西门子数控西门子数控系统调试-编程和维修概要
西门子数控系统调试,编程和维修概要
概 述
西门子公司数控系统产品结构
性
能 高性能型
840D 普及型 普及型 810D
FM,NC
802D 高性能、低价位
802C
802S
802S
价格
数控系统的基本构成
NCK
数控系统
MMC
PLC
1
第一讲 西门子数控系统的基本构成
一(西门子840D系统的组成
SINUMERIK840D是由数控及驱动单元(CCU或NCU)，MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。
, 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
我们最常用的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最新的操作面板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
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供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI.
2.OP
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
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，西门子为用户选配不同的OP单元，如:OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最为常用。
3.MCP
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
, 数控及驱动单元
1.NCU数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU(Numenrical Controlunit)单元: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。
2(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。
, 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)机信号模块(Signal Module)。的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
最多8个SM模块
PS PS IM SS…. S
M M M
最多四级
3
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。
二(硬件的接口
一( 840D系统的接口
840D系统的MMC，HHU，MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面，MPI是西门子PLC的一个多点通讯
协议
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，因而该协议具有开放性，而OPI是840D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议，是MPI的一个特例，不具有开放性，它比传统的MPI通讯速度要快，MPI的通讯速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。
NCU上面除了一个OPI端口外，还有一个MPI，一个Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。
X101 操作面板接口(OPI)
X102 PROFIBUS接口
X112 预留接口(NCU与NCU通讯)
X111 SIMATIC接口(IM361)
X122 PC MPI接口(MPI)
X121 I/O接口(电缆分配盒)
H1/H2 错误和状态灯
H3 ,段显示
S1/S2 复位,NMI按钮
S3 NCK启动开关
S4 PLC启动开关
X130A SIMODRIVE 611D接口
4
X130B 数字模块I/O扩展接口(仅限于NCU573)
X172 设备总线接口
X173 PCMCIA插槽(X173)
在MPI，OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是220欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在NCU端打开插座的封盖，量A，B两线间的电阻，正常情况下应该为110欧。
二(611系列驱动的组成与接口
1(611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成:
•电源模块 电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱
电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式，它
又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源
的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，
电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右 •控制模块 控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制 •功率模块 对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源
•监控模块 主要是对电源模块弱电供电能力的补充。
•滤波模块 对电源进行滤波作用。
•电抗 对电压起到平稳作用。
2(611电源模块的接口信号
611模块的接口信号有以下几组:
(1)电源接口
U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口
X181 工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在
断电后驱动还能正常工作一段时间，把600V的电压端子与P500 M500端
子短接，这样由于600V电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的
正常工作一段时间。P600M600是600V直流电压输出端子。
(2)控制接口
64 控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有
的轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度停车。延迟一定的时间后，
5
取消脉冲使能
63 脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有
的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。
48 主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。 112 调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的
24V上。
X121 模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置
有关，当S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而S1.2=OFF时，
模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，因此在更
换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作
不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。 NS1/NS2 主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信
号常用来作主继电器闭合的连锁条件。
AS1/AS2 主继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电
平。
9/19/R 9是24V输出电压，19是24V的地，R为模块的报警复位信号。
(3)其它辅助接口
X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。
X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。
?7: P24 ，，24V ?45:P15，，15V ?44:N15，,15V
?10:N24，,24V ?15:M，0V
电源模块上面有6个指示灯，分别指示模块的故障和工作状态。一般正常情况下绿灯亮
表
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示使能信号丢失(63和64)，黄灯亮表示模块准备好信号，这时600V直流电压已经达到系统正常工作的允许值。
电源模块正常工作的使能条件:
48，112，63，64接高电平，NS1和NS2短 接，显示为一个黄灯亮，其它灯都不亮。直流母线电压应在600V左右.
3(611驱动控制模块接口信号
(1)611D驱动控制模块接口信号
, 611D控制模块与数控系统主要是通过一根数据总线相连，基本没有太多的接口信号。
X431: 轴脉冲使能，该信号为低电平时，该轴的电源撤消，一般这个信号直接与
24V短接
X432: BERO 端子，该接口用作BERO开关信号的输入口。
6
X34，X35模拟输出口，其中有两个模拟口(X1，X2 )用作模块诊断测试用，它可
以用来跟踪一些数字量，比如转速，电压和电流等并把它转换成0到5V
的模拟电压输出，具体的输出信号可以通过数控系统选择，Ir模拟输出
口是固定输出电机R相的电流的模拟值。
X411: 电机编码器接口，输入电机的编码器信号，还有电机的热敏电阻，其中电
机的热敏电阻值是通过该插座的13和25脚输入，该热敏电阻在常温下为
580欧，155度时大于1200欧，这时控制板关断电机电源并产生电机过热
报警。(1PH7电机温度检测信号连接同1FT6/1FK6电机) X411: 直接测量系统输入口，输入直接位置测量信号，一般为正余弦电压信号 ,* 611D的控制板的速度环和电流环的参数设置在NCK里面，故更换控制板后不需要重新设置参数。
(2)611A控制模块接口信号
,611A控制模块与1FT5电机构成伺服驱动机构，完成速度环和电流环的控制，其速度环和电流环的参数都保存在控制板上，故更换该板要注意参数的设置。接口信号如下:
X311: 电机反馈接口，电机的速度实际值和电机的热敏电阻值都通过它输入到控
制板里，1FT5电机的速度检测是通过一个测速发电机来实现的，而电机
转子的位置是通过18个霍而元件来检测的。电机内的热敏电阻值是通过
该插座的11和12脚信号输入, 在常温下小于250欧，当电机内部温度达
到155度时电阻大约是1000欧，控制板这时关断电源，并发出报警信号。 X321: 设定端子，速度的给定值通过该端子的56和14输入，一般来讲，给定值
是正负0到10V的电压。
X331: 使能端子:相应模块的使能信号输入，663是脉冲使能，与电源模块的63
作用差不多，只是它仅作用于单个的轴模块。65是控制使能，常常把它
和NC侧给定信号的控制使能相连。
X341: 模块状态输出接口，输出模块的状态信息，如模块准备好信号，报警等。
第二讲 系统的调试与操作
一(840D系统操作
, SINUMERIK840D/810D或SINUMERIK FM-NC是机床的CNC控制系统，可以通过CNC
控制系统的操作面板执行下列基本功能:
7
? 开发和修改零件程序
? 执行零件程序
? 手动控制
? 读入/读出零件程序和数据
? 编辑程序数据
? 报警显示和取消报警
? 编辑机床数据
? 在一个MMC或几个MMC之间或一个NC或几个NC之间建立通信链接
(M:N,m-MMC装置和n-NCK/PLC装置)
用户接口包括:
? 显示元件，如监测器，LED等;
? 操作元件，如键，开关，手伦等。
, 840D系统具有数控机床具有的自动、手动、编程、回参考点、手动数据输入等
功能。
?手动:手动主要用来调整机床,手动有连续手动和步进手动,有时为了需要走特定
长度时,可以选择变量INC方式,输入要运行的长度即可. ?自动: 840D的程序一般来讲是在NCK的RAM里执行,所以对MMC103或PCU50来讲,
需要先把程序装载到NCK里,但对于特别长的程序,可以选择在硬盘里执
行,具体操作方法为:选择加工,程序概要,用光标选择要执行的程序,选择
从硬盘执行既可.在自动方式下,如果MMC装有SINDNC软件,还可以从网络
硬盘上执行程序.
