控系統維修進步了系統維修參數

產品型號:

產品報價:890

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西門子840D數控系統維修進步了系統維修參數的詳細資料:

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產品詳細信息

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數控及驅動單元 
1.NCU數控單元 
SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU(Numenrical Controlunit)單元:中央控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 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(31軸)等若干種,同樣,NCU單元中也集成SINUMERIK840D數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片,包括相應的數控軟件和PLC控制軟件,并且帶有MPI或Profibus借口,RS232借口,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。 
2.數字驅動 
數字伺服:運動控制的執行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成 
SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分:電源模塊+驅動模塊(功率模塊)。 
電源模塊:主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源,產生母線電壓,同時監測電源和模塊狀態。根據容量不同,凡小于15KW均不帶饋入裝置,極為U/E電源模塊;凡大于15KW均需帶饋入裝置,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1FT6或者1FK6系列,編碼器信號為1Vpp正弦波,可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。

PLC模塊 
西門子840D數控系統維修的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(Power Supply),接口模塊(Interface Module)機信號模塊(Signal Module)。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的 
電源模塊(PS)是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。 
接口模塊(IM)是用于級之間互連的。 
信號模塊(SM)使用與機床PLC輸入/輸出的模塊,有輸入型和輸出型兩種。 
硬件的接口 
一.840D系統的接口 
q 840D系統的MMC,HHU,MCP都通過一根MPI電纜掛在NCU上面,MPI是西門子PLC的一個多點通訊協議,因而該協議具有開放性,而OPI是840D系統針對NC部分的部件的一個特殊的通訊協議,是MPI的一個特例,不具有開放性,它比傳統的MPI通訊速度要快,MPI的通訊速度是187.5K波特率,而OPI是1.5M。 
q NCU上面除了一個OPI端口外,還有一個MPI,一個Profibus接口,Profibus接口可以接所有的具有Profibus通訊能力的設備。Profibus的通訊電纜和MPI的電纜一樣,都是一根雙芯的屏蔽電纜。 
在MPI,OPI和Profibus的通訊電纜兩端都要接終端電阻,阻值是220歐,所有如果要檢測電纜的好壞情況,可以在NCU端打開插座的封蓋,量A,B兩線間的電阻,正常情況下應該為110歐。 
二.611系列驅動的組成與接口 
1.611系列的驅動分成模擬611A,數字611D和通用型611U。都是模塊化結構,主要有以下幾個模塊組成: 
?電源模塊 電源模塊是提供驅動和數控系統的電源,包括維持系統正常工作的弱電和供給功率模塊用的600V直流電壓。根據直流電壓控制方式,它又分為開環控制的UE模塊和閉環控制的I/R模塊,UE模塊沒有電源的回饋系統,其直流電壓正常時為570V左右,而當制動能量大時,電壓可高達640多伏。I/R模塊的電壓一直維持在600V左右 
?控制模塊 控制模塊實現對伺服軸的速度環和電流環的閉環控制 
?功率模塊 對伺服電機提供頻率和電壓可變的交流電源 
?監控模塊 主要是對電源模塊弱電供電能力的補充。 
?濾波模塊 對電源進行濾波作用。 
?電抗 對電壓起到平穩作用。 
2.611電源模塊的接口信號 
611模塊的接口信號有以下幾組: 
(1)電源接口 
U1 V1 W1: 主控制回路三相電輸入端口 
X181:工作電源的輸入端口,使用時常常與主電源短接,有的系統為了讓機床在斷電后驅動還能正常工作一段時間,把600V的電壓端子與P500 M500端子短接,這樣由于600V電壓不能馬上放電完畢,還能維持驅動控制板的正常工作一段時間。P600M600是600V直流電壓輸出端子。 
