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sinumerik 840d sl数控系统 型号：sinumerik 840d sl数控系统 重量：22.8kg sinumerik 840d sl 是用于中等到复杂任务的数字 cnc 系统。 性能和灵活性高，尤其适用于复杂的多轴系统 统一的开放性，从操作到 nc 的核心。 集成可靠的人与机器安全保护功能：sinumerik 集成安全 已经验证的操作和编程软件，例如用于生产区域的 shopmill 或 shopturn 和运动控制信息系统产品（mcis 产品） sinumerik 840d sl 具有模块化、开放性、灵活性的结构，用于统一操作、编程和可视化。 可实现一种适用于所有技术功能的创新系统平台。 sinumerik 840d sl 集成在 sinamics s120 驱动系统中，并由 simatic s7-300 自动化系统加以实现，行程了一个适用于中高档性能范围的全新整套数字系统。 sinumerik 840d sl 的特殊之处在于它的灵活性、高动态、精度以及可优化集成在网络中。 sinumerik 840d sl 具有已经认证的集成式安全功能 sinumerik safety integrated。 因此，在简单、经济和实践基础上，可以极其高效地保护人员和机器。 sinumerik 840d sl 把 cnc, hmi, plc，闭环控制和通讯任务结合在一个 sinumerik ncu (ncu 710.1/ncu 720.1/ncu 730.1/ncu 730.2 pn)中。 为了实现操作、编程和可视化，相应的 hmi 软件已经集成在 ncu 软件，因此可在高性能多处理器的 ncu 模块上执行。 可使用 sinumerik pcu 50.3 工业 pc 来增加操作性能。 多 4 个分布式 op 可在一个 ncu/pcu 上运行。 操作员前面板可作为瘦客户机安装在 100m 远的距离处。 高性能多处理器的 ncu 模块 可安装在 sinamics s120 电源模块的左侧。 如有必要，ncu 可单独安装在 100m 远的距离处。 可使用西门子的 motion-connect drive-cliq 电缆连接。
对于第三方电机的抱闸，大部分应用是通过plc实现控制的。但这种方式在某些极端情况下，轴会有失速的现象。s120驱动器拥有强大的抱闸控制功能，建议大家可以使用西门子s120驱动自带的抱闸控制功能来处理第三方电机外部抱闸。
具体调试方法实施如下：
1. 将外部抱闸控制线，接入s120驱动器动力电缆上的抱闸控制端子；
2. 修改驱动参数p1215设为1；（通过s120控制外部抱闸）
p1215 电机抱闸配置 / 电机抱闸配置
说明： 设置电机抱闸的配置。
数值：
0: 无电机抱闸
1: 电机抱闸同顺序控制
2: 电机抱闸始终打开
3: 电机抱闸同顺序控制，通过 bico 连接
3. 修改驱动参数p1216=200ms，p1217=300ms；（根据厂家推荐时间修改）
p1216 电机抱闸打开时间 / 抱闸打开时间
说明： 设置电机抱闸打开时间。 抱闸通电后（打开抱闸），转速/速度设定值在该时间内保持为零，之后使能转速/速度设定值。
建议： 设置的时间应当大于实际的打开时间，防止驱动在抱闸闭合时加速。
p1217 电机抱闸闭合时间 / 抱闸闭合时间
说明： 设置电机抱闸闭合时间。在执行 off1 或 off3、给抱闸断电（闭合抱闸）后，驱动在在该时间仍处于闭环控制中，转速/速度设定值为零，在该时间届满后删除脉冲。
建议： 设置的时间应当大于实际的闭合时间，这样才能在抱闸闭合时删除脉冲。
4 修改驱动参数p1278=1；（不监测抱闸反馈）
p1278 制动控制诊断分析 / 制动诊断
说明： 设置制动控制的类型（带或者不带诊断分析）
数值：
0: 带诊断分析的制动控制
1: 不带诊断分析的制动控制
5. 修改plc，根据抱闸松开到位信号（一般为plc输入信号），控制轴的信号db3x.dbx4.3；
6. 修改plc，根据抱闸松开到位信号，如果激活plc使能长时间（比如2秒）未到达松开到位，激活报警，并复位db3x.dbx2.1。
经检测，上电、工作等没有问题；急停没有轴移动现象；直接断电会有掉落，但比较其他控制方法，掉落较小，如需更高要求则可以购买24v ups，电容模块，及掉电保持选项功能处理。
关键词:工业4.0; 数控系统; 二次开发
“工业4. 0”是制造业迎来的第4次工业革命，以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志。“工业4. 0”的终目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，包含的三大主题分别是:智能工厂、智能生产和智能物流。自动化工厂将工业机器人、无人运输车、自动化立体仓库等设备应用于加工过程，是实现智能工厂的重要环节，也得到了广泛的应用。
目前，随着国内外数控系统在柔性、可靠性和开放性等方面的飞速发展，许多理论和技术问题得到了较好的解决，数控机床可开发成为智能机床，满足用户的个性化需求。文中以siemens数控机床为例，对828 d数控系统进行二次开发，使其“能说话、能思考”，与机器人、机械手等设备配合，实现自动化生产，达到低成本、高效率的效果。
1、数控系统二次开发要求
要实现机床自动化生产，须采用机器人或机械手进行自动上下料。为保证机器人或机械手在数控机床加工时能配合默契，及时、准确无误地上下料，不与机床发生干涉，机床就必须做到以下几点:
(1) 实现机床与外部设备通信。
(2) 机床配置自动卡盘和自动防护门。
(3) 为加工时能很好地控制机床，必须开发必要的辅助加工指令。
(4) 为了手动状态下也能控制机床，需添加防护门开关、卡盘松紧等按钮。
2、西门子828 d数控系统简介及二次开发内容
2. 1 西门子828 d数控系统简介
828 d是一款紧凑型数控系统，支持车、铣工艺应用，能满足不同安装形式和不同性能要求的需要。完全独立的车削和铣削应用系统软件，可以尽可能多地预先设定机床功能，从而大限度减少机床调试所需时间，比想象的还容易。它集cnc, plc操作界面以及轴控制功能于一体，通过drive-cliq总线与全数字驱动的sinamics 51200plc实现高速可靠通信，且plc的i/0模块通过profinet连接，可自动识别，无需额外配置。
2. 2 西门子828 d数控系统二次开发内容及步骤
