西門子840D數(shù)控系統(tǒng)雙通道功能

1、目錄西門子840D數(shù)控系統(tǒng)雙通道功能在數(shù)控磨床上的應(yīng)用 .2一、系統(tǒng)配置 2二、系統(tǒng)設(shè)置 2三、相關(guān)知識 5（一）西門子840D系統(tǒng)的組成 5（二）系統(tǒng)的連接與調(diào)試 6（三）調(diào)試 7（四）開機與啟動 7（五）數(shù)據(jù)備份 8（六）西門子840D數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法 1012西門子840D數(shù)控系統(tǒng)雙通道功能在數(shù)控磨床上的應(yīng)用某公司新試制一臺數(shù)控磨床，機床具有有先進的自動上下料功能，其數(shù)控軸達11個之多：砂輪主軸；工件主軸；砂輪徑向進給軸；砂輪切向位移軸；砂輪上下位移軸； 安裝角調(diào)整軸；冷卻噴嘴位移軸；尾架上下位移軸；對刀測頭上下位移軸；機械手上下 位移軸；機械手轉(zhuǎn)位軸。鑒于單方式組、單通道普通控制方

2、式下，不能夠讓同一通道的 軸組去同時執(zhí)行兩套不同的零件程序，采用數(shù)控系統(tǒng)的雙通道控制功能，將有關(guān)自動上 下料功能的軸單獨分離出來，放入另一個通道。這樣，兩個通道可以同時分別執(zhí)行不同 的零件程序，使工件加工和上下料等動作，互不干涉的同時執(zhí)行。鑒于西門子840D系統(tǒng)能夠完成多通道控制的同時還具有以下主要特點：在NC編程上運用用戶變量，系統(tǒng)變量，間接編程，算術(shù)三角函數(shù)，比較或邏輯運算，程序跳轉(zhuǎn)， 程序調(diào)用，宏調(diào)用等，給機床的設(shè)計帶來了極大的自由度；使用配置工具或利用 Windows 技術(shù)改變?nèi)藱C界面使操作界面適合于不同的控制任務(wù)。系統(tǒng)選用西門子840D系統(tǒng)。系統(tǒng)配置:、系統(tǒng)設(shè)置1、雙通道的設(shè)置注意：

3、雙通道是選件功能，若需開通此功能，需要和西門子公司相關(guān)部門聯(lián)系。通道：簡單的理解就是兩個插補器，雙通道意味著系統(tǒng)可以同時執(zhí)行兩個程序，互 不影響（當(dāng)然也可以協(xié)調(diào)同步運行）。例如，對于雙刀架車床就需要使用雙通道。方式 組：方式組中的“方式”指的是操作方式，即 JOG MDA AUTO等方式，所以方式組就是以操作方式劃分的小組。如果是一個雙方式組的系統(tǒng)意味著在這個系統(tǒng)上可以同時出現(xiàn)兩種操作方式。一個系統(tǒng)可以有若干個方式組，每個方式組可以有若干個通道，在一個方式組中的通道必然處于同一種操作方式下。1.1 雙通道功能的設(shè)置840D是多方式組多通道的系統(tǒng)，但它缺省為一個通道，需要參數(shù)設(shè)置成兩個通道， 一

4、個方式組：MD10010 ASSING_CHAN_TO_MODE_GROUP0=1 通道 1 分酉已給方式組 1MD10010 ASSING_CHAN_TO_MODE_GROUP1=1 通道 2 分酉已給方式組 11.2 基本參數(shù)設(shè)定：設(shè)置機床軸名，機床上所有用到的軸應(yīng)該在此給出各軸軸名。此例共 11 個軸。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 通道參數(shù)設(shè)置：本例中有X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、W11、W12、U1 等 9 個伺服軸用于第一通道的工件加工；W2 C