?MDA: MDA跟自动方式差不多,只是它的程序可以逐段输入,不一定是一个完整的程
序,它存在NCK里面一个固定的MDA缓冲区里,可以把MDA缓冲区的程序存
放在程序目录里,也可以从程序区里调程序到MDA缓冲区来. ?REPOS:重定位功能,有时在程序自动执行时需要停下来把刀具移开检测工件,然后
接着执行程序,需要重定位功能,操作方法是在自动方式下暂停程序执行,
转到手动,移开相应的轴,要重新执行程序时,转到重定位方式,按相应的
轴移动按钮,回到程序中断点,按启动键程序继续执行.注意在这个过程中
不能按复位键.
?程序模拟:840D支持在程序正式运行前进行图形模拟,以减少程序的故障率,但由
于MMC系统的不同,模拟的方法不一样,在MMC103上,程序模拟完全在MMC
上执行,故模拟中不会对NCK产生影响,但在MMC100.2上,程序模拟在NCK
里面执行,与程序实际执行情况一样,因此在模拟前务必要选择程序测试,
如果还要提高模拟速度,还可以选择空运行.
8
二(系统的连接与调试
(一)硬件的连接
1. SINUMERIK810D/840D系统的硬件连接从两方面入手:]
其一，根据各自的接口要求，先将数控与驱动单元，MMC，PLC三部分分别连接正确:
(1) 源模块X161种9，112，48的连接;驱动总线和设备总线;最右边模块
的终端电阻(数控与驱动单元)。
(2)MMC及MCP的+24V电源千万注意极性(MMC)。
(3)PLC模块注意电源线的连接;同时注意SM的连接。
其二，将硬件的三大部分互相连接，连接时应注意:
(1) PI和OPI总线接线一定要正确。
(2) CU或NCU与S7的IM模块连线。
2(检查
在正确完成所有机械的和电气的安装工作后即可进行通电，调试工作;而首先要做的就是开机准备工作，它可确保控制系统及其组件启动正常，并满足EMC检测条件
全部系统连线完成后需要做一些必要的检查，内容如下: ?屏蔽:(1)确保所使用的电缆符合西门子提供的接线图中的要求;
(2)确保信号点栏屏蔽两端都与机架或机壳连通。
对于外部设备(如打印机，编程器等)，标准的单端屏蔽的电缆也可以用。但
一旦控制系统进行正常运行，则应不接这些外部设备为宜;如一定要接入，
则连接电缆应两端屏蔽。
?EMC(Electromagnetic Compatibility)检测条件:
(1) 信号线与动力线尽可能分开远一些;
(2) 从NC或PLC出发的活到NC或PLC得线缆应使用SIEMENS提供的电
缆;
(3) 信号线不要太靠近外部强的电磁场(如点机和变压器);
(4) HC/HV脉冲回路电缆必须完全与其他所有电缆分开敷设;
(5) 如果信号线无法与其它电缆分开，则应走屏蔽穿线管(金属);
(6) 下列距离应尽可能小:
——信号线与信号线
——信号线预辅助等电位端
——等电位端和PE(走在一起)
9
?防护ESD(Electromaqnetic Sensitive Device)组件检测条件:
(1) 处理带静电模块时，应保证其正常接地;
(2) 如避免不了接处电子模块，则请不要触摸模块上组件的针脚或其他导电
部位;
(3) 触摸组件必须保证人体通过放静电装置(腕带或胶鞋)与大地连接;
(4) 模块应北方旨在导电表面上(放静电包装材料如导电橡胶等);
(5) 模块不应靠近VDU，监视器或电视机(离屏幕勿近与10cm);
(6) 模块不要与可充电的电绝缘材料接触(如塑料与纤维织物);
(7) 测量的前提条件
——测量仪器接地
——绝缘仪器上的测量头预先放过电
(二)调试
, NC和PLC总清
由于是第一次通电，启动，所以有必要对系统做一次总清或总复位。 1(NC总清
NC总清操作步骤如下:
?将NC启动开关S3―?“1”;
?启动NC，如NC已启动，可按一下复位按钮S1;
?待NC启动成功，七端显示器显示“6”，将S3―?“0”;NC总清执行完
成
NC 总清后，SRAM内存中的内容被全部清掉，所有机器数据(Machine Data)
被预置为缺省值。
2(PLC总清
PLC总清操作步骤如下:
?将PLC启动开关S4―?“2”;=〉PS灯会亮;
?S4―?“3”并保持3秒等到PS等再次亮;=〉PS灯灭了又再亮;
?在3秒之内，快速地执行下述操作S4:“2”―?“3”―?“2”;=>PS
灯先闪，后又亮，PF灯亮(有时PF等不亮);
?等PS和PF等亮了，S4―?“0”;=>PS和PF灯灭，而PR灯亮。
PLC总清执行完成，PLC总清后，PLC程序可通过STEP7软件传至系统，如
PLC总清后屏幕上有报警可作一次NCK复位(热启动)。
, 开机与启动
第一次启动后，NCU状态显示(一个七段显示器及一个复位按钮S1两列状态显示灯及两个启动开关S3和S4。(如下图)
10
在确定S3和S4均设定位“0”，则此时就可以开机启动了，经过大约几十秒钟，当七段显示器显示“6”时，表明NCK上电正常;此时，“+5V”和“SF”灯亮，表明系统正常;但驱动尚未使能，而PLC状态泽“PR”灯亮，表明PLC运行正常。
?MMC:MMC的启动时通过OP显示来确认的，如果是MMC100.2，在启动的最后，在屏幕的下面会显示一行信息“Wait For NCU Connection:×× Seconds”如MMC与NCU通讯成功，则SINUMERIK 810D/840D的基本显示会出现在屏幕上，一般是“机床”操作区，而MMC103,由于它是可以带硬盘的，所以在它的背后也有一个七段显示器，如MMC103启动成功后它会显示一个“8”字。
?MCP:在PLC启动过程中，MCP上的所有灯饰不停闪烁的，一旦PLC成功启动，且基本程序状如则只有在OB1种调用FC19或FC25，那么MCP上的灯不再闪烁，此时MCP即可以使用。
?DRIVE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常启动后，最后考虑驱动系统。首先必须完成驱动的配置，对于MMC100.2，需借助于“SIMODRIVE 611D”Start-up Tool软件，而MMC103可直接在OP031上做，然后用PLC处理相应信号即可。
这样，系统再启动后，SF灯应灭掉。
元素 类型 含义 复位S1 按钮 出发一个硬件复位;控制和驱动复位后完整重起。 NMI S2 按钮 对处理器发出触发和NMI请求，NMI—非屏蔽中段 S3 旋转开关 NCK启动开关
位置0:正常启动
位置1:启动位置(缺省值启动)
为值2„7:预留
S4 旋转开关 PLC模式选择开关
位置0:PLC运行
位置1:PLC运行P
位置2:PLC停止
位置3:模块复位
H1(左列)显示灯 +5V:电源电压在容差范围内时亮 绿灯 显示灯 NF:NCK启动过程中，其监控器被触发时，此灯亮 红灯
CF:当COM监控器输出一个报警时，此灯亮 红灯
CB:通过OPI接口进行数据传输，此灯亮 黄灯
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CP:通过PC的MPI接口进行数据传输时，此灯亮 黄灯 H2(右列)显示灯 FR:PLC运行状态 绿灯 显示灯 PS:PLC停止状态 红灯