数控系统的二次开发就是针对plc软件的开发。828 d数控系统的plc控制程序包含有一个主程序和多个子程序。可根据自身需求，像搭积木一样，将新开发出的控制子程序在主程序中进行调用，达到自动生产的需求。具体操作内容及步骤为:
(1) plc控制程序的导出
即将机床原有的plc控制程序导出。828 d数控系统可利用机床界面的【调试存档】功能将机床的plc程序导出，存储到用户接口所连接的外存储器(如usb, cf卡等)中。导出程序类型为*.ard
(2) plc控制程序的开发
828 d数控系统采用机床内置的sinamics 51200plc进行控制。从机床中导出的plc控制程序，可利用“plc programming tool”软件导入。经过新建子程序，并在主程序中进行调用，达到控制需求。程序开发完成后，必须使用软件的【导出】功能，导出后缀名为“.ard”的程序。
(3) 根据控制需求，进行电气结构设计与安装。
(4) plc控制程序的导入及调试。
将开发好的plc控制程序，通过用户接口所连接的外存储器，使用【载入调试存档】功能导入到数控系统中，并可通过【调试】功能，进行plc程序的在线调试
3、西门子828 d数控系统二次开发的具体方法
为方便讲解，下面以为典型的828 d数控车削系统配合机器人上下料为例，讲解数控系统二次开发的具体方法。
3. 1 i/0口和控制指令设计
3. 1. 1 plc的i/0口设计
为满足通信要求，在plc己用i/0通信接口的基础上，新设定与卡盘、机床防护门、机器人通信的i/0口，如表1所示。
3. 1. 2 控制指令设计
要实现自动生产，数控系统必须开发必要的辅助加工指令，使机床在程序自动运行过程中能实现防护门自动开关、卡盘自动夹紧和松开、及时通知机器人上下料等。在己使用的m指令(如m03 , m04等)的基础上，开发新m指令，如表2所示。
3. 2 数控系统土作流程
利用上节设计的i/0通信口和m指令，设计数控系统工作流程如图1(a)所示，并编写相应的机床加工程序，如图1(b)所示。
图1 数控系统上作流程图
3. 3 机床m指令的开发
西门子828 d数控系统加工程序中的m指令，译码以后由nck送给plc，从mo一m99，每个m指令译码后占用v区的一位地址，不同m指令对应的v区地址如表3所示。如m80对应的地址为db2500.dbx1010. 0 0当机床程序中出现m80指令时，cnc对加工程序进行译码，db2500. dbx1000. 3内信号为1。要实现m指令所设计的功能，就要利用该信号，并通过plc程序进行控制。如:开发m80指令编写的plc控制程序如图2、图3所示。
图2 促发m50. 5的plc控制程序
图3 m80指令的plc控制程序
首先，m80指令只在机床的自动运行模式和m da模式下才能生效。根据表4可查出，来自nck的系统力一式有效信号为db3100。而该字节有8位(bito } bit7) , 0位(用dbxo. 0)即为自动运行模式“自动auto。因此，自动运行模式的信号地址为db3100. dbxo. 0，当泪l床处于自动运行模式时db3100. dbxo. 0为1。同理，处于mda模式时db3100. dbxo. 1为to两信号的并联输出信号m50. 5，即为m80指令可执行的基本条件。
图4 plc输出接口连接图
图5 卡盘气缸的控制电气原理图
当m50. 5和m80指令信号(db2500. dbx1000.3)均为1时，即可实现m80指令的各功能。将m50. 2置为1，控制卡盘的松紧信号q1. 4为1，卡盘松开;将q0. 6置为1，通知机器人进行上料动作。另外，从表5可看出:为使机床保持进给，db3200. dbx6. 0要置为1。为保证读入禁止，db3200. dbx6. 1要置为to读入禁止后，机床不能执行下一加工指令。只有机器人发送可进行下一步动作的信号i2. 4后，读入禁止信号复位，才能继续执行m80的下一个指令。
西门子 使用非常简单，具有36种不同功能，用于电气工程的基本功能(例如：与、或)以及特殊功能(例如：计数器，闭锁继电器，pi 控制器)。只需通过键盘或pc软件将所存储的功能进行作何，即可轻松进行编程。通过可选的程序模块，可以简单、方便地复制控制程序。特殊功能包括：接通延时，锁存接通延时，断开延时，脉冲延时，锁定延时，计数器（加计数/减计数），时间开关，间隔延时继电器，运行小时数计数器，触发器，异步脉冲发生器，年时间开关，舒适照明开关功能，随机发生器，楼梯照明开关功能（符合 din 18015-2），边沿触发间隔延时继电器，组合接通/断开延时，模拟值比较器，模拟触发器，模拟值变化触发器，模拟看门狗，模拟放大器，文本和变量显示，移位寄存器，软键功能，pi 控制器，斜坡功能，模拟复用器，pwm 功能，模拟算术运算功能，模拟算术运算功能错误检测功能等。使用提供的连接电缆 td 400c 可连接到 s7-200。 无需独立的电源。 还可连接若干个 td 400c 到一个 s7-200。
td 400c 个有以下功能：
3.7 stn lcd 背光显示：
多可以组态 4 个文本行
坚固的塑料外壳，防护等级 ip65（前面）ip20（后面）：
没有标签条插槽，防水性能增强
31 mm 安装深度：
td 400c 可安装于控制柜中，或用作手持设备，不带任何其它附件
可定制操作员界面：
操作员界面可单独设计（包括颜色、图象、文本等）。 可使用 keypad designer （step 7-micro/win 的部件）实现组态
触摸式按键组态：
可为多 15 个固定安装的触摸式按键分配各种功能（如方向按键、消息、设定 plc 位）
可选电源接口：
td 400c 和 s7-200 之间的距离大于 2.5 m 时，需要电源。并提供有 profibus 总线电缆替代提供的连接电缆。
带有多达6个变量的 80 个消息文本（警报）可显示当前操作状态，可根据确认需求选择性参数化，由密码保护。 此外，还可组态多带有 6 个变量的多达 64 个静态消息。 根据字符大小设置，消息文本可以两行或四行显示。 四行显示中，每行带有 12 中文字符或 24 个 ascii 字符。 两行显示中，每行带有 8 中文字符或 16 个 ascii 字符。
过程参数的显示和修改：
过程参数显示在显示器上，可使用输入键修改，如设定温度或改变速度时。
输入和输出设定：
每个可编程功能键分配有一个存储位。 可在操作中设置这些位，如启动时、测试和诊断时。 这样，可控制电机，而无需在系统中安装其它操作员元件。
其它功能和特征：
如，处理浮点数、用于在一个 cpu 上运行若干个 td 的不同数据块、用于集成 setup 菜单的密码保护和可修改变量。
通过 plc 激活 td 400c 编辑模式：
嵌入到消息中的变量可直接编辑，无需按回车键和移动光标到变量。