6、2兩個軸用于第二通道的自動上下料功能。通道 1 參數(shù)設(shè)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 參數(shù)設(shè)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顯示參數(shù)設(shè)置：MD903：4 MA_NUM_DISPLAYED_CHANNE； LS=2雙通道顯示，即在加工畫面同時顯示兩個通道的狀態(tài)。2、雙通道控制方案針對雙通道的控制PLC程序要做些處理。根據(jù)機床的實際要求，我們采用：一個面板 + 一個OP俚示操彳單元）的方案。我們可以通過選擇機床面板控制通道1 還是控制通道2。而機床面板的控制要調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)功能塊FC19或FC25通常單通道的調(diào)用如下：CALL FC 19BAGNo:=B#16#1；操作面板控制方式組一ChanNo:=B#16#1；操作面板控制通道一SpindleIFNo:=B#16#5；主軸信號

10、傳送到軸五，即配置中第五軸為主軸FeedHold:=M1.0；當(dāng)面板上按FeedStop 鍵后此位輸出1SpindleHold:=M1.1；當(dāng)面板上按SpindleStop 鍵后此位輸出1現(xiàn)在我們要求雙通道切換，有兩種做法。方法 1:編寫兩個FC19， 一個填寫控制通道一的參數(shù)，另一個填寫控制通道二的參數(shù)，然后用面板上的某個鍵進行切換。方法 2:CALL FC 19BAGNo:=B#16#1ChanNo:=DB19.DBB22 ; DB19.DBB221 NC給 PLC的信號，通知當(dāng)前操作者 選擇的是哪個通道SpindleIFNo:=B#16#5FeedHold:=M1.0SpindleHol

11、d:=M1.1此時可能會出現(xiàn)一個問題，就是顯示的切換和機床面板的切換不是同時的。機床操作面板可以切換了，但仍然需要操作者按OP上的通道切換鍵來切換顯示屏幕顯示的內(nèi)容(顯示通道1 還是顯示通道2)這對于機床操作者來說很不方便。怎么辦呢？我們可以用系統(tǒng)提供的通過PLC程序選擇通道的方法便可解決問題，接口信號是： DB19.DBB32 和 DB19.DBB33三、相關(guān)知識(一)西門子840D系統(tǒng)的組成SINUMERIK840D由數(shù)控及驅(qū)動單元(CClM NCU, MMC PLC模塊三部分組成，由 于在集成系統(tǒng)時，總是將 SIMODRIVE611D動和數(shù)控單元(CCU或NCU并排放在一起， 并用設(shè)備總

12、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責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示，它由MM(»OP組成。MMC(Man Machine Communication) 包 括 ： OP(Operation panel) 單 元 ， MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMQK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勺控制 軟件也在這臺計算機中。2、數(shù)控及驅(qū)動單元(1) NCIM控單元SINUMERIK840D數(shù)控單元被稱為 NCU( Numenrical ControlUnit

13、 )單元：中央控制單元，負責(zé)NC所有的功能，機床的邏輯控制，還有和MMC勺通訊。它由一個COM CPU*、一個PLC CPW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（1方由），NCU573.2（31 軸）等若干種，同樣，NCU 單元中也集成SINUMERIK840Dy5 CPUffi SIMATIC PLC CPUS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Pro巾bus接口，RS232接口，手輪及測量接口，PCMCIA 卡插槽

14、等，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。（ 2）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己置的驅(qū)動一般都采用 SIMODRIVE611Q它包括兩部分：電源模塊和驅(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)。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。（3） PLC奠塊SINUMERIK810D

15、/840康統(tǒng)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(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply） ，接口模塊（InterfaceModule）和信號模塊（Signal Module ）。PLC的 CPUt NC的 CPU集成在 CClM NCU 中的。（二）系統(tǒng)的連接與調(diào)試1、硬件的連接（1） SINUMERIK810D/840D統(tǒng)的硬件連接從兩方面入手：其一，根據(jù)各自的接口要求，先將數(shù)控與驅(qū)動單元，MMCPLC三部分分別連接正確：電源模塊 X161 種 9， 112， 48 的連接；驅(qū)動總線和設(shè)備總線；最右邊模塊的終端電阻（數(shù)控與驅(qū)動單元）。

