淺談西門子840D系統

陳文博（本溪鋼鐵集團有限公司冷軋薄板廠,遼寧　本溪　117000）

淺談西門子840D系統

陳文博
（本溪鋼鐵集團有限公司冷軋薄板廠,遼寧本溪117000）

摘要：數控磨床是利用磨具對工件表面進行高精度磨削加工的機床。本文介紹了西門子840D系統在本鋼冷軋廠MK84125磨床的應用及硬件組成。

關鍵詞：磨床；SINUMERIK840D

數控磨床主要由程序載體、人機交互裝置、數控裝置、伺服系統和磨床本體等組成。數控磨床采用數控技術，它是利用數字信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。現代數控技術都是采用計算機控制的，數控技術稱為計算機數控。西門子840D具有高度開放式數控系統，他與其他數控系統的不同點事數控與驅動的借口信號是數字量的，它具有高度模塊化及規范化的結構，更易操作，更易掌握。冷軋廠MK84125磨床采用西門子840D控制系統。SINUMERIK840D系統是由數控及驅動單元，人機交換裝置,可編程控制器模塊三部分組成。

1　數控裝置

數控裝置：數控磨床最重要的組成部分，主要由輸入/輸出接口電路、控制器、運算器和存儲器等組成。數控裝置的作用是將人機交互裝置輸入的信息，通過內部的邏輯電路或系統的控制軟件進行編碼、存儲、運算和處理、將加工程序轉換成控制磨床運動的信號和指令，以控制磨床的各個部件完成工作程序中規定的動作。磨床的數控裝置是一臺工業計算機。西門子840D的數控單元被稱作NCU（NumericalControlunit）單元。它是840D系統的CPU，其上還集成了PLC的CPU，它負責CNC，PLC和通訊任務。因為NCU含有數控軟件和PC控制軟件，接口有面板接口X102，Profibus，編程接口X122，及I/O擴展手輪NCI/OX121接口，PCMCIA卡插槽X173，設備總線X172。NCU發出各個軸的控制指令和PLC邏輯控制，控制機床的輔助動作。

2　驅動裝置

伺服系統:伺服系統由伺服控制電路、功率放大器電路和伺服電機組成的磨床執行機構，其作用是把來自數控裝置的位置控制信息轉化為各坐標軸方向的進給運動和定位運動。伺服系統在數控磨床上采用控制環節，這樣使其控制精度，動態性能、信號響應和加工效率有所提高。MK84125磨床伺服控制系統由西門子SIMODRIVE 611D變頻系統和西門子的1FT6/1FK6 伺服電機組成。西門子840D的數字伺服驅動 611D由電源模塊，驅動模塊組成。電源模塊類型有U/E非受控電源模塊和I/RF再生回饋電源模塊。MK84125磨床采用I/RF電源模塊，它為NC和驅動提供控制電源和動力電源，并在直流母線產生600V電壓供其他軸共同使用，同時監測電源和模塊狀態。611D數字驅動分為單軸模塊和雙軸模塊，MK84125磨床采用雙軸FDD/MSD模塊，對應的伺服電機采用1FT6或者1FK6系列，主軸伺服電機為1PH7系列。從而實現全閉環控制。

3　人機交換裝置

人機交互裝置：數控磨床的操作人員要通過人機交互裝置對數控系統進行操作和控制，人機交互裝置的作用是，將程序載體上的數控代碼信息轉換成電脈沖信號傳送到數控裝置的內存儲器，對輸入的加工程序進行編譯和調試，顯示數控磨床的運行狀態，顯示磨床參數及坐標軸位置等。鍵盤和顯示器是數控系統不可缺少的人機交互裝置，磨床可利用顯示器，鍵盤手動輸入加工程序，也可以通過輸入程序的序號將程序加載到數控裝置。人機交換界面由MMC103和OP單元組成。其中OP是磨床操作臺上的操作面板，而MMC103其實就是一個帶硬盤的計算機。由OP單元可以進行NC數據的顯示和輸入以及備份。

4　可編程序控制器

西門子840D系統的PLC使用西門子S7-300的軟件及模塊，它由電源模塊，接口模塊及信號模塊。電源模塊為PLC和NC提供24伏和5伏電源。接口模塊是用于級之間的相互連接。信號模塊分為輸入型和輸出型。MK84125磨床的840D系統PLC的CPU與NC 的CPU是集成在NCU中的。它通過NCU的X111接口與通訊模塊IM361連接，從而實現了與I/O及功能模塊的數據交換。

5　數據的備份

備份的目的：防止數據的丟失。因為有大量的數據存在于NCU 的RAM區里，而RAM在斷電的情況下是靠電池保持的，一旦電池沒電，RAM區里的數據在一定的時間里會丟失。備份的時機：在840D的數碼顯示管變為“6或b”后，起動結束，并且正常。而備份應該在powerup之后再進行。做備份之前首先要用PG在線，Profibus總線，PCIN軟件，PC總線，這些準備好之后就可以開始做備份了。

在機床操作臺上有一個接口，這個接口是從NCU的X101引出來的，打開HMI即可做備份了。步驟：首先，點擊services進入服務區，然后點擊右下角的擴展符“”點擊seriesstartup選擇一種需要備份的數據類，起名后，然后點擊右邊的Archive,就把要備份的數據備份到PG的硬盤上了，這是個拷貝壓縮的過程。備份數據的查看：可以進入服務區進行查看備份過的數據是否存在。也可以直接在PG上打開硬盤進行查看。點擊services進入服務區，再點擊dataselection選中Archive文件夾，點擊“OK”。再點擊manage data,打開Archive文件夾，就可以看到剛剛備份過的文件，存在形式：*.Arc.

參考文獻：

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