设置 plc 位：
设置位：
当按下一个功能键时，一个位在 plc 中被设置。 且必须通过用户程序重新启动。
瞬时：
当按下一个功能键时，一个位被设置；当释放该键时，位被删除。
新字符集（greek, latin2, turkish），用于支持其它语言
s7-200内存子模块编程
选择 cpu 工作模式（run/stop）
编辑 v 存储区域
编程
td 400c 的组态数据存储在 s7-200 的 cpu 中。使用 step 7-micro/win v4 sp6 编程软件创建消息文本和组态参数。 不需要其它参数化软件。 使用 keypad designer（step 7-micro/win v4 sp6 部件）组态操作正面设计。
s7-200 cpu 中保留有专用数据区，用于与 td 400c 交换数据。 td 400c 通过这些数据区域直接访问 cpu 的每个所需的功能。 通过 step 7-micro/win v4 sp6 中的专用 td 400 wizard 可实现用户友好参数化。
功能键分配示意图：
老式设备和 basic 操作设备的功能键数量
所有 basic 操作设备配有的功能键数量至少与老式设备相同。
例外： ktp400 basic 拥有四个功能键。 因此，更换 td 400c 时（带八个功能键），不能将后四个功能键（f5 至 f8）分配给 ktp400 basic。
从老式设备到 basic 操作设备的功能键分配
在 basic 操作设备上，将老式设备的功能键分配转移到相对于显示屏来说位置相同的功能键上。 可以在 basic 操作设备上给这些功能分配其它编号。 必要时可以在设备文件中调整功能键配置的说明。
示例： kp300 basic mono pn 的功能键分配
下图以举例方式显示 kp300 basic mono pn 上 op 73 的四个功能键分配（f1 至 f4）。
高级 cud 除了具有标准 cud 的接口和功能还带有两个 drive-cliq 接口和一个选件槽。使用高级 cud 还可以提供插入附加 cud（标准或高级）的机会，从而提高计算性能和端子的数量。例如，它可用于执行附加技术功能。通过使用高级 cud（其位于左侧槽上取代标准 cud ），sinamics smc30、tm15、tm31 和 cbe20 组件可以连接到 sinamics dc master 上。
右侧插槽中的标准 cud（使用选件 g00 的先决条件）。选择选件 g10 有可能进一步提高 sinamics dc master 的技术工艺性能。通过在电子盘右侧槽上的附加标准 cud，用户轻松拥有了额外的计算性能，从而在考虑闭环控制性能时可以满足甚至苛刻的要求。
速度设定值：
速度设定值和附加设定值的来源可以通过进行合适的参数设置而自由选择：
使用模拟值 0 ~ ± 10 v、0 ~ ± 20 ma、4 ~ 20 ma 输入
通过现场总线接口 profibus、profinet 以太网接口（可选）输入
通过集成的电动电位器
通过带有以下功能的二进制：固定设定值、电动、爬行
通过sinamics dc master 的串口输入
通过补充模块输入
可以实现放缩，因此 100 % 设定值（由主设定值和补充设定值形成）相当于高电机速度。
设定值可以通过参数或连接器限制在小值和大值之间。此外，在固件中提供了其它点，例如可以在斜坡函数发生器之前或者之后输入补充设定值。可以使用二进制选择“设定值启用功能”。在可参数化滤波器功能（pt1 元件）之后，总设定值会传输给速度控制器的设定值输入。在这种情况下，斜坡函数发生器也会激活。
实际速度：
可以选择四个来源之一作为速度的实际值信号。
模拟转速计：
高速时转速计的电压可能在 8 到 270 v 之间。可以使用参数对此电压进行调整。
脉冲编码器
脉冲编码器型号、每转的脉冲数和高速度可以使用参数设置。通过评估电子装置，可对编码器信号（对称：带附加的反向轨，非对称：参考地）进行处理，高差分电压为 27 v。
可通过参数选择编码器的额定电压（5 或 15 v）。对于 15 v 的额定电压，脉冲编码器的电源可以从直流变频器获得。
5v 编码器需要外部电源供电。脉冲编码器从三个轨上进行评估：轨道 1、轨道 2 和零标志。但是，带有零标志的脉冲编码器也可以使用。可以使用零标志感测位置的实际值。编码器脉冲的高频率可以为 300khz。推荐使用少每转 1024 个脉冲的脉冲编码器（以便在低速下实现平滑运行）。
没有转速计而使用闭环 emf 控制运行
速度的实际值编码器不需要闭环 emf 控制。在这种情况下，此设备的输出值在直流变频器内测量。测得的电枢电压通过电机上的内部压降补偿（ir 补偿）。补偿的等级在电流控制器优化运行时自动确定。这种控制方法的准确度（由电机电枢电路电阻内的温度相关变化定义）大约为 5 %。我们推荐当电机运行在温暖的环境下时，重复进行电流控制器优化运行，以获得较高的精确度。如果对精确度要求很高，而且不能安装编码器，且电机需要运行在电枢电压控制范围内，可以使用闭环 emf 控制。
注意：在此模式下，无法进行 emf 相关的弱磁。
可自由选择速度实际值信号
在这种模式下，任何连接器编号都可以选择作为速度实际值信号。如果速度实际值感测实现在了一个辅助技术模块上，就特别应该选择此设置。
在速度实际值传输给速度控制器之前，可以使用一个参数化的平滑元件（pt1 元件）和两个可调带组滤波器进行平滑。带组滤波器主要用于过滤掉由机械谐振引起的谐振频率。谐振频率和滤波器品质因数可以设置。
斜坡函数发生器：
当在设定值输入上引入了一个阶跃变化时，斜坡函数发生器会采用恒定的上升率改变信号的设定值。斜坡上升时间和斜坡下降时间可以独立的进行选择。此外，斜坡函数发生器在斜坡时间开始结束时会有起始和结束舍位（加速限制）。
任何时候斜坡发生器都可以独立设置。
对于斜坡发生器倍数有三个参数可以设置；可以通过二元选择输入或串口（通过binector）进行选择。斜坡函数发生器参数可以在运行中切换。此外，通过一个连接器可以对参数组 1 的值应用倍增系数（通过一个连接器修改斜坡函数发生器数据）。在输入斜坡函数发生器倍数为 0 时，速度设定值直接从速度控制器输入。
速度控制器：
速度控制器会对设定值和实际速度值进行对比，如果有偏差，就在电流控制器中输入一个合适电流设定值（原则：使用更低等级的电流控制器控制速度）。速度控制器被实现成了带有附加 d 组件（可以选择）的 pi 控制器。此外，可开关的下降功能可以参数化。所有的控制器参数都可以独立调整。kp（增益）值可以根据连接器的信号（内部或外部）调整。
