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西門子數(shù)控系統(tǒng)
   是一個集成所有數(shù)控系統(tǒng)元件（數(shù)字控制器，可編程控制器，人機操作界面）于一體的操作面板安裝形式的控制系統(tǒng)。
所配套的驅(qū)動系統(tǒng)接口采用西門子公司全新設(shè)計的可分布式安裝以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動技術(shù)，這種新的驅(qū)動技術(shù)所提供的DRIVE-CLiQ接口可以連接多達(dá)6軸數(shù)字驅(qū)動。外部設(shè)備通過現(xiàn)場控制總線.
    PROFIBUSDP連接。這種新的驅(qū)動接口連接技術(shù)只需要zui少數(shù)量的幾根連線就可以進(jìn)行非常簡單而容易的安裝。SINUMERIK802Dsl為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控車床和數(shù)控銑床提供了完備的功能，其配套的模塊化結(jié)構(gòu)的驅(qū)動系統(tǒng)為各種應(yīng)用提供了*的靈活性。性能方面經(jīng)過大大改進(jìn)的工程設(shè)計軟件（Sizer，Starter）可以幫助用戶完成從項目開始階段的設(shè)計選型，訂貨直到安裝調(diào)試全部過程中的各項任務(wù)。售后服務(wù)中，西門子維修和保養(yǎng)對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)起到非常重要的作用。


產(chǎn)品種類
西門子數(shù)控系統(tǒng)是西門子集團旗下自動化與驅(qū)動集團的產(chǎn)品，西門子數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。
用一個簡要的圖表對西門子各系統(tǒng)的定位作描述如下：
西門子各系統(tǒng)的性價比較
1. 802D
具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU（面板控制單元）將CNC、PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體?？煽啃愿?、易于安裝。


SINUMERIK 802D
SINUMERIK802D可控制4個進(jìn)給軸和一個數(shù)字或模擬主軸。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線PROFIBUS將驅(qū)動器、輸入輸出模塊連接起來。
模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數(shù)字化的動力。
通過視窗化的調(diào)試工具軟件，可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù)，并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。
SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng)，對機床進(jìn)行邏輯控制。采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC的編程語言Micro/WIN進(jìn)行控制邏輯設(shè)計。并且隨機提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設(shè)計過程，縮短了設(shè)計周期。
2. 810D
在數(shù)字化控制的領(lǐng)域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上。
快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。


SINUMERIK 810DNC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實現(xiàn)快速控制。
另一個例子是坐標(biāo)變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點。模擬量控制控制模擬信號輸出;
管理也是另一種功能強大的管理軟件選件。
樣條插補功能(A，B，C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項式插補功能可以提高810D/810DE運行速度。
溫度補償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù)、高速度運行狀態(tài)下保持正常溫度。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。 SINUMERIK840D
3. 840D
SINUMERIK840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。
產(chǎn)品功能


