西门子840D数控系统双通道功能

1、目录西门子840D数控系统双通道功能在数控磨床上的应用 .2一、系统配置 2二、系统设置 2三、相关知识 5（一）西门子840D系统的组成 5（二）系统的连接与调试 6（三）调试 7（四）开机与启动 7（五）数据备份 8（六）西门子840D数控系统常用维修方法 1012西门子840D数控系统双通道功能在数控磨床上的应用某公司新试制一台数控磨床，机床具有有先进的自动上下料功能，其数控轴达11个之多：砂轮主轴；工件主轴；砂轮径向进给轴；砂轮切向位移轴；砂轮上下位移轴； 安装角调整轴；冷却喷嘴位移轴；尾架上下位移轴；对刀测头上下位移轴；机械手上下 位移轴；机械手转位轴。鉴于单方式组、单通道普通控制方

2、式下，不能够让同一通道的 轴组去同时执行两套不同的零件程序，采用数控系统的双通道控制功能，将有关自动上 下料功能的轴单独分离出来，放入另一个通道。这样，两个通道可以同时分别执行不同 的零件程序，使工件加工和上下料等动作，互不干涉的同时执行。鉴于西门子840D系统能够完成多通道控制的同时还具有以下主要特点：在NC编程上运用用户变量，系统变量，间接编程，算术三角函数，比较或逻辑运算，程序跳转， 程序调用，宏调用等，给机床的设计带来了极大的自由度；使用配置工具或利用 Windows 技术改变人机界面使操作界面适合于不同的控制任务。系统选用西门子840D系统。系统配置:、系统设置1、双通道的设置注意：

3、双通道是选件功能，若需开通此功能，需要和西门子公司相关部门联系。通道：简单的理解就是两个插补器，双通道意味着系统可以同时执行两个程序，互 不影响（当然也可以协调同步运行）。例如，对于双刀架车床就需要使用双通道。方式 组：方式组中的“方式”指的是操作方式，即 JOG MDA AUTO等方式，所以方式组就是以操作方式划分的小组。如果是一个双方式组的系统意味着在这个系统上可以同时出现两种操作方式。一个系统可以有若干个方式组，每个方式组可以有若干个通道，在一个方式组中的通道必然处于同一种操作方式下。1.1 双通道功能的设置840D是多方式组多通道的系统，但它缺省为一个通道，需要参数设置成两个通道， 一

4、个方式组：MD10010 ASSING_CHAN_TO_MODE_GROUP0=1 通道 1 分酉已给方式组 1MD10010 ASSING_CHAN_TO_MODE_GROUP1=1 通道 2 分酉已给方式组 11.2 基本参数设定：设置机床轴名，机床上所有用到的轴应该在此给出各轴轴名。此例共 11 个轴。MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB0=X1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB1=Y1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB2=Z1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB3=A1MD10000 A

5、XCONF_MACHAX_NAME_TAB4=B1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB5=C1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB6=W11MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB7=W12MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB8=U1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB9=W2MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB10=C21.3 通道参数设置：本例中有X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、W11、W12、U1 等 9 个伺服轴用于第一通道的工件加工；W2 C

6、2两个轴用于第二通道的自动上下料功能。通道 1 参数设置：MD2005：0 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB0=1AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB1=2AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB2=3MD2006：0 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB0=XAXCONF_GEOAX_NAME_TAB1=YAXCONF_GEOAX_NAME_TAB2=ZMD2007：0 AXCONF_MACHAX_USED0=1AXCONF_MACHAX_USED1=2AXCONF_MACHAX_USED2=3AXCONF_MACHAX_USED3=4AXCONF_MAC

7、HAX_USED4=5AXCONF_MACHAX_USED5=6AXCONF_MACHAX_USED6=7AXCONF_MACHAX_USED7=8AXCONF_MACHAX_USED8=9MD2008：0 AXCONF_CHANAX_NAME_TAB0=XAXCONF_CHANAX_NAME_TAB1=YAXCONF_CHANAX_NAME_TAB2=ZAXCONF_CHANAX_NAME_TAB3=AAXCONF_CHANAX_NAME_TAB4=BAXCONF_CHANAX_NAME_TAB5=CAXCONF_CHANAX_NAME_TAB6=W11AXCONF_CHANAX_NAME_