在这种情况下，速度控制器的 p 增益可以根据实际速度值、实际电流值、设定值-实际值的距离或卷筒直径调整。可以进行预控制，以便在速度控制环路上实现高动态性能。为了实现此目的，例如根据摩擦和驱动器的惯性运动，在速度控制器之后可以增加一个转矩控制信号。摩擦和惯性运动补偿使用自动优化运行来决定。
速度控制器的输出量可以在启用了该控制器后直接通过参数来调整。
根据参数化，可以将速度控制器旁路掉，并通过闭环转矩或电流控制来控制变频器。而且，还可以使用“前导/随动转换”选择功能在运行过程中在速度控制/转矩控制之间切换。该功能可以使用一个二元用户分配端子或串口选择作为二进制。转矩设定值通过可选择连接器输入，因此可以来自模拟用户可分配端子或串口。
在随后的驱动器状态中会激活一个限制控制器（转矩或电流控制运行）。在这种情况下，根据速度限制（可以使用参数选择），限制控制器可以干预控制，以防止驱动器以不受控的方式加速。进行干预时，驱动器速度会被限制在一个可调偏差内。
转矩限制：
速度控制器的输出根据参数化的情况可以表达转矩设定值或者电流设定值。在转矩受控运行时，速度控制器输出使用机器通量 ? 进行了加权，并传输给电流限制级作为电流设定值。转矩控制主要应用在弱磁运行中，以便独立于速度限制大电机转矩。
现有以下功能：
使用参数独立设置正向和负向转矩限制。
使用二进制作为一个可参数化转换速度的功能来转换转矩限制。
通过连接器信号自由输入转矩限制，例如通过模拟输入或串口。
低的指定量应始终能够有效的用作实际转矩限制使用。可以在转矩限制之后增加附加转矩设定值。
限流功能：
在使用了转矩限制之后可以调整限流以保护变频器和电机。低的指定量应始终能够有效的用作实际限流值。
可以设置成以下限流值：
使用参数独立设置正向和反向限流值（高电机电流设置）。
使用连接器自由输入限流值，例如从模拟输入或串口。
使用参数分别设置用于停机和快速停机的限流值。
速度相关限流：高速下自动启动限流值速度相关下降可以参数化（电机的通信限制曲线）。
i2t 电源部分的监控：计算晶闸管的热态用于所有当前值。达到晶闸管限制温度时，装置会按照参数设置的功能做出响应，即变频器电流会下降到额定直流电流，或装置会关机并发出故障信息。该功能用于保护晶闸管。
电流控制器：
电流控制器实现成了 pi 控制器，具有 p 增益和积分时间参数，两个参数可以独立设置。p 和 i 分量还可以停用（纯 p 控制器或纯 i 控制器）。实际电流值使用三相侧的电流互感器来感测，并通过一个负载电阻和模数转换之后的整流馈送给电流控制器。额定电流的分辨率是 10 位。限流输出用于电流设定值。
电流控制器输出会把触发角传输给选通装置 - 预控制功能同时有效。
预控制：
电流控制环上的预控制可以提高闭环控制的动态性能。这允许在电流控制环上有 6 到 9ms 的上升时间。预控制的有效性取决于电流设定值和电机的 emf，确保了（对于间歇和连续电流或当转矩方向反向时）所需的触发角能够作为设定值快速的传输给选通装置。
自动倒车模块：
与电流控制环相结合，自动倒车模块（仅适用于带有四象限驱动器的装置）可以确保改变转矩方向所需的所有运行和过程的逻辑序列。转矩方向还可以在需要通过参数停用。
选通装置：
选通装置为与线路供电电压同步的电源部分晶闸管生成触发脉冲。同步与速度和电子器件供电无关，在电源部分感测。触发脉冲的时序由电流控制器和预控制的输出值限定。可以用参数设置触发角度限制。
在45到65hz频率范围上，选通装置会自动适应实际工频。
励磁电路上的闭环控制功能
emf控制器：
emf控制器会对 emf（感应电机电压）的设定值和实际值进行对比，并为励磁电流控制器输入设定值。因此，这允许弱磁控制，其取决于 emf。
emf控制器的作用就像 pi 控制器；p 分量和 i 分量可以独立调整，而且控制器可以作为纯 p 控制器或纯 i 控制器运行。预控制功能与 emf 控制器同时运行。根据速度，它会用一个自动记录的励磁特性（也称为优化运行）预控制励磁电流设定值。在 emf 控制器之后有一个增加点，可以通过连接器、模拟输入或串口输入辅助励磁电流设定值。然后极限值就可以对励磁电流设定值生效了。在这种情况下，励磁电流设定值可以限制在大值和小值，这两个值可以独立设置。限制值使用参数和连接器实现。小值对于上限，或大值对于下限有效。
励磁电流控制器：
励磁电流控制器是一个 pi 控制器 - 其中 kp 及 tn 可以独立设置它还可以作为纯 p 或纯 i 控制器运行。预控制功能与励磁电流控制器同时运行。其作为电流设定值和线路供电电压的函数计算和设置用于励磁电路的触发角度。预控制支持电流控制器，可以确保励磁电路具有适当的动态性能。
选通装置：
选通装置为与位于励磁电路线路供电电压同步的电源部分晶闸管生成触发脉冲。同步在电源部分检测，因此与电子器件的电源无关。触发脉冲的时序由电流控制器和预控制的输出值限定。可以用参数设置触发角度限制。在 45 到 65 hz 频率范围上，选通装置会自动适应实际线路供电电压。
驱动器组件之间的通信：
sinamics 组件之间的通信使用标准的内部 sinamics 接口 drive-cliq（drive component link with iq的缩写，使用 iq 连接驱动器组件）实现。这就把控制装置与所连接的驱动器组件（例如直流变频器、终端模块等）进行了耦合。
drive-cliq 可以为所有 sinamics 驱动器提供标准数字接口。这就使驱动器功能可以实现模块化，并因此为提高了定制解决方案的灵活性（允许电源和智能性分开处理）。
drive-cliq 硬件基于工业以太网标准，使用双绞线。drive-cliq线路可以提供发送和接收信号功能，以及 24v 供电。
设定值和实际值、控制命令、状态反馈信号和驱动器组件的电子额定铭牌数据都通过 drive-cliq 传输。drive-cliq 电缆必须使用原装的西门子电缆。由于具有特殊的传输和阻尼特性，只有这些电缆能够确保系统功能良好。
sinamics link：
sinamics link 使多个控制装置（2 到 64 个）可以直接交换数据。不需要更高等级的主设备。以下控制装置支持 sinamics link：
cu320-2高级cud：
为了使用 sinamics link，所有的控制装置都必须配备 cbe20 通信板（选件 g20）。对于高级 cud，还需要一块存储卡（选件 s01、s02）。通信可以是同步（仅 cu320-2）或非同步的，也可以是两者的组合形式。每个参与的装置都可以发送和接收多 16 个过程数据字。例如，sinamics link 可以用于以下应用：
n个驱动器的转矩分配。
n个驱动器的设定值级联。
通过物料网耦合的驱动器的负载分配。
馈入装置的主/从功能。
sinamics 装置之间的耦合。