(2)控制接口 
64:控制使能輸入,該信號同時對所有連接的模塊有效,該信號取消時,所有的軸的速度給定電壓為零,軸以zui大的加速度停車。延遲一定的時間后,取消脈沖使能 
63:脈沖使能輸入,該信號同時對所有連接的模塊有效,該信號取消后,所有的軸的電源取消,軸以自由運動的形式停車。 
48:主回路繼電器,該信號斷開時,主控制回路電源主繼電器斷開。 
112:調試或標準方式,該信號一般用在傳輸線的調試中,一般情況接到系統的24V上。 
X121:模塊準備好信號和模塊的過熱信號。準備號信號與模塊的撥碼開關的設置有關,當S1.2=ON時,模塊有故障時,準備好信號取消,而S1.2=OFF時,模塊有故障和使能(63,64)信號取消時,都會取消準備好信號,因此在更換該模塊的時候要檢查模塊頂部的撥碼開關的設置,否則模塊可能會工作不正常。所有的模塊過載和連接的電機過熱都會觸發過熱報警輸出。 
NS1/NS2:主繼電器閉合使能,只有該信號為高電平時,主繼電器才可能得電。該信號常用來作主繼電器閉合的連鎖條件。 
AS1/AS2:主繼電器狀態,該信號反映主繼電器的閉合狀態,主繼電器閉合時為高電平。 
9/19/R:9是24V輸出電壓,19是24V的地,R為模塊的報警復位信號。 
(3)其它輔助接口 
X351:設備總線 ,為后面連接的模塊供電用。 
X141:電壓檢測端子,供診斷和其它用途用。 
?7: P24 ,+24V ?45:P15,+15V ?44:N15,-15V 
?10:N24,-24V ?15:M,0V 
q 電源模塊上面有6個指示燈,分別指示模塊的故障和工作狀態。一般正常情況下綠燈亮表示使能信號丟失(63和64),黃燈亮表示模塊準備好信號,這時600V直流電壓已經達到系統正常工作的允許值。 
電源模塊正常工作的使能條件: 
48,112,63,64接高電平,NS1和NS2短 接,顯示為一個黃燈亮,其它燈都不亮。直流母線電壓應在600V左右. 
3.611驅動控制模塊接口信號 
(1)611D驅動控制模塊接口信號 
 611D控制模塊與數控系統主要是通過一根數據總線相連,基本沒有太多的接口信號。 
X431: 軸脈沖使能,該信號為低電平時,該軸的電源撤消,一般這個信號直接與24V短接 
X432: BERO 端子,該接口用作BERO開關信號的輸入口。 
X34,X35模擬輸出口,其中有兩個模擬口(X1,X2 )用作模塊診斷測試用,它可以用來跟蹤一些數字量,比如轉速,電壓和電流等并把它轉換成0到5V的模擬電壓輸出,具體的輸出信號可以通過數控系統選擇,Ir模擬輸出口是固定輸出電機R相的電流的模擬值。 
X411: 電機編碼器接口,輸入電機的編碼器信號,還有電機的熱敏電阻,其中電機的熱敏電阻值是通過該插座的13和25腳輸入,該熱敏電阻在常溫下為580歐,155度時大于1200歐,這時控制板關斷電機電源并產生電機過熱報警。(1PH7電機溫度檢測信號連接同1FT6/1FK6電機) 
X411: 直接測量系統輸入口,輸入直接位置測量信號,一般為正余弦電壓信號 
* 611D的控制板的速度環和電流環的參數設置在NCK里面,故更換控制板后不需要重新設置參數。 
(2)611A控制模塊接口信號 
611A控制模塊與1FT5電機構成伺服驅動機構,完成速度環和電流環的控制,其速度環和電流環的參數都保存在控制板上,故更換該板要注意參數的設置。接口信號如下: 
X311: 電機反饋接口,電機的速度實際值和電機的熱敏電阻值都通過它輸入到控制板里,1FT5電機的速度檢測是通過一個測速發電機來實現的,而電機轉子的位置是通過18個霍而元件來檢測的。電機內的熱敏電阻值是通過該插座的11和12腳信號輸入, 在常溫下小于250歐,當電機內部溫度達到155度時電阻大約是1000歐,控制板這時關斷電源,并發出報警信號。 
X321: 設定端子,速度的給定值通過該端子的56和14輸入,一般來講,給定值是正負0到10V的電壓。 
X331: 使能端子:相應模塊的使能信號輸入,663是脈沖使能,與電源模塊的63作用差不多,只是它僅作用于單個的軸模塊。65是控制使能,常常把它和NC側給定信號的控制使能相連。 
X341: 模塊狀態輸出接口,輸出模塊的狀態信息,如模塊準備好信號,報警等 
西門子數控系統調試,編程和維修概要(三) 
——西門子840D數控系統維修系統調試,編程和維修概要 
840D系統操作 
SINUMERIK840D/810D或SINUMERIK FM-NC是機床的CNC控制系統,可以通過CNC控制系統的操作面板執行下列基本功能: 
開發和修改零件程序 
執行零件程序 
手動控制 
讀入/讀出零件程序和數據 
編輯程序數據 
報警顯示和取消報警 
編輯機床數據 
在一個MMC或幾個MMC之間或一個NC或幾個NC之間建立通信鏈接(M:N,m-MMC裝置和n-NCK/PLC裝置) 
用戶接口包括: 
顯示元件,如監測器,LED等; 
操作元件,如鍵,開關,手倫等。q 
840D系統具有數控機床具有的自動、手動、編程、回參考點、手動數據輸入等功能。 
手動:手動主要用來調整機床,手動有連續手動和步進手動,有時為了需要走特定長度時,可以選擇變量INC方式,輸入要運行的長度即可. 