FF:当PLC监控器输出一个报警时:此灯亮;当PLC监控器输出一个报红灯
警时:所有4个灯都亮 黄灯
FFO:PLC强制状态 黄灯
-:NCU571-573
未用，复位时短暂亮
NCU573.2:PLC DP状态
在CPU315 2DP上此灯有“BUSF”的标记
?灯灭:DP未配置或者配置了但所有的从站未找到
?灯闪:DP配置了，但一个或一个以上的从站丢失
?灯亮:错误(例如:总线近路无令牌通行)
H3 七段数码软件支持输出的测试和诊断信息。启动完成后，正常状态显示“6”
管
840D NCU模块控制和显示元素
, 数据备份
在进行调试时，为了提高效率不做重复性工作，需对所调试数据适时地做备份。在机床出厂前，为该机床所有数据留档，也需对数据进行备份。
SINUMERIK 810D/840D的数据分为三种:NCK数据
PLC数据
MMC数据
有两种数据备份的方法:
1.系列备份(Series Start-up):
特点:(1)用于回装和启动同SW版本的系统
(2)包括数据全面，文件个数少(*.arc)
(3)数据不允许修改，文件都用二进制各式(或称作PC格式) 种的DATA)
特点:(1)用于回装不同SW版本的系统
(2)文件个数多(一类数据，一个文件)
(3)可以修改，大多数文件用“纸带格式:即文本格式”
做数据备份需以下辅助工具:
12
?PCIN软件
?V24电缆(6FX2002-1AA01-0BF0)
?PG740(或更高型号)或PC
※ 由于MMC103可带软驱，硬盘，NC卡等;它的数据备份更加灵活，可选择不
同的存储目标，以其为例介绍具体操作步骤:
?数据备份
(1)在主菜单中选择“Service”操作区;
(2)按扩展件“,”―?“Series Start-up”选择存档内容NC,PLC,MMC并定
义存档文件名;
(3) 从垂直菜单中，选择一个作为存储目标:
V.24 ―?指通过V.24电缆船只外部计算机(PC);
PG ―?编程器(PG);
Disk ―?MMC所带的软驱中的软盘;
Archive ―?硬盘;
NC Card ―?NC卡。
选择其中V.24和PG时，应按“Interface”软件键，设定接口V.24参数;
(4)若选择备份数据到硬盘，则:“Archive”(垂直菜单)―?“Start”.
?数据恢复
MMC103的操作步骤(从硬盘上恢复数据):
a:“Service”;
b:扩展键“,”;
c:“Series Start-up”;
d:“Read Start-up Archive”(垂直菜单);
e:找到存档文件，并选中“OK”;
f:“Start”(垂直菜单);
无论是数据备份还是数据恢复，都是在进行数据的传送，传送的原则是:
一(永远是准备接收数据的一方先准备好，处于接受状态;
二(两端参数设定一致。
第三讲 编程
, 坐标系
1(工件坐标系
工件零点是原始工件坐标系的原点
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直角坐标:用坐标所达到这个点来确定坐标系中的点
极坐标:用半径和角来测量工件或工件的一部分
2(绝对坐标:所有位置参数与当前有效原点相关，表示刀具将要到达的位置
增量坐标:如果尺寸并非项对于原点，而是相对于工件上的另一个点时，就
要用增量坐标。用增量坐标来确定尺寸，可以避免对这些尺寸进
行转换。增量坐标参照前一个电的位置数据，适用于刀具的移动，
是用来描述刀具移动的距离
3. 平面: 用两个坐标轴来确定一个平面，第3个坐标轴与该平面相垂直，并
确定刀具的横切方向。编程时，要确定加工面以便于控制系统能
准确计算出刀具偏置值。
平面 标识 横切方向
G17 X/Y Z
G18 Z/X Y
G19 Y/Z X
4.零点的位置
在NC机床上可以确定不同的原点和参考点位置，这些参考点:
?用于机床定位
?对工件尺寸进行编程
它们是:
M=机床零点
A=卡盘零点，可以与工件龄点重合(值用于车床)
W=工件零点=程序零点
B=起始点，可以给每个程序确定起始点，起始点是第一个刀具开始加工的地
方
R=参考点，用凸轮和测量系统来确定位置，必须先知道到机床零点的距离，
这样才能精确设定轴的位置:
?建立坐标系 R
1(带机床零点M的机床坐标 X B
2(基础坐标系(也可以使工件坐标系W)
3(带工件零点W的工件坐标系
4(带当前被一懂得工件零位Wa的
当前工件坐标系 M A W Z
14
, 轴的确立
编程时，通常用到以下轴:
机床轴:可以在机床数据中设置轴的识别符，识别符:X1、Y1、Z1、A1、B1、
C1、U1、V1、AX1、AX2等;
通道轴:所有在一个通道中移动的轴，识别符:X、Y、Z、A、B、C、U、V
几何轴:主要轴，一般有X、Y、Z;
特定轴:无需确定特定轴之间的几何关系，如转塔位置U、尾座V;
路径轴:确定路径和刀具的运动，该路径的被编程进给率有效，在NC程序
中用FGROUP来确定路径轴;
同步轴:指从编程的起点到终点移动同步的轴 ;
定位轴:典型定位轴由零件承载、卸载的加载器，刀库/转塔等，标识符:
POS,POSA,POSP等
指令轴(运动同步轴):由同步运动的指令生成指令轴，它们可以被定位，
启动和停止，可与工件程序完全不同步。指令轴是独立的插补，
每个指令轴有自己的轴插补和进给率
连接轴:指与另一个NCU箱连接的实际存在的轴，它们的位置会受到这个
NCU的控制，连接轴可以被动态分派给不同的NCU通道
PLC轴:通过特定功能用PLC对PLC轴进行移动，它们的运动可以与所有其
他所有的轴不同步，移动运动的产生于路径和同步运动无关;
?几何轴，同步轴和定位轴都是可以被编程的。
?根据被编程的移动指令，用进给率F，使轴产生移动。
?同步轴与路径轴同步移动，并用同样的时间移动所有的路径轴。
?定位轴移动与所有其它轴异步，这些移动运动与路径和同步运动无关。
?由PLC控制PLC轴，并产生与其他所有轴不同步的运动，移动运动与路径和
同步运动无关
, 编程语言
?编程地址与含义
地址 含义
N 程序编号的地址
10 程序段编号
G 预备功能
15
X,Y,Z 位置数据 插补参数
F 进给
S 主轴速度
T 刀具编号
D 刀具偏置编号
M 杂用功能
H 辅助功能
?数据类型
类型 含义 数值范围
31 INT 带正负号的整数 ?(2-1)
-300+300 REAL 实数(带十进制的分数) ?(10„100)
BOOL 由代码确定1个ASSCII字符 0„255
STRING 字符串，在[„]中的字符串， 0„255数值的序列
最多为200个字符
AXIS 轴的名称(轴地址) 通道上任意轴的名称
FRAME 翻译，旋转，比例和镜像的几何参数
?指令:
1(G指令
? G90:参照挡墙坐标系原点，在工件坐标系中编制刀具运行点的程序。
G91:参照最新接近点，编制刀具运行距离程序。
GO:快速移动使刀具快速定位，绕工件运动或接近换刀点