品牌 sieme西门子 型号 6sn,6sl 功率 x（kw） 额定电压 x（v） 产品认证 x 速度响应频率 x（khz） 适用电机 x 大量现货，德国西门子直接订货，交货期短，多年行业信誉，价格低，优质服务，技术实力强，技术经验丰富，有西门子授权证书，如有需要可提供原件。正式授权核心合作伙伴。有限公司优势销售 1fk7 同步伺服电机， 1ft6 同步伺服电机， 1pl6 异步伺服电机， 1ph4 水冷异步伺服电机 ， 1fs6 防爆同步伺服电机， 1fn3 和 1fn4 线性电机， 1ph7 高效异步伺服电机， 1pl6 高功率异步伺服电机， 1fw 系列扭矩电机， 6sn 模块， 如有需求欢迎来电咨询！
s120sinamics s120 西门子变频器是全系列通用和模块化的产品 ，标准装置功率范围从0.12kw-4500kw，供电电压从200-690v均有覆盖。在所有功率范围中的装置（变频器、逆变器）和系统元件（整流单 元、制动单元）都有一个统一的设计和相同的接线系统。他们能以任何方式组合并能并列安装以满足传动系统各种要求。作为系统模块，该产品可用于建立单独传 动、成组传动或多电机传动的优秀传动系统。 sinamics s120 高品质变频器是西门子功能强大的低压变频系统，可以驱动各种低压异步电机、低压同步电机以及伺服电机。
6se70数字交流变频器,sinamic s120变频器具有ac/ac单机变频和dc/ac多机传动两种形式sinamics s120是一种高性能、高精度的变频器。硬件上具有模块化的结构设计，安装、维护简单易行；强大的软件功能，使其适用于各种复杂应用的场合。既能做伺服控制，也能做矢量控制，能实现速度控制，转矩控制，位置控制多种控制方式，同时能满足运动控制的要求；多种冷却方式，更使其能适应于各种场合和应用。
西门子masterdrives系列驱动器
masterdrives系列驱动器具有少有的性能：在多样的机械设计应用中具有统一的设计标准，功率从0.2kw到6000kw。它具有两大完全独立而又可以很好地互相协调的系列：应用于高动态响应循环机械控制的运动控制(mc)，和应用于复杂连续生产过程的矢量控制(vc)。这些驱动器几乎覆盖了所有的应用领域。适合于0.2kw以上的所有应用领域。
simovert masterdrives mc - 运动控制驱动器
---- masterdrives mc覆盖了功率范围从0.2kw到250kw的所有应用领域，并且通过了ce、en、vl和csa的国际认证。另外，运动控制驱动器具有很宽的电压使用范围，这使得它能够在世界各地使用。
---- 如果您需要控制循环周期短而且高精度、高动态响应的控制系统，那么您应该仔细考虑一下simovert masterdrives mc运动控制驱动器。这种驱动器是智能控制系统的一部分。它能够实现机动、灵活和高效的驱动控制，其性能远远超过同类变频系统。在同步驱动器领域，运动控制确立的全球伺服标准也已经有很多年了。这是一种工程造价成本低、控制精确度高、应用灵活的驱动系统，它已经在全世界范围内广泛应用，而且它是完全智能化的控制系统，它能保证您的生产系统在运行中具有很高的动态响应。
高动态响应，一流的灵活性和精确性：masterdrives mc驱动器使用了32位数字控制技术。
高过载因数能帮助您处理高难度的应用问题：mc运动控制驱动器有极高的过载因数：250ms内300%的过载能力。
高性能，小体积：例如一个功率为0.75kw的compact plus紧凑增强型驱动器长宽高分别仅为260mm、45mm和360mm，可以很容易地安装于300mm深的箱体中。
集成式安全保护装置保障了所有功能的安全应用：具有的安全停止功能，已经通过了一个安全生产调整部门的鉴定。
软件：灵活运用bico技术，它们可被应用于所有必要的开环和闭环控制。
performance 2能使循环运行的机器具有更高的动态响应，提高了的动态响应允许电流和转速控制器在t0中的计算时间减少到100微秒，而工艺软件和自由功能模块(例如f01)的计算时间在1.6毫秒之内。这些高性能已经与新一代的运动控制系统-simotion结合在了一起。
f01工艺软件包-可以满足所有应用要求
simolink：多达200个驱动器的同步控制
simovert masterdrives vector control 矢量控制模块：能够使您的机器设备与众不同的驱动系统
---- 对于额定驱动功率高达6000kw的连续过程控制任务来说，它对自动控制和驱动技术的要求都很高。作为已经在世界范围内取得了巨大成功的驱动系统，simovert masterdrive vector control 矢量控制模块将是您的正确选择。您会选择一个与众不同的驱动系统，它可以动态、高效、二灵活的应用于所有领域。
---- masterdrives vector control 的控制原理是少有的：
从驱动器的过程控制刀自动控制都采用了一个专门的工程管理工具-drive es
功率范围从0.55kw到6000kw，采用了独创性的控制原理、独创性的参数配置和独创性的操作控制概念
---- 就控制精度、控制可靠性以及对电网无干扰的主动性前端（active front end）技术的实用性而言，masterdrives vector control 矢量控制优秀于所有对手。而vector control compact plus的紧凑性也是世界的。综合化、集成化和智能化时期可以灵活的满足各种机械和应用需求，使机器设备的生产能力达到高。简而言之-一个统一的控制系统可以带来管理成本的降低、全球化的应用能力、高精确度、应用的灵活性和绝佳的应用表现-当然，这需要控制系统与自动化生产系统整体上保持完美的协调。
---- simovert masterdrives vector control 可以处理所有驱动问题的通用驱动器。不但可以对三项感应电动机进行驱动控制，可控电压高达690v，同时模块化的嵌入式操作单元卡，继承的自由功能模块使您的驱动方案更加灵活。
---- 无论在包装工业、印刷业、造纸业，还是木材加工业、纺织业、制造业、传输技术和高梁机架设备领域，masterdrives vector control 矢量控制都能提供具有很高生产效率的驱动解决方案。其原因是模块化的系统可以服务于所有的工业部门，它完全可以提供一个高成本效益的解决方案。
compact plus驱动模块，体积小，功率密度高。
安全集成工艺，确保功能的安全性
- drive es basic通过完全集成自动化的入口
- drive es graphic 自由的配置您的驱动功能
- drive es pcs 7将友好的用户界面集成到pcs 7系统