自動: 840D的程序一般來講是在NCK的RAM里執行,所以對MMC103或PCU50來講,需要先把程序裝載到NCK里,但對于特別長的程序,可以選擇在硬盤里執行,具體操作方法為:選擇加工,程序概要,用光標選擇要執行的程序,選擇從硬盤執行既可.在自動方式下,如果MMC裝有SINDNC軟件,還可以從網絡硬盤上執行程序. 
MDA: MDA跟自動方式差不多,只是它的程序可以逐段輸入,不一定是一個完整的程序,它存在NCK里面一個固定的MDA緩沖區里,可以把MDA緩沖區的程序存放在程序目錄里,也可以從程序區里調程序到MDA緩沖區來. 
REPOS:重定位功能,有時在程序自動執行時需要停下來把刀具移開檢測工件,然后接著執行程序,需要重定位功能,操作方法是在自動方式下暫停程序執行,轉到手動,移開相應的軸,要重新執行程序時,轉到重定位方式,按相應的軸移動按鈕,回到程序中斷點,按啟動鍵程序繼續執行.注意在這個過程中不能按復位鍵. 
程序模擬:840D支持在程序正式運行前進行圖形模擬,以減少程序的故障率,但由于MMC系統的不同,模擬的方法不一樣,在MMC103上,程序模擬*在MMC上執行,故模擬中不會對NCK產生影響,但在MMC100.2上,程序模擬在NCK里面執行,與程序實際執行情況一樣,因此在模擬前務必要選擇程序測試,如果還要提高模擬速度,還可以選擇空運行。 
系統的連接與調試 
(一)硬件的連接 
1.SINUMERIK810D/840D系統的硬件連接從兩方面入手: 
其一,根據各自的接口要求,先將數控與驅動單元,MMC,PLC三部分分別連接正確: 
(1)源模塊X161種9,112,48的連接;驅動總線和設備總線;zui右邊模塊的終端電阻(數控與驅動單元)。 
(2)MMC及MCP的+24V電源千萬注意極性(MMC)。 
(3)PLC模塊注意電源線的連接;同時注意SM的連接。 
其二,將硬件的三大部分互相連接,連接時應注意: 
(1)PI和OPI總線接線一定要正確。 
(2)CU或NCU與S7的IM模塊連線。 
2.檢查 
在正確完成所有機械的和電氣的安裝工作后即可進行通電,調試工作;而首先要做的就是開機準備工作,它可確??刂葡到y及其組件啟動正常,并滿足EMC檢測條件 
全部系統連線完成后需要做一些必要的檢查,內容如下: 
?屏蔽: 
(1)確保所使用的電纜符合西門子提供的接線圖中的要求; 
(2)確保信號點欄屏蔽兩端都與機架或機殼連通。 
對于外部設備(如打印機,編程器等),標準的單端屏蔽的電纜也可以用。但一旦控制系統進行正常運行,則應不接這些外部設備為宜;如一定要接入,則連接電纜應兩端屏蔽。 
?EMC(Electromagnetic Compatibility)檢測條件: 
(1)信號線與動力線盡可能分開遠一些; 
(2)從NC或PLC出發的活到NC或PLC得線纜應使用SIEMENS提供的電纜; 
(3)信號線不要太靠近外部強的電磁場(如點機和變壓器); 
(4)HC/HV脈沖回路電纜必須*與其他所有電纜分開敷設; 
(5)如果信號線無法與其它電纜分開,則應走屏蔽穿線管(金屬); 
(6)下列距離應盡可能?。?nbsp;
——信號線與信號線 
——信號線預輔助等電位端 
——等電位端和PE(走在一起) 
?防護ESD(Electromaqnetic Sensitive Device)組件檢測條件: 