G1:刀具沿与轴，斜线或其他任何空间定位平行的置线移动。
G2:在圆弧轨迹上以顺时针方向运行
G3:在圆弧轨迹上以逆时针方向运行
G4:暂停时间生效 (F„以秒为单位; S„用主轴旋转次数确定时间)
G17:无刀具半径补偿
G18:刀具半径补偿到轮廓左侧
G19:刀具半径补偿到轮廓右侧
G40:解除刀具半径补偿
G41:激活刀具半径补偿，刀具沿加工方向运行至轮廓的右边
G42:激活刀具半径补偿，刀具沿加工方向运行至轮廓的左边
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G53:非模态接触，包括已编程的偏置 G54„G57:调用第1到第4可设置零点偏置 G94:直线进给率mm/分，英寸/分
G95:旋转进给率mm/转，英寸/转
2(M指令
M0:编程停止
M1:选择停止
M2:主程序结束返回程序开头
M30:程序结束
M17:子程序结束
M3:主动主轴顺时针方向旋转
M4:主动主轴逆时针方向旋转
M5:主动主轴停止
M6:换刀指令
3(其它
F:进给率
S:主动主轴的速度(单位:rev/min) T:调用刀具
D:刀具偏置号(范围:1„32000)
第四讲 参数的设置
在NC调试中，参数的设置是其中重要的一部分，参数设置的主要内容未匹配机器
数据(Machine Data)。
机器数据和设定数据分类表 区域 说明
从1000到1799 驱动用机床数据 从9000到9999 操作面板用机床数据 从10000到18999 通用机床数据
从19000到19999 预留
从20000到28999 通道类机床数据 从29000到29999 预留
从30000到38999 轴类机床数据
从39000到39999 预留
从41000到41999 通用设定数据 从42000到42999 通道类设定数据
17
从43000到43999 轴类设定数据
从51000到61999 编译循环用通用机床数据
从62000到62999 编译循环用通道类机床数据
从63000到63999 编译循环用轴类机床数据
, 机床数据设定
(1)通用MD(General):
MD10000:此参数设定机床所有物理轴，如X轴。
通道MD(Channel Specific):
MD20000 -?设定通道名CHAN1
MD20050[n] -?设定机床所用几何轴序号，几何轴为组成笛卡尔坐标系的轴
MD20060[n] -?设定所有几何轴名
MD20070[n] -?设定对于此机床存在的轴的轴序号
MD20080[n] -?设定通道内该机床编程用的轴名
以上参数设定后，做一次NCK复位～
(2)轴相关MD(Axis-specific):
MD30130 -?设定轴指令端口=1
MD30240 -?设定轴反馈端口=1
如此二参数为“0”，则该轴为仿真轴。
此时，再一次NCK复位，这是会出现300007报警。
, 驱动数据设定
配置驱动数据，由于驱动数据较多，对于MMC100.2必须借助“SIMODRIVE 611D
START-UP TOOL”软件，而MMC103可直接在OP上进行，大致需要对以下几种参数设定:
Location:设定驱动模块的位置
Drive:设定此轴的逻辑驱动号
Active:设定是否激活此模块
配置完成并有效后，需存储一下(SAVE)-?OK
此时再做一次NCK复位。启动后显示300701报警。
这是愿位灰色的FDD,MSD变为黑色，可以选电机了;
操作步骤如下:FDD-?Motor Controller-?Motor Selection-?按电机铭牌选相应电机-?OK-?OK-?Calculation
用Drive+或Drive-切换做下一轴:
MSD-?MotorController-?MotorSelection按电机铭牌选相应电机-?OK-?OK-?Calculation最后-?Boot File-?Save BootFile-?Save All,再做一次
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NCK复位。
至此，驱动配置完成，NCU(CCU)正面的SF红灯应灭掉，这时，各轴应可以运行。
最后，如果将某一轴设定为主轴，则步骤如下: (1)先将该轴设为旋转轴:
MD30300=1
MD30310=1
MD30320=1
(2)然后，再找到轴参数，用AX+,AX-找到该轴:
MD35000=1
MD35100=XXXX
MD35110[0]
MD35110[1]
MD35130[0]
MD35130[1] 设定相关速度参数
MD36200[0]
MD36200[1]
再做NCK复位
启动后，在MDA下输SXXM3,主轴即可转。
, 所有关键参数配置完成以后，可让轴适当运行以下，可在JOG,手轮，MDA灯方式
下改变轴运行速度，观察轴运行状态。有时个别轴的运行状态不正常时，排除硬
件故障等原因后，则需对其进行优化。
, 参数生效模式
POWER ON (po)重新上电 NCU模块面板上的“RESET”键 NEW_CONF(cf)新配置 MMC上的软件“Activate MD” RESET(re)傅卫 控制单元上的“RESET”键 IMMEDIATELY(so) 值输入以后
数据区域
$MM_ 操作面数据
$MN_/$SN_ 通用机床数据/设定数据
$MC_/$SC_ 通道专用机床数据/设定数据
$MA_/$SA_ 轴专用机床数据/设定数据
$MD_ 驱动器机床数据
其中， $ 系统变量
M 机床数据
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S 设定数据
, 在机床调试中经常需要调整的参数主要有:
MD 10000:JOG速度设定
MD 10240:物理单位，“0”英制，“1”公制
MD 20070:通道中有效的机床轴号
MD 20080:通道中的通道轴名称
MD 30130:设定指输出类型，值为“1”表示有该轴，“0”为虚拟轴 MD 30240:编码器类型,“0”表示不带编码器，“1”位相对编码器，“4”为绝对
编码器，主轴时，值为“1”
MD 30300:旋转轴/主轴，值为“1”时表示该轴为主轴
MD 34090:参考点偏移/绝对位移编码偏移
MD 34200:参考点模式。绝对编码器时值为“0”
MD 35000:指定主轴到机床轴，“1”为主轴
MD 36200:轴速度极限
第五讲 STEP7编程语言和PLC程序编制
SIEMENS系统的可编程序控制器SIMATIC MAGAGER是西门子用于进行PLC程序编制，进行机床状态控制的组件，它主要组成包括电源模块、CPU模块、输入输出模块，其接口有，RS232借口，PROFIBUS借口，MPI电缆接口等。通过X122、MPI插口，使电脑与NCU相连PLC。
, 硬件组态
硬件组态:告诉PLC硬件结构的过程
波特率:MPI 187.5kbps
OPI 1.5Mbps
过程:建项目-?建站-?组态硬件