模块化设计，为每一种驱动概念都提供安全保证
出色的通讯装置，保持完全的开放型：
- 实现了各种自动化环境中的优秀连接
- 通过profibus-dp进行通讯使用uss协议的串行接口
- drivemonitor基于pc或simatic的简便的调试工具
- 可以进行快速现场调试和诊断的智能化操作面板
分布式智能内核，可用于所有任务的功能模块
- 具有高动态响应和分布式智能化的masterdrives vector control 矢量控制驱动器
- 用于开环和闭环控制以及带有逻辑功能的综合bico软件库
功能范围广泛的扩展模板，使用于各种应用
- 用t100/t300/t400模板解决复杂的技术功能
- 通用通讯模板cbp2和cbc
- 通过simolink，使用slb模板实现驱动器之间的通讯
- 用eb1和eb2模板扩展输入和输出
- 使用外部脉冲编码器设置控制参考点的sbp模板
西门子802s数控系统
(1)确定加工路线
按先主后次,先精后粗的加工原则确定加工路线,采用固定循环指令对外轮廓进行粗加工,再精加工,然后车退刀槽,后加工螺纹。
(2)装夹方法和对刀点的选择
采用三爪自定心卡盘自定心夹紧,对刀点选在工件的右端面与回转轴线的交点。
(3)选择刀具
根据加工要求,选用四把刀,1号为粗加工外圆车刀,2号为精加工外圆车刀,3号为切槽刀,4号为车螺纹刀。采用试切法对刀,对刀的同时把端面加工出来。
(4)确定切削用量
车外圆,粗车主轴转速为500r/min,进给速度为0.3mm/r,精车主轴转速为800r/min,进给速度为0.08mm/r,切槽和车螺纹时,主轴转速为300r/min,进给速度为0.1mm/r。数控机床传输软件
fanuc系统机床数据的传输形式：
（1）rs-232异步串行数字传输形式 系统i/o通道设定为：0、1、2、3 （2）系统存储卡传输形式 系统i/o通道设定为：4 （3）以太网传输形式 系统i/o通道设定为：5
本章主要内容：
（1）数控机床传输软件的功能及rs-232异步串行通信 （2）传输软件的使用及数控机床数据的输入/输出操作 （3）rs-232通信过程中的故障原因分析及处理方法节 传输软件的功能及异步串行数据传输
1. 数控机床传输软件的功能：
（1）将数控设备cnc内部数据送人至计算机内 存（数控机床数据的备份）。 （2）将计算机内存数据输出至cnc中（数控机 床数据的恢复）。 （3）对机床参数、加工程序等数据进行编辑、 打印、删除等。 （4）可通过传输软件实现数控机床的在线加工 和在线监控。 （5）可通过传输软件（ladder传输软件）实现 系统pmc程序和pmc参数的备份、编辑及恢复。2.异步串行通信数据格式 :
起始位:表示一个字符的开始，接收方可用起始位使自己的 接收时钟与数据同步，起始位为低电平有效。
停止位:则表示一个字符的结束，通常停止位为1位或2位。 数据位:通信的发送方和接收方之间数据信息的传输位, 通常为7位或8位。 奇偶校验位:用来检验数据的正确性 ，奇偶校验位为1位。
fanuc数控系统的异步串行通信数据格式为:
数据位为7位、停止位为2位、奇偶校验位为1位。3.fanuc数控系统rs-232通信电缆
机床标准rs-232-c通信电缆连接图与fanuc系统直接连接的rs-232通信电缆信号接口
fanuc—oc/od系统
fanuc—16/18/21/0i系统计算机侧的设定步骤
windows 98中的附件中的通信中选择超级终端，并执行。 该程序运行后则显示右图显示的画面1)设定新建连接的名称cnc（或其他）， 2)并选择连接的图标。设定方法如右图所示。1)在完成第2项的设定后，用鼠标确认确定按钮，则会出现右图所显示的画面， 而后根据本计算机的资源情况设定进行连接的串口，本例子选择为直接连接到串 口1在完成第3项的设定后，用鼠标确认确定按钮，则会出现右图所 显示的画面，该画面即为完成穿行通信的必要参数。 波特率：9600 （可根据系统设定的参数而定） 数据位：8 奇偶校验：无 停止位：1 流量控制：xon/xoff在完成第4项的设定后，进行设定该cnc连接的属性， 在设置的画面中按右图所示的选择设定。在完成第5项的设定后，进行设定ascii码的设定画面， 设定选择按右图所示的选择设定。在以上的设定工作完成后，则可进行计算机与数控系统的通讯工作 了，以下程序名称demo.txt为例，进行通讯。 当要接收数控系统的信息
西门子802s数控系统常见故障及其维修.(1)
802s是西门子公司推出的一种经济性数控系统.通过步进驱器驱动西门子五相步进电机.在实际使用中经常会出现以下故障.
1.显示屏故障.802s的显示屏防污措施做不好,就会损坏,有条纹,显示不清.解决措施:只有更换显示屏并做好防污措施.
2.连接故障.802s主系统和显示电路板之间的信号线有时连接不好,在开机时显示屏会显示蓝屏并提示:操作面板连接故障关机并重启.解决措施:重新插好信号线,也可更换信号线.
3.回零不准. 回零不准主要和行程开关光电开关及回零参数三方面有关. 一般以行程开关损坏常见.回零相关参数为34040,34070,34020,md14512, md34060.
4.用户数据丢失.可安操作步骤将系统自备份数据装入.如果系统自备份数据又丢失,那就比较麻烦了,如果用户自已没有备份数据的话,那只有重新编辑梯形图及重新设定参数了.还要检查系统硬件是否有故障.
5.步进电机丢步.步进电机丢步表现为加工零部件尺寸不对.排除机械故障后,常见为步进电机和步进驱动器故障.采用交换法很容易排除故障.
6.系统硬件故障.a.电源模块故障.电源模块有故障可通过模块上红灯是否亮或测量是否有+24v电压输出判定其是否有故障.如有故障只有请更专业的技术人员修理或更换.切忌胡乱拆卸电子元件,往往容易使问题扩大.
b.系统模块故障.系统模块常为和电源连接的一个电路板发生故障.表现为系统不启动.可通过观察和测量发现故障.如有故障只有请更专业的技术人员修理或更换.切忌胡乱拆卸电子元件,以防问题扩大.
随着中国工业的发展企业对数控机床的需要越来越多.在国家产业政策支持下,国内企业研发数控机床能力有了一定的提高.但与国外相比还是有很大的差距.特别是数控机床的一些关键零部件全部依赖进口.中国企业只是一个为国外企业打工的组装厂.大部分利润被国外企业赚取.中国企业只赚取少的可怜组装费.没能有足够的经费投入研发.形成恶性循环.面对国外企业和国内独资及合资企业的竞争,中国企业生存空间有限.一但国外对中国全面封锁,倒下去的不只是生产数控机床的企业,而是整个中国的制造业!!!!应该把这个问题提高到关系国家安全的战略高度,国家要重视,更重要是我们整个制造业的同仁们要共同努力奋斗!!