16、MM或MCP+24V電源千萬注意極性（MMC=PLC模塊注意電源線的連接；同時注意 SM勺連接。其二，將硬件的三大部分互相連接，連接時應(yīng)注意：PI和OPI總線接線一定要正確。CUE NCUW 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(diào)試工作；而首先要做的就是開機準(zhǔn)備工作，它可確保控制系統(tǒng)及其組件啟動正常。,屏蔽：確保所使用的電纜符合西門子提供的接線圖中的要求；確保信號點欄屏蔽兩端都與機架或機殼連通。（三）調(diào)試1 .NC和PLC總消由于是第一次通電，啟動，所以有必要對系統(tǒng)做一次總清或總復(fù)位。（1） NC總消NC總清操作步驟如下： 將NC啟動開關(guān)S3-&

17、gt; “ 1” ； 啟動NC如NC已啟動，可按一下復(fù)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(zhí)行完成。NC總消后，SRA岫存中的內(nèi)容被全部清掉，所有機器數(shù)據(jù)（Machine Data ）被預(yù) 置為缺省值。（2） PLC總消PLC總清操作步驟如下： 將PLC啟動開關(guān)S4-> “2" ；=PS燈會亮； S4-> “3”并彳持3秒等到PS等再次亮；=PS燈滅了又再亮； 在3秒之內(nèi)，快速地執(zhí)行下述操作 S4: “2” 一-> “3” 一-> “2"； =>PS燈先閃， 后又亮，PF燈亮（有時PF等不

18、亮）； 等PS和PF等亮了， S4-> “0"； =>PSffi PF燈滅，而PR燈亮。PLC總清執(zhí)行完成，PLC總消后，PLC程序可通過STEP軟件傳至系統(tǒng)，如PLC總消 后屏幕上有報警可作一次NC位（熱啟動）。（四）開機與啟動第一次啟動后，NCU犬態(tài)顯示（一個七段顯示器及一個復(fù)位按鈕 S1兩列狀態(tài)顯示燈 及兩個啟動開關(guān)S3和S4 （如下圖）在確定S3和S4均設(shè)定位“0”，則此時就可以開機啟動了，經(jīng)過大約幾十秒鐘，當(dāng) 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(tǒng) 正常；但驅(qū)動尚未使能，而 PLC狀態(tài)澤&

19、quot;PR燈亮，表明PLC運行正常。 MMC:MMC啟動時通過OP顯示來確認的，如果是 MMC100.2在啟動的最后，在 屏幕的下面會顯示一行信息“ Wait For NCUConnection : xx Seconds” 如 MMCf NCU 通訊成功，則SINUMERI£10D/840D的基本顯示會出現(xiàn)在屏幕上，一般是“機床”操作 區(qū)，而MMC1031J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，MCPt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(diào)用FC

20、19或FC20那么MCF±的燈不再閃爍，此時 MCP 即可以使用。 DRIVESYSTEMS,有NC,PLC口 MMCfB正常啟動后，最后考慮驅(qū)動系統(tǒng)。首先必須完成驅(qū)動的配置，對于 MMC100.2需借助于“ SIMODRIVE 611D Start-up Tool 軟件, 而MMC103T直接在OP031上做，然后用PLC處理相應(yīng)信號即可。這樣，系統(tǒng)再啟動后， SF燈應(yīng)滅掉。70ft含義復(fù)位S1按鈕出發(fā)一個硬件復(fù)位；控制和驅(qū)動復(fù)位后完整重起。NMI S2按鈕對處理器發(fā)出觸發(fā)和 NMI請求，NMI 一非屏蔽中段S3旋轉(zhuǎn)開關(guān)NCK啟動開關(guān)位置0:正常操作模式位置1: NCK復(fù)位（缺省值

