西门子数控系统

1、主编主编 张爱红张爱红（2007版）单元一 西门子数控系统概述单元二 数控系统的部件连接单元三 西门子PLC应用编程单元四 基本控制逻辑设计单元五 机床数据设定单元六 西门子数控系统的数据保护 项目五 西门子数控系统 项目五 西门子数控系统- 组成单元一 西门子数控系统概述802S 802CeeApr.97Apr.03May 03Oct.03基本系列价格功能系列810D840D802DV2.1 802S base line 802C base line & SimoDrive Base line802DBase line性能SINUMERIK 802 S base lineSINUMERIK

2、802 C base line单元一 西门子数控系统概述单元一 西门子数控系统概述SINUMERIK 810DPCU 20 主轴电机主轴电机I/O+馈入馈入 / 再生模块再生模块轴扩展模块机床控制面板机床控制面板OP.键盘键盘植入式植入式 HMI 电源部分电源部分 NC（数字控制）数字控制）+PLC（可编可编程逻辑控制）程逻辑控制）+ 驱动器驱动器可以提供多种可以提供多种HMI 版本版本电源部分电源部分单元一 西门子数控系统概述主轴电机主轴电机 I/OI/R机床控制面板机床控制面板OP.键盘键盘Windows NT伺服电机伺服电机 NC+PLC 驱动驱动可以提供多种可以提供多种HMI 版本版本

3、PCU50+电源部分电源部分SINUMERIK 840D单元一 西门子数控系统概述操作站电气柜伺服电机380 VAC24V直流电源 SITOP/ PS307滤波器电抗器机床电器部件手轮变压器220 VAC24 VDC PE N L RS232 接口 RS232隔离器24 VDC24VDC键盘机床控制面板主开关220 VAC个人计算机24 VDCX111X222X333PP 72/48电源模块功率模块X111X222X333PP 72/4824 VDC802DPCU电缆通道功率模块功率模块控制模块总线模块控制模块控制模块伺服电机伺服电机220VAC单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 -

4、- 总连接图总连接图 单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 - - 系统控制及显示单元系统控制及显示单元 系统与显示单元合为系统与显示单元合为一体一体, , 此单元有一块此单元有一块486486工控机作主控工控机作主控CPU,CPU,负责数控运算、界面管理、负责数控运算、界面管理、PLCPLC逻辑运算等。其显示单元为逻辑运算等。其显示单元为10.410.4吋真彩吋真彩液晶液晶显示屏（显示屏（OPOP），），与键盘输入单元组成人机界面。与键盘输入单元组成人机界面。 与系统其他单元间的通讯采用与系统其他单元间的通讯采用 PROFIBUSPROFIBUS 现场总线，另有现场总线，另有2 2个个

5、RS232RS232接口与外界通讯。接口与外界通讯。 单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 PPPP单元单元 最大最大144144点输入点输入，9696点输出点输出。由。由 PROFIBUS PROFIBUS 完成与完成与PCUPCU的通讯。的通讯。 单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 - - PROFIBUS PROFIBUS 总线单元总线单元 由由PROFIBUSPROFIBUS子模块、子模块、各单元上相应的各单元上相应的PROFIBUSPROFIBUS接口以及接口以及PROFIBUSPROFIBUS总线电缆总线电缆组成。组成。 PROFIBUS PROFIBUS 总线连接时

6、要求各接点进出总线连接时要求各接点进出方向正确方向正确，两根线，两根线不交叉不交叉且且连接可靠，连接可靠，屏蔽接牢屏蔽接牢。 各接点插头上的设置开关严格遵循各接点插头上的设置开关严格遵循终端为终端为“ON”ON”，中间为中间为“OFF”OFF”的原则。的原则。 单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 SIMODIVE 611USIMODIVE 611U SIMODIVE 611U SIMODIVE 611U 数字伺服驱动单元（数字伺服驱动单元（伺服驱动器调试软伺服驱动器调试软件件安装安装） ：由：由电源模块、功率模块、电源模块、功率模块、611611U U控制模块控制模块组成。组成。其中电

7、源模块负责将其中电源模块负责将380380V V交流电转换成交流电转换成600600V V直流母线电压。直流母线电压。7473.273.17253525163996419911248NS1NS2 电源馈入模块电源馈入模块 功率模块功率模块单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 - - 驱动电源模块驱动电源模块单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 - - 伺服电机伺服电机 通常有通常有1 1FK6/1FK7/1FT6/1PH7 FK6/1FK7/1FT6/1PH7 等电机组成。等电机组成。单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 连接图连接图数控系统采用数控系统采用2424V V直流