西门子数控系统所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术，这种新的驱动技术所提供的drive-cliq接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线profibus dp连接。这种新的驱动接口连接技术只需要少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。sinumerik802d sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了极大的灵活性。性能方面经过大大改进的工程设计软件（sizer，starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。售后服务中，西门子维修和保养对于系统的稳定运转起到非常重要的作用。
发展/西门子数控系统 编辑
在1960-1964，西门子的工业数控系统在市场上出现。这一代的西门子数控系统以继电器控制为基础，主要以模拟量控制和编码器为基础。在1964年，西门子为其数控系统注册品牌 sinumerik.
在1965-1972，西门子以上一代的数控系统为基础，推出用于车床，铣床，和磨床的基于晶体管技术的硬件。
在1973-1981，西门子推出在sinumerik 550系统。这一代系统开始应用微型计算机和微处理器。在此系统中，plc（可编程逻辑控制器）集成到控制器。
在1982-1983，西门子推出sinumerik 3系统
在1984-1994，西门子推出sinumerik 840c系统。西门子从此时起开始开放nc数控自定义功能，公布pc和hmi开放式软件包。此时的西门子敏锐地掌握了数控机床业界的显着趋势：开放性。基于系统的开放性，西门子显着地扩大了其oem机床制造商定制他们的设备的可能性。
在1996 - 2000西门子推出sinumerik 840d系统、sinumerik 810d系统、sinumerik 802d系统。人与机器相关的安全集成功能已经集成到软件之中。面向图形界面编程的shopmill和shopturn能够帮助操作工以少的培训快速上手，易于操作和编程。
产品说明/西门子数控系统 编辑
相对可以方便的使用 din编程技术和 iso 代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过drive-cliq 接口实现的新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。
各种功能体现了西门子公司新的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带c 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台sinamics s120伺服系统通过已经集成在元件级的drive-cliq来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（cf）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（cf）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.25a），rcs802 - 远程诊断和远程控制（nc 和 plc），rcs@event（通过电子邮件进行远程诊断），usb口（即将推出）。
产品元件/西门子数控系统 编辑
系统集成和连接以下元件：大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过i/o 模块pp 72/48 或通过 mcpa模块控制的机床操作面板，mcpa 模块被插入安装在pcu 210的后背板。mcpa 模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模拟主轴的模拟接口。大可以连接3个i/o模块pp 72/48。
产品种类/西门子数控系统 编辑
西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统sinumerik发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。
1) sinumerik 802d
sinumerik 802d
sinumerik 802d图册
具有免维护性能的sinumerik802d，其核心部件 - pcu （面板控制单元）将cnc、plc、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。
sinumerik802d可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线profibus将驱动器、输入输出模块连接起来。
模块化的驱动装置simodrive611ue配套1fk6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。
通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。
sinumerik802d集成了内置plc系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的plc的编程语言micro/win进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的plc子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。
2) sinumerik 810d
在数字化控制的领域中，sinumerik 810d次将cnc和驱动控制集成在一块板子上。
快速的循环处理能力，使其在模块加工中独显威力。
sinumerik 810d图册
sinumerik 810d nc软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。
另一个例子是坐标变换功能。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;
刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。
样条插补功能(a，b，c样条)用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩nc记录；多项式插补功能可以提高810d/810de运行速度。
温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 sinumerik 840d
3) sinumerik 840d
840d数字nc系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840d与sinumerik_611数字驱动系统和simatic7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。
产品功能/西门子数控系统 编辑
sinumerik 840d标准控制系统的特征是具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，这些功能在使用中不会有任何相互影响。全数字化的系统、革新的系统结构、更高的控制品质、更高的系统分辨率以及更短的采样时间，确保了一流的工件质量。
控制类型
采用32位微处理器、实现cnc控制，用于完成cnc连续轨迹控制以及内部集成式plc控制。
机床配置
可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的simdrive611数字驱动模块：多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有automatic(自动)、jog(手动)、示教（teach in） 手动输入运行（mda） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。
轮廓和补偿
840d可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。
安全保护功能
数控系统可通过预先设黄软极限开关的方法．进行工作区域的限制及程序执行中的进给减速，同时还可以对主铀的运行进行监控。
nc编程
840d系统的nc编程符合din 66025标准(德国工业标准)，具有高级语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，系统具备1．5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。
plc编程
840d的集成式plc完全以标准simancs7模块为基础，plc程序和数据内存可扩展到288kb，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、plc程序能以极高的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件
840d系统提供了标准的pc软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在windows98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接过rs232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
显示部分
840d提供了多言种的显示功能，用户只需按一下按钮．即可将用户界面从一种语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
系统构成/西门子数控系统 编辑
1. 人机界面
人机交换界面负责nc数据的输入和显示,它由mmc和op组成 mmc(man machine communication)包括：op(operation panel)单元，mmc,mcp(machine control panel)三部分。mmc实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的控制软件也在这台计算机中。
（1）mmc(man machine communication)
常用的mmc有两种：mmcc100.2和mmc103,其中mmc100.2的cpu为486,不能带硬盘；而mmc103的cpu为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为sinumerik810d配mmc100.2,而为sinumerik840d配mmc103.pcu(pc unit)是专门为配合西门子新的操作面板op10、op10s、op10c、op12、op15等而开发的mmc模块，目前有三种pcu模块——pcu20、pcu50、pcu70, pcu20对应于mmc100.2，不带硬盘，但可以带软驱；pcu50、pcu70对应于mmc103,可以带硬盘，与mmc不同的是：pcu50的软件是基于windows nt的。pcu的软件被称作hmi,
hmi有分为两种：嵌入式hmi和高级hmi。一般标准供货时，pcu20装载的是嵌入式 hmi,而pcu50和pcu70则装载高级hmi.