?自动组态:用线缆建PLC与840D相连，用自动组态自动识别(上载站)将PLC传到计算机:
PLC-?UPLOAD-?选MPI地址=2，若地址=3，将包括PLC和NCU
若备份PLC,则过程为:
新建Project-?plc-?upload station，这样就将硬件备份了。
建立完站后，出现连个文件夹:hardware和cpu.CPU文件夹下有S7程序。
S7程序下有三个目录:
(1)symbols 符号表 如I40.1为第40个字节第1位
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(2) BLOCKS 功能块
?手动组态:
过程:打开S7-?新建文件-?INSERT-?STATION-?SIMATIC 300-?双击HARDWARE-?出现框-?INSERT-?HARDWARE COMPONENT-?PROFILE-?STANDARD-?S300-?RACK300
选相应的位置(待置位表中)，再在右侧相应的模块上双击就将模块选定，选好后再下载
, 编程
在进行PLC程序编制中，可采用以下三种形式:
逻辑梯形图(LAD):
语句表(STL):
功能块图(FBD):
语句表编程常用指令:
与指令: A 常开 AN 常闭
或指令: O 常开 ON 常闭
输出指令: =
调用指令: CALL FCXX
FP:上升沿检测指令
FN:下降沿检测指令
FP后必须跟中间寄存器
CLR 运算结果，清零
SET 置1
S 置位1
R 清零
, 块
?STEP7中常用BLOCK主要有几种:OB组织块、FC功能块、FB功能块、DB数据块等
OB:功能块，相当于主程序，常用的有OB1和OB100;
FC、FB:功能块，相当于子程序
在编完子程序后，必须在主程序中调用子程序
OB100是PLC上电后先执行，只执行一次;OB1是PLC CPU循环执行的程序。上电后首先执行OB100，再执行OB1(反复执行;OB100调用FB1(西门子编好) FB1是系统里用OPI总线连接PCU和MCP，对控制面板进行定义:
(1) 控制面板的输入地址的起始地址
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(2) 控制面板的数量
(3) 控制面板的输出地址的起始地址
控制面板的MPI地址:MCPIBUSADR=6 ? OB1块
FC2:基本NCK与PLC通讯的 NCK??PLC
FC2必须在OB1的开始部分 FC2----“gp_hp”
FC10:处理报警信息 FC10----“AL-MSG”
PLC产生报警，传给NCK，NC采取措施，同时在MMC上显示报警文本
调用FC10,有两个参数需设置
TouserIF=TRUE(相当于1)和FALSE(相当于0)
Quit:=I3.7(报警文本)。报警复位键(RESET)地址I3.7
FC19:机床控制面板主程序 FC19----“MCP-IFM”
BAGNO(方式组号)=B#16#1(B--B进制 16—16进制)
CHANNO(通道号)= B#16#1
SPINDLEIFNO: = B#16#4(主轴号)
FEEDHOLD =M100.0(进给暂停)
SPINDLEHOLD =M100.1(主轴停止)
?DB块
1( DB模块类型主要有:
DBB——数据模块类型
DBW——数据块字(16位)
DBD——数据块双字(32位)
2(数据类型:
-307308 DOUBLE:实型或整型数，输入范围?4.19×10----?1.67×10
99 DWORD:整型数，范围为-2.147×10----2.147×10
BOOLEAN:0获1
BYTE:整型数，范围位-128----127
STRING:最多16位字符串
3(常用数据块功能
DB2:报警接口信号。该信号是从PLC到NCK，在PLC中设置相应的位就能
在MMC上产生相应的报警号(7开头的报警是机床场假设定的)
DB10:显示NCU的状态，用来交换NCK的快速I/O的状态的接口，还有一些
NCK的状态信号
DB11:方式组信号接口
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DB19:操作面板信号接口
DB21—DB30:通道信号接口
DB31—DB61:轴/主轴的接口信号
4(调试中通用的数据块主要由:
DBX6.0:进给使能禁止
DBX6.1:读入使能禁止
DBX7.0:启动使能禁止 PLC?NC
DBX7.7:通道复位
DBX194.0---DBX206.3 NC?PLC
DBX1.5:测量系统1生效
DBX1.6:测量系统2生效
DBX2.1:控制使能
DBX21.7:脉冲使能(如没有，则为自由停止)
DBX4.3:轴停止 PLC?NC
DBX12.0:轴负向硬限位
DBX12.1:轴正向硬限位
DBX12.7:回零减速
DBX61.7:电流环有效
DBX61.6:速度环有效
DBX61.5:位置环有效
DBX61.4:轴静止
DBX83.5:主轴速度在设定范围内
第六讲 常见维修故障分析
1(机床运行方式和通道的选择:
由于NCK的功能不断加强,一个NCK可以完成原来多个系统才能完成的工作,因而可以有多个通道,一个通道相当与一个独立的NC,840D最多可以有十个通道,每个通道都有自己的零点徧置,刀具补偿和R参数等,但程序区是共用的,每个通道有自己的工作方式,如果几个通道的工作方式一直相同的话,这就构成了一个方式组.在840D上,方式是用方式开关来选择,通道是用键W1„n来选择.
2(刀具和零点偏置
由于不同的刀具有不同的几何形状和几何尺寸,而编程是以工件尺寸为准,因而需要刀具补偿,每把刀有一个与自己的几何形状对应的刀具类型,比如钻头,铣刀.每
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把刀可有多个刀补尺寸,以D号来标记
与刀具一样,加工不同的工件需要不同的零点,因而就有零点偏置,在840D中用G54到G57来选取,如果需要的话,零点偏置个数还可以用机床参数来扩充. 3(840D系统的维护
?液晶显示器的维护
液晶显示器的使用寿命是30000个小时.而背光管的使用寿命是时10000,
20000个小时.
更换背光管的方法:a.打开防护罩 b.松开显示器的安装螺丝，断开背光管的电源和显示器的信号电缆，卸下显示器 c.更换背光管 d.按上述相反的步骤安装 ?电池的更换方法
840系统共有两处电池，一个在MMC上面，主要保存CMOS的信息 , 它的使用寿命至少是十年，所以一般不需要更换. 另外一块电池在NCU BOX里面，和风扇在一起，它的使用寿命一般在三年左右，用来保存NCK里面的程序和数据，由于有充电电容的保护，可以在NCK完全断电后更换电池，但时间不能超过15分钟
这两块电池的型号一样. 型号为 : 6FC5247-0AA18-0AA0
(注意:在更换电池前最好作一下NCK和PLC的数据备份,西门子840C的电池在CSB板上，必须在系统通电的情况下更换!)