21、啟動）值為27:預(yù)留S4旋轉(zhuǎn)開關(guān)PLC模式選擇開關(guān)位置0: PLC運行/編程模式位置1: PLC運行模式位置2: PLC停機模式位置3:清PLC內(nèi)存H1（左列）顯示燈顯示燈+5V:電源電壓在允許范圍內(nèi)時鳧NF:NCK啟動過程中，其監(jiān)控器被觸發(fā)時，此燈亮CF:當(dāng)COM監(jiān)控器輸出一個報警時，此燈亮CB:通過OPI接口進行數(shù)據(jù)傳輸，此燈亮CP:通過PC的MPI接口進行數(shù)據(jù)傳輸時，此燈亮綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H2（右列）顯示燈顯示燈PR:PLC運行狀態(tài)PS:PLC停機狀態(tài)PF:當(dāng)PLC監(jiān)控器輸出一個報警時：此燈亮；當(dāng)PLC監(jiān)控器輸出一個報警時：所有 4個燈都亮FFO:PLC強制狀態(tài) 燈滅：沒有 PROF

22、IBUS DP配置或無故障 燈閃：DP配置了，但一個或一個以上的從站丟失 燈亮：故障（例如：無令牌循環(huán)）綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H3七段數(shù)碼管顯示“ 6”，表示啟動完成（五）數(shù)據(jù)備份在進行調(diào)試時，為了提高效率不做重復(fù)性工作，需對所調(diào)試數(shù)據(jù)適時地做備份。在 機床出廠前，為該機床所有數(shù)據(jù)留檔，也需對數(shù)據(jù)進行備份。完整的840D系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為三種：NC蹴據(jù)、PLC數(shù)據(jù)、MM嗷據(jù)有兩種數(shù)據(jù)備份的方法：1 .系列備份（Series Start-up ）:特點：（1）用于回裝和啟動同SW版本的系統(tǒng)（2）包括數(shù)據(jù)全面，文件個數(shù)少（*arc ）（3）數(shù)據(jù)不允許修改，文件都用二進制各式（或稱作PC格式）2.Ghost

23、 備份特點：（1）用于回裝不同SW版本的系統(tǒng)（2）文件個數(shù)多（一類數(shù)據(jù)，一個文件）（3）可以修改，大多數(shù)文件用“紙帶格式：即文本格式做數(shù)據(jù)備份需以下輔助工具： PCIN軟件 V24 電纜（6FX2002-1AA01-0BF0 PG740（或更高型號）或 PCX由于MMC103T帶軟驅(qū)，硬盤，NC卡等；它的數(shù)據(jù)備份更加靈活，可選擇不同的 存儲目標(biāo)，以其為例介紹具體操作步驟：數(shù)據(jù)備份（1）在主菜單中選擇“ Service ”操作區(qū)；（2）按擴展件“ ” -> “Series Start-up ”選擇存檔內(nèi)容NC,PLC,MMC定義存 檔文件名；（3）從垂直菜單中，選擇一個作為存儲目標(biāo)：V.2

24、4->指通過V.24電纜船只外部計算機（PC ;PG->編程器（PG ;Disk->MMCf帶的軟驅(qū)中的軟盤；Archive > 硬盤；NC Card ->NC#。選擇其中V.24和PG時，應(yīng)按“ Inteface ”軟件鍵，設(shè)定接口 V.24參數(shù)；（4）若選擇備份數(shù)據(jù)到硬盤，則：“Archive ”（垂直菜單）> “ Start ” .數(shù)據(jù)恢復(fù)MMC10的操作步驟（從硬盤上恢復(fù)數(shù)據(jù)）：a: “Service” ；b: 擴展鍵“” ；,:Series Start-up _d: “Read Start-up Archive ”（垂直菜單）；e: 找到存檔文件，

25、并選中“ OK ;仁“Start ”（垂直菜單）；無論是數(shù)據(jù)備份還是數(shù)據(jù)恢復(fù)，都是在進行數(shù)據(jù)的傳送，傳送的原則是:永遠是準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)的一方先準(zhǔn)備好，處于接受狀態(tài)；兩端參數(shù)設(shè)定一致。(六)西門子840D數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法日常維修SIN840D數(shù)控系統(tǒng)常用維修方法如下：1.使用ghost軟件修復(fù)MMC102O勺硬盤邏輯壞道一臺裝有 SIN840D數(shù)控系統(tǒng)的加工中心，其系統(tǒng)配置為NCU572.0軟件版本為V03.06.05、MMC10軟件版本為V03.06.10。開機啟動時顯示：Application Error ABNORMAL PROGRAM TERMINATION CLOSE接回車鍵確認后顯