8、TAB7=W12AXCONF_CHANAX_NAME_TAB8=U通道 2 参数设置：MD2005：0 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB0=0AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB1=0AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB2=0MD2006：0 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB0=XAXCONF_GEOAX_NAME_TAB1=YAXCONF_GEOAX_NAME_TAB2=ZMD2007：0 AXCONF_MACHAX_USED0=1AXCONF_MACHAX_USED1=2MD2008：0 AXCONF_CHANAX_NAME_TAB0=W2AXC

9、ONF_CHANAX_NAME_TAB1=C2显示参数设置：MD903：4 MA_NUM_DISPLAYED_CHANNE； LS=2双通道显示，即在加工画面同时显示两个通道的状态。2、双通道控制方案针对双通道的控制PLC程序要做些处理。根据机床的实际要求，我们采用：一个面板 + 一个OP俚示操彳单元）的方案。我们可以通过选择机床面板控制通道1 还是控制通道2。而机床面板的控制要调用标准功能块FC19或FC25通常单通道的调用如下：CALL FC 19BAGNo:=B#16#1；操作面板控制方式组一ChanNo:=B#16#1；操作面板控制通道一SpindleIFNo:=B#16#5；主轴信号

10、传送到轴五，即配置中第五轴为主轴FeedHold:=M1.0；当面板上按FeedStop 键后此位输出1SpindleHold:=M1.1；当面板上按SpindleStop 键后此位输出1现在我们要求双通道切换，有两种做法。方法 1:编写两个FC19， 一个填写控制通道一的参数，另一个填写控制通道二的参数，然后用面板上的某个键进行切换。方法 2:CALL FC 19BAGNo:=B#16#1ChanNo:=DB19.DBB22 ; DB19.DBB221 NC给 PLC的信号，通知当前操作者 选择的是哪个通道SpindleIFNo:=B#16#5FeedHold:=M1.0SpindleHol

11、d:=M1.1此时可能会出现一个问题，就是显示的切换和机床面板的切换不是同时的。机床操作面板可以切换了，但仍然需要操作者按OP上的通道切换键来切换显示屏幕显示的内容(显示通道1 还是显示通道2)这对于机床操作者来说很不方便。怎么办呢？我们可以用系统提供的通过PLC程序选择通道的方法便可解决问题，接口信号是： DB19.DBB32 和 DB19.DBB33三、相关知识(一)西门子840D系统的组成SINUMERIK840D由数控及驱动单元(CClM NCU, MMC PLC模块三部分组成，由 于在集成系统时，总是将 SIMODRIVE611D动和数控单元(CCU或NCU并排放在一起， 并用设备总

12、线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。1、人机界面人机交换界面负责NC数据的输入和显示，它由MM(»OP组成。MMC(Man Machine Communication) 包 括 ： OP(Operation panel) 单 元 ， MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMQK际上就是一台计算机，有自己独立的 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勺控制 软件也在这台计算机中。2、数控及驱动单元(1) NCIM控单元SINUMERIK840D数控单元被称为 NCU( Numenrical ControlUnit

13、 )单元：中央控制单元，负责NC所有的功能，机床的逻辑控制，还有和MMC勺通讯。它由一个COM CPU*、一个PLC CPW和一个DRIVE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 NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2（1方由），NCU573.2（31 轴）等若干种，同样，NCU 单元中也集成SINUMERIK840Dy5 CPUffi SIMATIC PLC CPUS片，包括相应的数控软件 和PLC控制软件，并且带有MPI或Pro巾bus接口，RS232接口，手轮及测量接口，PCMCIA 卡插槽

14、等，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611D伺服驱动和1FT6（1FK6）电机组成。SINUMERIK840D己置的驱动一般都采用 SIMODRIVE611Q它包括两部分：电源模块和驱动模块（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。611D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，编码器信号为1Vpp正弦波， 可实现全闭环控制。主轴伺服电机为 1PH7系列。（3） PLC奠块SINUMERIK810D

15、/840康统的PLC部分使用的是西门子 SIMATIC S7-300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（InterfaceModule）和信号模块（Signal Module ）。PLC的 CPUt NC的 CPU集成在 CClM NCU 中的。（二）系统的连接与调试1、硬件的连接（1） SINUMERIK810D/840D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，MMCPLC三部分分别连接正确：电源模块 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）。