4(840D系统数据的备份
840D系统的数据很多，包括NCK的数据，PLC的数据和MMC的数据，其中NCK和PLC的数据是靠电池来保持的，它的丢失直接影响到NC的正常运行，而MMC的数据是存放在MMC的硬盘(MMC103)或者是Flash EPROM里(MMC100.2)，它的丢失在一般情况下仅能影响NC数据的显示和输入。
系统数据备份的方法有以下三种
(1)备份到MMC的硬盘上(仅对MMC103适应),建议最好是MMC，NCK和PLC的数据分开备份，文件名最好用系统默认的文件名加上日期。
(2)备份到软盘上或者是通过RS232口备份到外部的计算机上。 (3) 备份到NCK上面的PCMCIA卡上，该卡是一个装NC系统程序的8M的Flash EPROM卡。它大约有5M左右的空间可用来储存系统备份数据。该功能只有在MMC软件版本5。0以上才能使用。这种数据的备份方法特别适合没有硬盘的MMC100.2。 5(MMC103的文件结构
?MMC103的硬件实际上是一个带MPI(OPI)接口的PC机。软件是运行在WINDOWS操作系统上的一个人机接口软件。由于MMC软件的版本不一样，其运行的操作系统也不一样，有早期的WIN32，中期的WIN95和现在的WINNT，以运行在WIN95环境下的MMC Ver5.3为例说明MMC的文件结构。
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?MMC103的硬盘共分两个分区，C:盘和D:盘，其中D盘主要用来存放硬盘的和分区的一些备份文件，其中就包括系统带来的MMC几种版本的系统备份，还用来安装软件时作临时存放区用。C盘则主要存放WINDOWS系统的运行文件，MMC的系统文件，机床厂家开发的附加软件以及用户的一些程序和数据。
?C盘下目录结构:
C盘下主要有以下几个目录
MMC2:主要用来存放西门子的系统文件，西门子的一些标准配置文件 也存在这个
目录里，该目录下的文件最好不要修改。Windows 存放Windows系统文件
和运行在Windows环境下的其他文件
Add_on:西门子的附加产品，比如远程诊断等。OEM用来存放机床厂家自己开发的
产品。
USER:存放用户自己的配置文件，所有与标准配置不一样的文件都存放在这个目录
里，比如报警服务的设置。
DH : 用来存放与NCK相关的数据，其文件结构与NCK的文件结构一样，有工件子
目录，工件主程序子目录，子程序子目录，标准固定循环子目录，用户固定
循环子目录等。用户的报警文本一般存在该目录下面的MB子目录里面。
以上是MMC103的文件结构，一般来讲，用户自己的文件都存放在后面这四个目录里面，因此MMC的数据备份主要就是这四个目录文件的备份。 注意:MMC的早期版本，用户自己的配置文件和系统的配置文件都存放在系统文件
的目录里。
?MMC103报警服务器的配置
MMC103的配置大部分是以.INI为后缀的文件来实现的，比如刀库的显示内容，各种操作方式下操作所需的口令等级，还有报警服务器的设置，下面以报警服务器的设来置说明配置文件的修改。
MMC负责报警文本的显示，报警文本存放在MMC2和DH下面的MB子目录里面，文件名的格式为Alxx_xx.com,其中前两个XX表示报警文本的内容，后面两个XX表示报警文本的语言。比如ALP_UK.COM表示是PLC的报警文本，语言为英语。而有关报警显示的设置都存放在MBDDE.INI文件里。
注意:用户目录下面的配置文件的内容覆盖MMC2目录下的配置文件。 WINDOWS系统下所有的配置文件的总和不能超过60KB。
6(611系列驱动和电机的工作原理
?611系列驱动是交流调速装置，它通过控制供给交流电机的电源的频率来达到调速的目的。其主要部分是由一个把交流变成直流的整流器和一个把直流变成频率可变的交流的逆变器组成。由于接口信号的不同，
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伺服电机的特点
由于数控机床对运动控制的要求很高,需要有良好的动态特性,大的调速范围和精确的位置控制精度,因而它需要特殊的伺服电机,西门子的驱动系统一般采用同步伺服电机 ，主轴是精密的异步电机,其原理和一般的鼠笼电机的原理相同,同步伺服电机与异步电机最大的不同就是转子的结构不一样.同步电机的转子上有交错分布的磁极,因而需要有相应的检测转子位置的检测元件,更换这些检测元件的时候也需要重新调整,下面就是西门子常用的三种电机的区别:
?1FT5和1FT6/1FK6电机的区别
这两种电机的原理基本相同,但结构和检测装置不一样,1FT5电机用在交流伺服系统上,而1FT6电机则用在数字伺服系统上。
定子绕组结构不一样,1FT6电机的定子绕组结构使得电机的电流更接近于正余弦波形
1FT5电机是用测速发电机来检测速度,用均分在电机圆周上的霍尔元件来检测转子的相对位置,而1FT6电机则是用一个位置编码器来检测电机速度,其电机编码器除了常规的A,B和R相的正余弦信号外,还有两个C相和D相的正余弦信号来检测电机转子的位置.
1FK6 1FT6电机的原理一样,只是在机械结构上有点区别,1FK6较1FT6经济.
注:在更换电机的编码器时要注意编码器的零点位置,更换编码器时要保证更换 前后电机转子不动时编码器转盘上的一个标志和外壳上的标志的相对位置不变,如果这个相对位置有变化只能通过示波器来调整. 编码器的位置不对会影响电机的运行,比如运行不平稳,电流过大等,甚至会影响电机的使用寿命.
7(伺服电机和主轴电机的区别
转子结构不一样,主轴电机的转子与鼠笼电机的转子一样,由于没有磁极,因而不需要相应的检测转子位置的信号,1PH7主轴电机的编码器型号为
ERN1381,1FT6/1FK6电机的编码器型号为ERN1387,其主要区别就是ERN1381没有附加的C相和D相信号,故更换编码器不需要重新调整,ERN1387可以用在1PH电机上,但反过来ERN1381不能用在进给电机上.
主轴电机一般功率很大,因而电机的结构对散热要求更高.
工作范围不一样,伺服电机工作在最低转速和额定转速之间的恒转矩区,而主轴电机工作在额定转速和最高转速之间的恒功率区,由于要达到很大的调速范围,主轴电机的额定转速一般都很低
8(常用维修技巧
?ERN1387编码器更换方法
1. 卸开电机后盖, 编码器的后盖
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2. 松开编码器安装螺丝
3. 旋转电机转子轴, 使编码器转子上的标志和编码器壳上的标志重合
4. 卸下编码器, 注意在装卸的时候尽量使用特制螺丝顶出来, 免得损坏编码
器
5. 旋转新的编码器, 使编码器的两个标志重合
6. 按以上相反的顺序安装编码器
注意:在安装编码器的过程中,要保证电机的转子不同,否则会失去转子的相对位置,如果失去了相对位置 , 老电机则需要用示波器来调整编码器的安装位置, 新电机则可以依据电机转子轴上的标志来判断调整编码器的安装位置时,即可以机械调整,也可以调整驱动参数MD1016来设置一个偏置值,但该方法仅能用在840D上 , 通过这个方法调整的电机换到别的机床上使用可能会因为驱动参数的不同而不能正常使用.
?零点调整
调整步骤如下:startup--?machine data--?Axis MD--?进行参数调整:将34100(轴在参考电坐标值)修正，如果换完后，现在和原来相差10mm，则将参数34100调至10。
也可以对34090(参考点偏移)进行修改:现在的零点与原来的零点相差多少，则输入多少。
?功率模块的简易检测方法:
, 由于功率模块主要部件是大功率管, 用以下方法可以大致检测功率管的好坏:
万用表打到电阻档,用万用表的正表笔接到功率模块的直流电压输入端子P600上 , 地接到功率管的三相电源输出U2,V2,W2上,此时电阻应为无穷大 , 交换万用表的两个表笔,电阻应很少. 把万用表的一个表笔接到M600上,重复以上过程, 结果应该和上面的正好相反.
?电机温度报警的处理
电机里面装有热敏电阻,其信号通过信号电缆反馈到驱动控制板里面,当温度达到报警值时,系统产生相应的报警 , 这时可以检测反馈端相应的电阻值,如果需要屏蔽该报警时,对611D可以通过在驱动参数MD1608(对611A的控制板是参数MD64)设定一个小于100的值,即可屏蔽该报警,该方法仅能使用于诊断.
?611A主轴控制单元编码器报警的屏蔽
驱动控制板能对连接的编码器进行监控,如果有异常,则产生相应的报警,611A的主轴控制板可以通过对参数MD P- 90的位2置1屏蔽该报警.