控制類型
采用32位微處理器、實現(xiàn)CNC控制，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。。
機床配置
可實現(xiàn)鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運設(shè)備的控制，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動模塊：zui多可以控制31個進(jìn)給軸和主軸．進(jìn)給和快速進(jìn)給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯(lián)和曲線表插補，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進(jìn)給軸和主鈾同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教（TEACH IN） 手動輸入運行（MDA），自動方式：程序的自動運行，加工程序中斷后，從斷點恢復(fù)運行；可進(jìn)行進(jìn)給保持及主軸停止，跳段功能，單段功能，空運轉(zhuǎn)。
輪廓和補償
840D可根據(jù)用戶程序進(jìn)行輪廓的沖突檢測、半徑補償?shù)倪M(jìn)入和退出策略及交點計算、長度補償、螺距誤差補償棚測量系統(tǒng)誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償?shù)取?/span>
NC編程
840D系統(tǒng)的NC編程符合DIN66025標(biāo)準(zhǔn)(德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進(jìn)行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程，程序編制與加工可同時進(jìn)行，系統(tǒng)具備1．5兆字節(jié)的用戶內(nèi)存，用于零件程序、偏置、補償?shù)拇鎯Α?/span>
PLC編程
840D的集成式PLC*以標(biāo)準(zhǔn)sIMAncs7模塊為基礎(chǔ)，PLC程序和數(shù)據(jù)內(nèi)存可擴展到288KB，u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入，向數(shù)控機床發(fā)送運動停止/起動等指令。
操作部分硬件
840D系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Windows98/2000下開發(fā)自定義的界面。此外，2個通用接過RS232可使主機與外設(shè)進(jìn)行通信，用戶還可通過磁盤驅(qū)動器接口和打印機并聯(lián)接口完成程序存儲、讀入及打印工作。
顯示部分
840D提供了多言種的顯示功能，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉(zhuǎn)換為一種語言，系統(tǒng)提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態(tài)等信息。
2.1 西門子數(shù)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成
請參閱：SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)操作部件
SIEMENS用于數(shù)控系統(tǒng)的HMI軟件
西門子數(shù)控系統(tǒng)有很多種型號，首先我們來觀察一下802D所構(gòu)成的實物圖，SINUMERIK802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機界面（HMI）組成，通過PROFIBUS總線連接驅(qū)動裝置以及輸入輸出模板，完控制功能。
而在西門子的數(shù)控產(chǎn)品中zui有特點，zui有代表性的系統(tǒng)應(yīng)該是840D系統(tǒng)。因此，我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng)，來了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。
2.2西門子810D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 
SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時，總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。
1. 人機界面
人機交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man MachineCommunication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine ControlPanel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
（1）、MMC(Man Machine communication)
zui常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PCUNIT)是專門為配合西門子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70,PCU20對應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU50、PCU70對應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWSNT的。PCU的軟件被稱作HMI。
HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時，PCU20裝載的是嵌入式HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。
（2）OP(Operation pannel)
OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031zui為常用。
（3）、MCP(Machine control pannel)
MCP是專門為數(shù)控機床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據(jù)應(yīng)用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。
對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple PointInterface）總線技術(shù)，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率，又有OPI（OperatorPanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元
SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（NumenricalControlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact controlunit））：*控制單元,負(fù)責(zé)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PLCCPU板和一個DRIVE板組成.
根據(jù)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(shù)控CPU和SIMATICPLCCPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в蠱PI或Profibus接口，RS232接口，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(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。
數(shù)字驅(qū)動


數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成。
SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動模塊（功率模塊）。
電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)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(biāo)記可識別。
611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)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(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
4. PLC模塊
SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATICS7-300的軟件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），CPU模塊，接口模塊（InterfaceModule）及信號模塊（Signal Module）。PLC模塊的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。
元件


系統(tǒng)集成和連接以下元件：zui大可以連接2個電子手輪，小型手持單元，通過I/O 模塊PP 72/48 或通過MCPA模塊控制的機床操作面板，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA模塊可以連接機床控制面板，同時具有用于模擬主軸的模擬接口。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。
系列
SINUMERIK 801
SINUMERIK 802S base line
SINUMERIK 802C base line
SINUMERIK 802D Solution line
SINUMERIK 810D
SINUMERIK 840D
SINUMERIK 840Di
SINUMERIK 840Dsl
SIMODRIVE 611
SINAMICS S120