16、MM或MCP+24V电源千万注意极性（MMC=PLC模块注意电源线的连接；同时注意 SM勺连接。其二，将硬件的三大部分互相连接，连接时应注意：PI和OPI总线接线一定要正确。CUE NCUW 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。,屏蔽：确保所使用的电缆符合西门子提供的接线图中的要求；确保信号点栏屏蔽两端都与机架或机壳连通。（三）调试1 .NC和PLC总消由于是第一次通电，启动，所以有必要对系统做一次总清或总复位。（1） NC总消NC总清操作步骤如下： 将NC启动开关S3-&

17、gt; “ 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总消后，SRA岫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总消PLC总清操作步骤如下： 将PLC启动开关S4-> “2" ；=PS灯会亮； S4-> “3”并彳持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” 一-> “3” 一-> “2"； =>PS灯先闪， 后又亮，PF灯亮（有时PF等不

18、亮）； 等PS和PF等亮了， S4-> “0"； =>PSffi PF灯灭，而PR灯亮。PLC总清执行完成，PLC总消后，PLC程序可通过STEP软件传至系统，如PLC总消 后屏幕上有报警可作一次NC位（热启动）。（四）开机与启动第一次启动后，NCU犬态显示（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 （如下图）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，“+5V'和"SF'灯亮，表明系统 正常；但驱动尚未使能，而 PLC状态泽&

19、quot;PR灯亮，表明PLC运行正常。 MMC:MMC启动时通过OP显示来确认的，如果是 MMC100.2在启动的最后，在 屏幕的下面会显示一行信息“ Wait For NCUConnection : xx Seconds” 如 MMCf NCU 通讯成功，则SINUMERI£10D/840D的基本显示会出现在屏幕上，一般是“机床”操作 区，而MMC1031J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MMC103 启动成功后它会显示一个“8”字。 MCP在PLC启动过程中，MCPt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FC

20、19或FC20那么MCF±的灯不再闪烁，此时 MCP 即可以使用。 DRIVESYSTEMS,有NC,PLC口 MMCfB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 MMC100.2需借助于“ SIMODRIVE 611D Start-up Tool 软件, 而MMC103T直接在OP031上做，然后用PLC处理相应信号即可。这样，系统再启动后， SF灯应灭掉。70ft含义复位S1按钮出发一个硬件复位；控制和驱动复位后完整重起。NMI S2按钮对处理器发出触发和 NMI请求，NMI 一非屏蔽中段S3旋转开关NCK启动开关位置0:正常操作模式位置1: NCK复位（缺省值

21、启动）值为27:预留S4旋转开关PLC模式选择开关位置0: PLC运行/编程模式位置1: PLC运行模式位置2: PLC停机模式位置3:清PLC内存H1（左列）显示灯显示灯+5V:电源电压在允许范围内时凫NF:NCK启动过程中，其监控器被触发时，此灯亮CF:当COM监控器输出一个报警时，此灯亮CB:通过OPI接口进行数据传输，此灯亮CP:通过PC的MPI接口进行数据传输时，此灯亮绿灯红灯红灯黄灯黄灯H2（右列）显示灯显示灯PR:PLC运行状态PS:PLC停机状态PF:当PLC监控器输出一个报警时：此灯亮；当PLC监控器输出一个报警时：所有 4个灯都亮FFO:PLC强制状态 灯灭：没有 PROF

22、IBUS DP配置或无故障 灯闪：DP配置了，但一个或一个以上的从站丢失 灯亮：故障（例如：无令牌循环）绿灯红灯红灯黄灯黄灯H3七段数码管显示“ 6”，表示启动完成（五）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。完整的840D系统数据分为三种：NC蹴据、PLC数据、MM嗷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）2.Ghost

23、 备份特点：（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：即文本格式做数据备份需以下辅助工具： PCIN软件 V24 电缆（6FX2002-1AA01-0BF0 PG740（或更高型号）或 PCX由于MMC103T带软驱，硬盘，NC卡等；它的数据备份更加灵活，可选择不同的 存储目标，以其为例介绍具体操作步骤：数据备份（1）在主菜单中选择“ Service ”操作区；（2）按扩展件“ ” -> “Series Start-up ”选择存档内容NC,PLC,MMC定义存 档文件名；（3）从垂直菜单中，选择一个作为存储目标：V.2