?611D驱动的V/F控制
有时为了诊断用,需要对驱动进行开环的频率控制, 该方法仅能用于诊断用,
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且转速不能设得太高.设驱动参数MD1014为1即为开环的频率控制
?驱动的优化
数控的驱动由电流环,速度环和位置环组成的,其优化一般由里及外层层优化,但由于电流环的参数在电机和功率模块的型号确定后用厂家的默认参数即可, 一般不需要优化,故优化时先优化速度环,再优化位置环即可.
速度环的优化,一般涉及到速度环增益和速度环时间常数, 速度环时间常数越大和增益越低,速度环越稳定 ,但精度和动态特性越差,一般来说,速度环时间常数设在10ms左右, 而速度环增益调整在使速度环的阶约响应有20-40的超调.
位置环的优化涉及到位置环增益和加速度, 调整时先可以减少加速度值,再增加位置环增益值,保证系统稳定, 然后在适当增加加速度值,使之适应机床的机械特性,注意同一组的插补轴的位置环增益要一致,否则会影响加工精度.
?轴的屏蔽处理
有时需要对单个轴进行屏蔽,具体步骤如下:
(1) 在相应的轴参数里,设MD13030和MD13024为0
(2) 在驱动配置菜单里,找到相应的模块,设为“no active”即可，这时,该
轴就为虚拟轴,其相应的模块和电机就可以去掉了,如果要恢复,把上面
的参数该回原来的值即可.
轴的卸载处理:有时因机床需要对机床的轴要卸掉或装载,比如旋转分度头,这时候要插拔编码器和电机电源插座,然又不希望操作者改以上参数,这时候可以把该轴临时设为PARKING轴,具体方法是同时复位该轴的DB3X.DBX1.5和1.6既可.
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其他功能介绍:
1DSC功能
如果使用的是SIMODRIVE611D或者SINUMERIK810DCCU3内部的驱动，可以激活DSC功能。 DSC是Dynamic Stiffness Control的缩写，使用DSC后就相当于把位置环移到了速度更快的速度环内，参看下图:
激活此功能非常简单，只需要设置:
MD 32640: STIFFNESS_CONTROL_ENABLE
=1激活DSC
MD 32642 STIFFNESS_CONTROL_CONFIG
使用的是电机编码器时，设=0
使用光栅时，设=1
设置后，你会发现，MD32200(位置环增益)又可以提高了～
注意:如果不使用DSC时，记得先把位置环增益降下来，在设置MD 32640=0
2前馈控制功能介绍
在通常的反馈控制系统中，一般由扰动信号对系统发生不良作用后，然后才能通过反馈来产生抑制扰动的控制作用，因而产生控制滞后的不良后果。为了克服这种滞后的不良控制，在系统接受干扰信号以后，还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用，使其刚好在干扰点上完全抵消干扰
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对控制变量的影响,大大改善控制系统的性能，这叫前馈控制又称顺馈控制。
在西门子840D数控系统中，有一种跟随误差补偿功能(Fllowing errorcompensation)又叫前馈控制(Feedforwardcontrol)，尤其在轴进给如圆弧、拐角等加速度发生变化的地方，来消除不理想的轮廓偏差，改善加工质量。(注:SINUMERIK 840Di和 SIMODRIVE 611U drive.没有该功能)
前馈控制可通过高级语言编程调用:
FFWON 前馈控制功能打开;
FFWOF 前馈控制功能关闭;
在轴通道参数MD 20150: GCODE_RESET_VALUES(G代码初始化)中设置复位生效功能，在轴参数MD 32630:FFW_ACTIVATION_MODE设置各轴该功能打开还是关闭。使用前馈控制功能时，编程人员一定要配合使用该命令，以防止易外发生。
使用条件:
1、 机床刚性良好;
2、 动态响应良好;
3、 在位置和速度参考信号中没有突变;
在使用前馈控制功能之前，各轴的位置环、速度环和电流环需经过优化。
在第一次使用之前需将MD 32620: FFW_MODE正确设置:
MD 32620:FFW_MODE=0(前馈控制功能取消);
MD 32620:FFW_MODE=1(前馈控制功能选择);
在使用前馈控制的情况下，速度参考信号直接加入到速度控制器上，这个附加参考信号经过近似为1加权因子处理(标准)。为了获得良好的前馈效果，等效时间常数必须准确的设置在机床数据中。
MD 32610:VELO_FFW_WEIGHT(前馈控制因子)一般近似为1;
MD 32810: EQUIV_SPEEDCTRL_TIME(等效时间常数)可通过测量单位阶跃响应对电流环的作用获得;
参数调整:当该命令使用时，让进给轴以恒速运动，这时观察“诊断”页面下“服务显示”菜单中“Control deviation”:
30
若Control deviation=0 则前馈控制功能调整正确;
若Control deviation为正值， 则前馈控制因子或等效时间常数太小;
若Control deviation为负值， 则前馈控制因子或等效时间常数太大
3在西门子系统上制作用户画面的方法简介
西门子的SINUMERIK 810D/840D/840Di系统是一个开放性的系统，所谓开放性，即允许机床厂家将自己的专有技术加入到系统当中，额外提供更适合特殊应用的显示界面、更方便的操作方式、更简单的加工参数调整等功能,并使其与标准系统无缝连接，从而将一个通用的系统变成专家系统，最终机床制造商借此赢得更大的市场。同时，在国外也有很多独立的解决
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
提供者(Solution Provider)自己拥有如刀具监控、远程诊断等特殊技术，当这些技术应用到机床上时，往往需要与数控系统很好地配合才能工作，以往两者可能需要通过数字量或模拟量的输入/输出、或者以通讯的方式进行数据交换，这样做的结果可能导致性能下降、安装/调试/操作复杂、难于维护等等问题。而现在这些厂商可以在西门子的开放平台上轻松地实现原有的功能，
同时相关技术也更容易被最终用户接受，从而扩大市场份额。
SINUMERIK840D系统的开放性主要体现在两个方面，一是NC系统的开放，一是人机界面的开放。前者允许用户在标
Compile Cycle)的形式装入NC系统。后准NC内核的基础上实现特殊变换或特殊工艺/特殊功能，并以编译循环(
者则是在SINUMERIK840D标准界面上，加入满足特殊工艺和操作的定制画面，本文介绍的就是这方面的内容。
在SINUMERIK810D/840D/840Di的界面上开发用户画面的方法有:
1. 加工程序调用的画面
2. 使用扩展接口编写画面
3. 使用Easy-Tools编写画面
4. 使用Configuring Package配置画面
5. 使用Programming Package创建画面
1. 加工程序调用的画面
此方法适用于MMC/HMI Embedded/HMI Advanced (MMC100.2/MMC103PCU20/PCU50/PCU70)，它允许用户配置自己的会话窗口，会话窗口完全以文本形式编写，存放在循环目录的COM文件中，使用时由加工程序调用。 调用画面的语句格式:MMC ("operating area, command, Com file, dialog box name, user data definition file,
graphics file, display time or acknowledgment variable, text variables...","Acknowledgment mode")