26、示:Regie WARNING: Application'mbddS didn ' t postInitcomplete ! Press <enter> and continue 接回車鍵確認后，能進入加工區(qū)界面，但在通道狀態(tài)欄中顯示6個“？ ”，報警和信息行無任何顯示，進入診斷界面后無任何顯示、死機。經(jīng)過分析上述故障現(xiàn)象，MMC10板的硬盤上有邏輯壞道，造成報警文本文件丟失。 一般可更換備份硬盤排除此故障，現(xiàn)介紹一種若沒有備份硬盤，使用 ghost系統(tǒng)備份軟 件修復(fù)此硬盤邏輯壞道的方法(ghost軟件具有修復(fù)硬盤邏輯壞道的功能)。(1)機床關(guān)機斷電，將筆記本電腦硬

27、盤從機床MMC10板上拆下。(2)關(guān)閉一臺安裝有 Windows98第二版操作系統(tǒng)的臺式計算機。切斷電源，打開 機箱，將機床上硬盤通過插接式轉(zhuǎn)換電路板連接到第二主硬盤位置。(3)使用Ghost 7.5軟件進行硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)備份計算機開機以后，運行 Ghost 7.5軟件，進入Ghost 7.5軟件后，在Local中選擇 “Partition ”磁盤分區(qū)選項中的“ To Image”進行機床硬盤的C盤分區(qū)復(fù)制備份，按 照屏幕提示依次選擇源盤即機床硬盤，要備份的硬盤分區(qū)，再選擇備份文件存放的路徑 與文件名(起名創(chuàng)建)，保存后臺式計算機的硬盤中。回車確定后，出現(xiàn)提示框點擊“Fast” 少量壓縮，確認選

28、擇“ Yes”，即開始執(zhí)行復(fù)制。在復(fù)制時又出現(xiàn)提示“有壞語句是否繼 續(xù)”，必須選擇“ Yes”，又出現(xiàn)提示“忽視后面的壞語句”，必須選擇“ No”，然后計算 機自動完成硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)制，在計算機硬盤中生成一個擴展名為gho的鏡像文件。(4)使用Ghost 7.5軟件進行硬盤分區(qū)數(shù)據(jù)恢復(fù)。計算機中運行Ghost 7.5軟件后，在Local中選擇“Partition ”磁盤分區(qū)選項中 的“Form Image”進行機床硬盤的C盤分區(qū)恢復(fù)還原，按照屏幕提示依次選擇擴展名為 gho的鏡像恢復(fù)還原文件，要恢復(fù)還原文件的機床硬盤及C盤分區(qū)，選擇“Yes”執(zhí)行完成機床硬盤的C盤分區(qū)恢復(fù)還原工作。(5)退出G

29、host 7.5軟件，關(guān)閉計算機，將機床硬盤從臺式計算機上拆下。(6)將剛修復(fù)的硬盤裝到機床 MMC10板上，力口電試機，機床能正常引導(dǎo)啟動，進 入機床工作界面，試運行若干個加工程序，一切正常，證明硬盤修復(fù)成功。2 .軸的屏蔽處理數(shù)控系統(tǒng)在啟動時，要對硬件進行檢測，若電機或電纜損壞，將不能通過硬件檢測， 有報警機床不能正常工作。為不停止生產(chǎn)，此時可將該軸進行屏蔽處理，轉(zhuǎn)換為虛擬軸， 使機床可以繼續(xù)工作。例如屏蔽臥式加工中心機械手 TC1軸，步驟如下：(1)啟動界面中，輸入制造商級口令" SUNRISE。(2)改機械手TC1軸專用機床數(shù)據(jù)：30130 CTRLOUT_TYPE=0等控制輸出禁止輸出至IJ端口 ；30