24、4->指通过V.24电缆船只外部计算机（PC ;PG->编程器（PG ;Disk->MMCf带的软驱中的软盘；Archive > 硬盘；NC Card ->NC#。选择其中V.24和PG时，应按“ Inteface ”软件键，设定接口 V.24参数；（4）若选择备份数据到硬盘，则：“Archive ”（垂直菜单）> “ Start ” .数据恢复MMC10的操作步骤（从硬盘上恢复数据）：a: “Service” ；b: 扩展键“” ；,:Series Start-up _d: “Read Start-up Archive ”（垂直菜单）；e: 找到存档文件，

25、并选中“ OK ;仁“Start ”（垂直菜单）；无论是数据备份还是数据恢复，都是在进行数据的传送，传送的原则是:永远是准备接收数据的一方先准备好，处于接受状态；两端参数设定一致。(六)西门子840D数控系统常用维修方法日常维修SIN840D数控系统常用维修方法如下：1.使用ghost软件修复MMC102O勺硬盘逻辑坏道一台装有 SIN840D数控系统的加工中心，其系统配置为NCU572.0软件版本为V03.06.05、MMC10软件版本为V03.06.10。开机启动时显示：Application Error ABNORMAL PROGRAM TERMINATION CLOSE接回车键确认后显

26、示:Regie WARNING: Application'mbddS didn ' t postInitcomplete ! Press <enter> and continue 接回车键确认后，能进入加工区界面，但在通道状态栏中显示6个“？ ”，报警和信息行无任何显示，进入诊断界面后无任何显示、死机。经过分析上述故障现象，MMC10板的硬盘上有逻辑坏道，造成报警文本文件丢失。 一般可更换备份硬盘排除此故障，现介绍一种若没有备份硬盘，使用 ghost系统备份软 件修复此硬盘逻辑坏道的方法(ghost软件具有修复硬盘逻辑坏道的功能)。(1)机床关机断电，将笔记本电脑硬

27、盘从机床MMC10板上拆下。(2)关闭一台安装有 Windows98第二版操作系统的台式计算机。切断电源，打开 机箱，将机床上硬盘通过插接式转换电路板连接到第二主硬盘位置。(3)使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据备份计算机开机以后，运行 Ghost 7.5软件，进入Ghost 7.5软件后，在Local中选择 “Partition ”磁盘分区选项中的“ To Image”进行机床硬盘的C盘分区复制备份，按 照屏幕提示依次选择源盘即机床硬盘，要备份的硬盘分区，再选择备份文件存放的路径 与文件名(起名创建)，保存后台式计算机的硬盘中。回车确定后，出现提示框点击“Fast” 少量压缩，确认选

28、择“ Yes”，即开始执行复制。在复制时又出现提示“有坏语句是否继 续”，必须选择“ Yes”，又出现提示“忽视后面的坏语句”，必须选择“ No”，然后计算 机自动完成硬盘分区数据复制，在计算机硬盘中生成一个扩展名为gho的镜像文件。(4)使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据恢复。计算机中运行Ghost 7.5软件后，在Local中选择“Partition ”磁盘分区选项中 的“Form Image”进行机床硬盘的C盘分区恢复还原，按照屏幕提示依次选择扩展名为 gho的镜像恢复还原文件，要恢复还原文件的机床硬盘及C盘分区，选择“Yes”执行完成机床硬盘的C盘分区恢复还原工作。(5)退出G

29、host 7.5软件，关闭计算机，将机床硬盘从台式计算机上拆下。(6)将刚修复的硬盘装到机床 MMC10板上，力口电试机，机床能正常引导启动，进 入机床工作界面，试运行若干个加工程序，一切正常，证明硬盘修复成功。2 .轴的屏蔽处理数控系统在启动时，要对硬件进行检测，若电机或电缆损坏，将不能通过硬件检测， 有报警机床不能正常工作。为不停止生产，此时可将该轴进行屏蔽处理，转换为虚拟轴， 使机床可以继续工作。例如屏蔽卧式加工中心机械手 TC1轴，步骤如下：(1)启动界面中，输入制造商级口令" SUNRISE。(2)改机械手TC1轴专用机床数据：30130 CTRLOUT_TYPE=0等控制输出禁止输出至IJ端口 ；30