(1)處理帶靜電模塊時,應保證其正常接地; 
(2)如避免不了接處電子模塊,則請不要觸摸模塊上組件的針腳或其他導電部位; 
(3)觸摸組件必須保證人體通過放靜電裝置(腕帶或膠鞋)與大地連接; 
(4)模塊應北方旨在導電表面上(放靜電包裝材料如導電橡膠等); 
(5)模塊不應靠近VDU,監視器或電視機(離屏幕勿近與10cm); 
(6)模塊不要與可充電的電絕緣材料接觸(如塑料與纖維織物); 
(7)測量的前提條件 
——測量儀器接地 
——絕緣儀器上的測量頭預先放過電 
(二)調試 
NC和PLC總清 
由于是*次通電,啟動,所以有必要對系統做一次總清或總復位。 
1.NC總清 
NC總清操作步驟如下: 
將NC啟動開關S3―→“1”; 
啟動NC,如NC已啟動,可按一下復位按鈕S1; 
待NC啟動成功,七端顯示器顯示“6”,將S3―→“0”;NC總清執行完成 
NC 總清后,SRAM內存中的內容被全部清掉,所有機器數據(Machine Data)被預置為缺省值。 
2.PLC總清 
PLC總清操作步驟如下: 
將PLC啟動開關S4―→“2”;=>PS燈會亮; 
S4―→“3”并保持3秒等到PS等再次亮;=>PS燈滅了又再亮; 
在3秒之內,快速地執行下述操作S4:“2”―→“3”―→“2”;=>PS燈先閃,后又亮,PF燈亮(有時PF等不亮); 
等PS和PF等亮了,S4―→“0”;=>PS和PF燈滅,而PR燈亮。 
PLC總清執行完成,PLC總清后,PLC程序可通過STEP7軟件傳至系統,如PLC總清后屏幕上有報警可作一次NCK復位(熱啟動)。 
開機與啟動 
*次啟動后,NCU狀態顯示(一個七段顯示器及一個復位按鈕S1兩列狀態顯示燈及兩個啟動開關S3和S4。(如下圖) 
在確定S3和S4均設定位“0”,則此時就可以開機啟動了,經過大約幾十秒鐘,當七段顯示器顯示“6”時,表明NCK上電正常;此時,“+5V”和“SF”燈亮,表明系統正常;但驅動尚未使能,而PLC狀態澤“PR”燈亮,表明PLC運行正常。 
MMC:MMC的啟動時通過OP顯示來確認的,如果是MMC100.2,在啟動的zui后,在屏幕的下面會顯示一行信息“Wait For NCU Connection:×× Seconds”如MMC與NCU通訊成功,則SINUMERIK 810D/840D的基本顯示會出現在屏幕上,一般是“機床”操作區,而MMC103,由于它是可以帶硬盤的,所以在它的背后也有一個七段顯示器,如MMC103啟動成功后它會顯示一個“8”字。 
MCP:在PLC啟動過程中,MCP上的所有燈飾不停閃爍的,一旦PLC成功啟動,且基本程序狀如則只有在OB1種調用FC19或FC25,那么MCP上的燈不再閃爍,此時MCP即可以使用。 
DRIVE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常啟動后,zui后考慮驅動系統。首先必須完成驅動的配置,對于MMC100.2,需借助于“SIMODRIVE 611D”Start-up Tool軟件,而MMC103可直接在OP031上做,然后用PLC處理相應信號即可。 
這樣,系統再啟動后,SF燈應滅掉。 
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