維修備件型號例如：


5V三端穩(wěn)壓器
LM78L05ACM
BSM25GD100D6單元
IGBT 25A/1000V
FANUC
A16B-2203-0695
前置驅(qū)動
SMD14 DR001
光耦
HP 4514V
SPC2Profibus通迅芯片
電解電容
B43502-D0337-M2
風(fēng)扇
3110KL-04W-B50
電流互感器
4645X051
SIEMENS1FT6機17圓柱型插座(孔)
調(diào)試工具
CP5611
光耦
A 4514V
IGBT前置驅(qū)動
462 000 0400.00 b
電流控制單元（CCU）
462 008 0003 10
電流控制單元（CCU）
462 008 0004 00af
電流控制單元（CCU）
462 008 0004 01aa
CP5512
6GK1551-2AA00
8MB PCMCIA卡
6FC5247-0AA11-0AA3
電流互感器
T60404-M4645-X070H
6SN1146電源
462018.1912.03
SKD100GA123D GL
整流及IGBT模塊
電流互感器
SDT-0041
伺服電源主控制板
77-955-3200
CCU
A5E00150318
IGBT模塊
3MBI150SX-120-02
直流調(diào)速
C980431-A1601-L1
1146開關(guān)電源
78-113-1200
直流調(diào)速
C98043-A1600-L1-18
伺服驅(qū)動板
462018.1903.01
6SN1118電源
SD002008
6SN1118電源
78-089-2300
伺服電源主控制板
78-122-3210
16-21KW主控板
A1716
編碼器拆卸工裝
QT-0001
電流互感器
4645X012
FANUC電路板
A16B-2201-0100
負(fù)溫度系數(shù)電阻
NTC 5D-11
611D驅(qū)動終端器
6FX2003-0DA00
電流互感器
T60404-M4645-X071
防塵安全罩
462008.0061.10
設(shè)備總線
462.008.0126.01
SIEMENS1FT5電機
12芯圓柱型插座
SIMODRIVE 611-D 模塊驅(qū)動總線電纜
6SN1161-1CA00-0□□0
611U存儲卡
IP SYS.-SOFTWARE N_SOLL_611U
6SN1145電源控制參數(shù)卡
462008.1004.00
6SN1145電源脈沖觸發(fā)參數(shù)卡
462008.1919.03
6SN1145電源控制參數(shù)卡
462008.1004.01
6SN1145電源控制參數(shù)卡
462018.1916.01
6SN1145電源脈沖觸發(fā)參數(shù)卡
462018.1915.02
6SN1145電源控制參數(shù)卡
462008.1004.02
6SN1145電源控制參數(shù)卡
462018.1916.00
前置驅(qū)動
SMD6 DR002
設(shè)備總線
0126.00
6SC前置驅(qū)動
462000.0234.52
電路板
462008.7601.02
電路板
462010.1900.02
電流控制單元（CCU）
462000.0335.00
電解電容
B43502-M0227-M2
電路板
462008.7936.02
驅(qū)動板
462018.1905.02
電容
T524
脈沖變壓器(裸)
V066
電極
P600 M600
電容板
462018.1909.02
16位注冊收發(fā)器與三態(tài)輸出
74ABT16952C
內(nèi)存
28F640J3A120
濾波器
6SN1111-0AB00-0AA0
8位高級高速CMOS靜態(tài)RAM
HM62256BLFP-8T
時鐘驅(qū)動器
IDT49FCT
動態(tài)存儲器
HYB5118160BSJ-60
16位CMOS動態(tài)隨機存儲器的擴展數(shù)據(jù)輸出
K4E1516110-JC60
16位超級功率和低電壓的CMOS靜態(tài)內(nèi)存
K6F1616U6A
16Mb低功耗靜態(tài)存儲器
K6F1616U6C
CMOS靜態(tài)內(nèi)存
M5M51008BFP
開關(guān)電源控制芯片
lT1172
16位注冊收發(fā)器與三態(tài)輸出
74ABT16952
PCI總線目標(biāo)接口芯片
PCI9050
編碼器處理芯片
462008.2000.02
靜態(tài)存儲器
KM684000BLG-7
1M-8bit可擦除FLASH存儲器
AM29LV081B
高速8位A/D轉(zhuǎn)換器
ADC0820
1M×32×4banks DRAM存儲器
MT48LC4M32B2
64M FALSH存儲器
28F640
固態(tài)繼電器模塊
VN340SP
四2輸入與非門
74HC00
雙差分比較器
LM2903M
*處理器
N80C186XL20
ALTERA PLD門陣列
EPF8452AQC160-4
編碼器處理芯片
462008.2001.00
CCU電流環(huán)放大器
462008.2002.03
6穩(wěn)壓管集成
6V1U1
9-bit溫度傳感器處理芯片
LM77
PCI總線
PCI1410APGE
USB電源
2042A
雙P溝道MOSFET
IRF9953PBF
PCMICA接口芯片
FDC37B727QFP
溫度監(jiān)控
NE1617A
電源管理器
SP706SE
DC/DC控制
SC1112S
三態(tài)微分總線收發(fā)器
75ALS170
單芯片16位-32位微處理器
LPC2378FBD144
XILINX PGA門陣列
XCS40XL
24bit數(shù)字信號處理器
DSP56303PV100
八總線收發(fā)器
74HC245
ALTERA PLD門陣列
EPF6016ATC100-2
兼容的驅(qū)動和接收器單片IC