（2）op(operation pannel)
op单元一般包括一个10.4〞tft显示屏和一个nc键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的op单元，如： op030,op031,op032,op032s等，其中op031为常用。
（3）mcp(machine control pannel)
mcp是专门为数控机床而配置的，它也是opi上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版mcp和铣床版mcp两种。对810d和840d，mcp的mpi地址分别为14和6，用mcp后面的s3开关设定。
对于sinumerik840d应用了mpi（multiple point interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，op单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有opi（operator panelinterface）总线，它的传输速率为1.5m/秒。
2. ncu(numerical control unit)数控单元
sinumerik840d的数控单元被称为ncu（numenrical controlunit）单元（在810d中称为ccu（compact control unit））：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的通讯 它由一个com cpu板. 一个plc cpu板和一个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(12轴)，ncu573.2(31轴)等若干种，同样，ncu单元中也集成sinumerik840d数控cpu和simatic plc cpu芯片，包括相应的数控软件和plc控制软件，并且带有mpi或profibus借口，rs232借口，手轮及测量接口，pcmcia卡插槽等，所不同的是ncu单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。
3. 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配置的驱动一般都采用simodrive611d.它包括两部分：电源模块+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。根据容量不同，凡小于15kw均不带馈入装置，极为u/e电源模块；凡大于15kw均需带馈入装置，记为i/rf电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。
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。
4. plc模块
sinumerik810d/840d系统的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（interface module）及信号模块（signal module）。的cpu与nc的cpu是集成在ccu或ncu中的。
电源模块（ps）是为plc和nc提供电源的+24v和+5v。
接口模块（im）是用于级之间互连的。
信号模块（sm）使用与机床plc输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。
只为那“惊鸿一瞥”——西门子840d sl系列数控系统在五轴加工中心的应用
图 1 江苏星科技制造的车灯模具
和人的眼睛一样，车灯是汽车外观造型中极其关键部位，都说眼睛是心灵的窗户，车灯的设计不仅能够决定一辆车的颜值，还能彰显家族品牌的风格，像宝马的“天使眼”大灯、奥迪的”飞翼式”日行灯都早已深入人心。
如何“生”出一双顾盼生辉的明眸？除却灯具本身的品质外，很大程度上依赖于车灯模具的设计和制造。由于车灯反光碗是曲面形状，为了确保曲面面型的精度，就必须保证车灯模具曲面的加工精度和表面光洁度。江苏星科精密模具有限公司（以下简称“江苏星科”）是一家生产车灯模具的企业，通过使用东莞市埃弗米数控设备科技有限公司（以下简称“埃弗米机床”）的gmu无畏五轴加工中心，在车灯模具这类复杂的模具铣削方面取得了卓有成效的成果，加工效率和加工精度均能够满足客户的要求。而该五轴加工中心配置数控系统正是西门子840d sl ncu730.3。
精度与效率的完美统一
加工精度、表面质量是机加工行业永恒的追求，随着汽车工业的不断发展，车灯外形逐渐复杂化且功能更加多样化，对车灯模具的设计制造水平也提出了更加严苛的要求。
江苏星科成立于1985年，专注于车灯玻璃面罩模具，汽车，精密bmc（团状模塑料）制件模具的生产，在车灯表面光学的设计开发方面也颇有建树。目前该公司约50%的模具外销，主要市场为美洲、欧洲和东南亚地区，其余50%销往国内各大汽车部件制造厂。
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图 2江苏星科使用gmu机床制造的车灯导光条模具
多年来，江苏星科一直秉承质量和客户的强烈信念，在加工设备的选择上颇为严苛。作为国产高端五轴加工中心的开创者，埃弗米凭借高端技术的加持获得了江苏星科的认可，其gmu无畏五轴加工中心成功应用在江苏星科的车灯系统模具制造生产线上，“设备品质很好，不仅尺寸精度和形状精度符合我们的要求，而且同样扭矩切出来的模具表面光洁度很好。”作为终用户，江苏星科机生产部加工经理王道华对加工效果颇为满意。而这也是对西门子840d sl系列数控系统的优秀褒奖。
依赖于西门子840dsl ncu730.3，这台gmu无
畏五轴加工中心具有高速/高精的性能，可实现纳米以下的精密计算。可实现对加减速的缓冲，进而机床的机械振动小化，从而实现频繁的加减速。
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图 3 客户正在使用埃弗米的gmu机床进行人机对话式编程
与此同时，这台机床还进行了误差补偿，可有效提升曲面加工的轮廓精确度。“特别是‘top surface’臻优曲面功能，终使得整个系统得到进一步优化，实现了高速、高精铣削加工与表面质量的完美统一。”，获得了终客户的一致好评。
“要将模具制造转换成高效率的加工，实现工件高精度和便捷操作性，智能数控系统不可或缺。”回忆起初的合作，埃弗米机床五轴加工中心市场总监杨子健侃侃而谈，“西门子840d sl数控系统在业内有口皆碑，更为重要的是，它可以满足我们对加工精度、效率、稳定性等多种需求。”
通过应用西门子的整套产品，gmu在加工效率方面取得了巨大提升，杨子健透露，使用同样的配套工件，在同样的加工厚度指标下，加工一只叶轮，采用上述西门子配置的该机床要比进口机床设备的效率提高0.3%。“不要小瞧这0.3%，这说明840dsl系列的数控系统运算速度更快。”杨子健笑称，“840d数控系统提升了埃弗米五轴加工中心的数控性能，使得我们的设备在比肩进口设备性能的前提下拥有更高的性价比。”
基于双方良好的信任和持续的沟通，短短的三个月，gmu无畏五轴加工中心就完成了装配调试，2017年simm2017深圳机床展，gmu无畏五轴加工中心如期发布，一经亮相就引发业内极大关注。这为埃弗米奠定了五轴加工的高起点。
开放性与数字化齐头并进
通过此次合作，终客户和机床厂家对数字化制造的体会更深了：数字化加工生产对计算机辅助设计（cad）、计算机辅助生产（cam）以及数控机床（cnc）的全过程提出了更高的要求，其中重要的是将cad/cam信息无差错地转换为数控程序。而这正是目前在机床的数字化加工中使用频繁的cad-cam-cnc工艺链条（如图4）。借助于“数字化双胞胎，西门子对工件的设计和编程集成关联cad/cam-cnc工序链，集成vnck虚拟机床仿真工件加工过程，可以实现虚拟调试，缩短机床调试时间，降低调试过程中机床碰撞或损坏的风险，提高机床在用户端的生产力。
值得一提的是，西门子840dsl数控系统具有高度的开放性和灵活性，用户不仅可以自行定义不同的参数和操作界面，而且，在机床加工制造的过程中，系统还能够采集零件与加工信息，并将这些信息反馈回制造执行系统中，从而形成一个信息的闭环。
“在加工过程中，功能简单的数据监控比较容易实现，但是我们需要更进一步的数据价值。”王道华坦言：“只有将nc程序、名称、代码等数据都实时上传并生成数据库，我们才能有针对性的开发相应的分析软件，得出每个工序的成本、效率等信息，进而优化加工节拍。”
事实上，西门子840d sl系列解决方案还能够进一步扩展，从独立的自动化加工岛到整套的网络加工系统，使独立加工站的零件流实现自动化乃至全面的生产规划和控制，从而优化刀具和原料管理及维护，以达到极高的生产效率。
2019年，gmu在国产高端五轴加工中心的市场推广已全面推开，相信埃弗米和西门子的联手，将为各类复杂零件、模具等铣削加工用户带去全新的加工体验。