8、供电，要选择好直流稳压电源的直流供电，要选择好直流稳压电源的容量容量。数控系统中需要直流数控系统中需要直流2424V V供电部件有：供电部件有：数控系统和键盘、机数控系统和键盘、机 床控制面板、数字输入输出模块等。床控制面板、数字输入输出模块等。尽可能采用尽可能采用单独单独的的2424V DCV DC电源为数字输出外部供电。电源为数字输出外部供电。单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 数控系统的供电数控系统的供电7473.273.17253525163996419911248NS1NS224 VDCExchangeReadyOver TempPowerPP72/48主开关电网滤波器 (选

9、件)电抗器（根据电源模块的功率选配）380 VACT64T63T48与主轴停止同步tt断电时序tt上电时序0 V连接到PLC输入端连接到PLC输出端0 V（电源馈入模块）单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 电源馈入模块电源馈入模块单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 功率、控制模功率、控制模块块 A1A2X411 X412X472X471X423Q0.A和Q1.A用于模拟主轴的使能控制I 0.A是用于测量的高速输入接口如果测量装置使用外部24V电源，该24V电源的0V应与M24连接模拟输出用于模拟主轴的速度给定。q 75A为10Vq 15 为参考地注意：模拟输出为8位D/A转换器

10、，最小当量为78mV。所以该模拟信号不能用于位置控制如果使用Q0.A或Q1.A时，P24和M24应连接外部24V电源直流母线导流条必须与电源模块的直流母线导流条紧密连接56. A14. A24. A20. A65. A 9. AI 0. AI 1. AQ 0.AQ 1.A56. B14. B24. B20. B65. B 9. BI 0. BI 1. BQ 0. BQ 1. B75 A16 A751615P24M24663919TTL编码器接口用于连接主轴外置编码器。该接口最大信号频率为 1 MHz。对于车床或加工中心应根据主轴的转速进可能选择高线数的编码器。建议：选用西门子配套的编码器和配套

11、的电缆RS232通讯接口用于连接驱动器调试软件：SIMOCOM驱动器设备总线接口由电源模块通过配套的扁平电缆连接U V WUVW（611UE和功率模块）单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 主轴变频控制主轴变频控制56. A14. A24. A20. A65. A 9. AI 0. AI 1. AQ 0.AQ 1.A75 A16 A751615P24M24663919611UE速度给定参考地CWCCWCOM变频器CWCCW10V模拟信号参考地24 VDC0 V0 V（模拟主轴的连接）单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 动力电缆动力电缆电机信号电缆的屏蔽网与功率模块壳体连接电机电缆

12、及信号电缆的屏蔽连接单元二单元二 西门子部件连接西门子部件连接 输入输入/ /输出模块输出模块 5048464442403836494745434139373534333231302928272625242322212019181716151413121110987654321X111X222X333端子转换器输出公共端：外部24V直流电源输入公共端：外部24V直流电源的 0 V24V直流输出 可用于输入信号公共端端子27、28、29、30无定义24个电平输入信号 1530 V：为高电平 Version 2 802D系统配备了32M静态存储器SRAM与16M高速闪存FLASH ROM 两种存储

13、器，静态存储器区存放工作数据（可修改），高速闪存区存放固定数据，通常作为数据备份区，以及存放系统程序。 单元六 西门子数控系统的数据保护单元六 西门子数控系统的数据保护两种起动方式两种起动方式: : 冷启动。冷启动。S1S1开关选择（左图）。开关选择（左图）。 热启动。操作面板选择（右图）。热启动。操作面板选择（右图）。单元六 西门子数控系统的数据保护三种起动方式：三种起动方式：（冷热启动均有）（冷热启动均有） 正常上电启动。以静态存储器区的数据启动。正常上电启动。以静态存储器区的数据启动。 缺省值上电启动。以缺省值上电启动。以SIEMENSSIEMENS出厂数据启动。出厂数据启动。 按存储数

14、据上电启动。以高速闪存按存储数据上电启动。以高速闪存FLASH ROM FLASH ROM 内的备份数内的备份数据启动。据启动。802802D D 的数据保护方法：的数据保护方法： 机内存储机内存储 机外存储机外存储 PC PC卡存储卡存储单元六 西门子数控系统的数据保护 机内存储机内存储 机内存储即将静态存储器机内存储即将静态存储器SRAMSRAM区已修改过的有用数据存放区已修改过的有用数据存放到高速闪存到高速闪存FLASH ROMFLASH ROM区保存。区保存。 通常系统断电后，通常系统断电后，SRAMSRAM区的数据由高能电容区的数据由高能电容C C上的电压进行上的电压进行保持，对于长期不通电的机床，保持，对于长期不通电的机床，SRAMSRAM区的数据将丢失。当重新区的数据将丢失。当重新上电时，系统启动过程中自动调用备份数据区上一次存储的机上电时，系统启动过程中自动调用备份数据区上一次存储的机床数据，若没有做过数据存储则在启动过程中自动调用出厂数床数据，若