此会话窗口的作用主要是在加工前显示/输入/修改加工所需的工艺参数。具体文件格式和使用方法请参考SINUMERIK 840D/840Di/810D HMI Installation and Start-Up Guide 的第十章
此种方法的特点是:系统标准功能，画面配置语句简单，能实现简单画面。
2. 使用扩展接口编写画面
此方法适用于MMC/HMI Embedded/HMI Advanced (MMC100.2/MMC103PCU20/PCU50/PCU70)， 通过它配置的画面可实现下列功能:
, 画面中包括软键，变量，表格，文本和帮助文本，图片。
, 对打开画面，输入数值，按压软键，退出画面等动作做出响应。
, 动态改变画面，如改变画面中软键，文字，图片等
31
, 在不同的系统保护等级下显示不同的内容
, 读写NC/PLC变量，并可做算术和逻辑运算
, 执行功能
, 多个画面间的数据交换
, 可通过软键或PLC的信号调用画面
它利用并定义标准界面上的空白软键激活存放在标准循环(或制造商循环，或用户循环)目录下的画面配置文件(com文件)。画面配置文件是文本格式的，按照一定语法规则编写的文件。具体语法和格式请参考SINUMERIK 840D/840Di/810D HMI Installation and Start-Up Guide (IAM)的BE1章节。
使用此种方法，可编写出与SINUMERIK810D/840D/840Di加工循环帮助画面相似的画面，并且在SINUMERIK 840D/810D使用的工具盒(Toolbox)中提供了若干实例，帮助初学的用户理解和掌握此方法。
此种方法的特点是:系统标准功能，画面配置语句多，功能多，可完成复杂画面的编制。
3. 用Easy-Tools编写画面
因软件需要安装到硬盘，故仅适用于MMC103/HMI Advanced，即带硬盘的PC单元。
Easy-Tools是几个小软件的总称，它包括EasyMask,EasyTrans,HotWin,EasyMon, HMI print,EasyInfo,EasyMask.NET,ToolProfiler等工具，其中EasyMask和HotWin可以编写用户画面。 购买EasyMask或HotWin后，需要首先安装到MMC103或PCU50上，之后在界面上就可找到EasyMask(HotWin)的入口，用户直接就可在操作面板上编写文本格式的画面配置文件。
此种方法的特点是:系统选项功能，画面配置语句简单，具有一定的绘图功能，可实现简单画面。
4. 使用Configuring Package配置画面
此方法适用于HMI Advanced (PCU50/PCU70)或SIMATIC CE 面板(包括OP170B, OP270 6"和10", TP170B, TP270 6" 和 10", Mobile Panel 170, MP270B 和MP370 )。
它以WinCC flexible为基础(较早版本使用ProTool/Pro)，通过Configuring Package访问系统变量。可实现的功能就是WinCC flexiable(或ProTool/Pro)能实现的功能，包括鼠标和功能键的处理，输入/输出域，bar条，历史曲线等等。
将WinCC flexible安装到计算机上后，再安装Configuring Package，经过组态最后生成的文件拷贝到MMC/PCU。这种方法生成的画面可以加入并作为HMI Advanced(标准界面)的扩展，也可单独运行(多用于生产线或机床的辅助面板等。)
此种方法的特点是:系统选项功能(还需WinCC flexible工具)，工具使用简单，功能较多，配置画面较快。
5. 使用Programming Package创建画面
此方法适用于MMC103/HMI Advanced (MMC103/PCU50)，
此方法允许用户将使用VB和VC编写的应用程序加入HMI Advanced，并可通过Programmming Package 提供的接口访问NC/PLC变量、实现多幅画面的调用、管理NC数据、实现复杂的计算、复杂的画面、利用PCU50上的接口(RS232，打印口，以太网口等)输出加工数据、充分利用Windows资源等等功能。
在计算机上编写程序，将结果(包括可执行程序、配置文件等)拷贝到MMC/PCU。
此种方法的特点是:系统选项功能(还需VB和VC)，需要对VB和VC编程工具较熟，功能强大，可实现任何界面所需功能。
4西门子840D数控系统的补偿功能
西门子840D数控系统提供了多种补偿功能，供机床精度调整时选用。这些功能有: 1、温度补偿。
32
2、反向间隙补偿。
3、插补补偿，分为:
(1) 螺距误差和测量系统误差补偿。
(2)下垂补偿(横梁下垂和工作台倾斜的多维交叉误差补偿)。
4、动态前馈控制(又称跟随误差补偿)。包括:速度前馈控制和扭矩前馈控制。 5、象限误差补偿(又称摩擦力补偿)。分为:常规(静态) 象限误差补偿和神经网络(动态)象限误差补偿。
6、漂移补偿。
7、电子重量平衡补偿。
在西门子840D功能说明样本和资料中所列的众多补偿功能中，都没有指出该系统具有双向螺距误差补偿功能。但是在下垂补偿功能描述中却指出，下垂补偿功能具有方向性。这样，如果下垂误差补偿功能，在基准轴和补偿轴定义为同一根轴时，就可能对该轴进行双向丝杠螺距误差补偿，由此提供了一个双向螺距误差补偿的 依据。
二、840D下垂补偿功能的原理
1、下垂误差产生的原因:
由于镗铣头的重量或镗杆自身的重量，造成相关轴的位置相对于移动部件产生倾斜，也就是说，一个轴(基准轴)由于自身的重量造成下垂，相对于另一个轴(补偿轴)的绝对位置产生了变化。
2、840D下垂补偿功能参数的分析:
西门子840D数控系统的补偿功能，其补偿数据不是用机床数据描述，而是以参数变量，通过
零件程序形式或通用启动文件(_INI文件) 形式来表达。描述如下:
(1) $AN_CEC[t，N]:插补点N的补偿值，即基准轴的每个插补点对应于补偿轴的补偿值变量参数。
(2) $AN_CEC_INPUT_AXIS[t]:定义基准轴的名称。
(3) $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[t]:定义对应补偿值的轴名称。
(4) $AN_CEC_STEP[t]:基准轴两插补点之间的距离。
(5) $AN_CEC_MIN[t]:基准轴补偿起始位置:
(6) $AN_CEC_MAX[t]: 基准轴补偿终止位置
(7) $AN_CEC_DIRECTION[t]:定义基准轴补偿方向。其中:
? $AN_CEC_DIRECTION[t]=0:补偿值在基准轴的两个方向有效。
? $AN_CEC_DIRECTION[t]=1:补偿值只在基准轴的正方向有效，基准轴的负方向无补偿值。 ? $AN_CEC_DIRECTION[t]=-1:补偿值只在基准轴的负方向有效，基准轴的正方向无补偿值。 (8) $AN_CEC_IS_MODULO[t]:基准轴的补偿带模功能。
(9) $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[t]:基准轴的补偿表的相乘表。这个功能允许任一补偿表可与另一补偿表或该表自身相乘。
3、 下垂补偿功能用于螺距误差或测量系统误差补偿时的定义方法:
根据840D资料的描述，机床的一个轴，在同一补偿表中，既可以定义为基准轴，又可以定义为补偿轴。当基准轴和补偿轴同为一个轴时，可以利用下垂补偿功能 对该轴进行螺距误差或测量系统误差补偿。从补偿变量参数$AN_CEC_DIRECTION[t]的描述中可以看出，由于下垂补偿功能补偿值具有方向性， 所以，下垂补偿功能在用于螺距误差或测量系统误差时，可以理解为在坐标轴两个方向上可以分别给予补偿。一个表应用于补偿轴的运行正方向，另一个表应用于补 偿同一轴的运行负方向。
33
三、840D下垂误差补偿功能几个关键机床数据的说明
1、NC 机床数据:
MD18342:补偿表的最大补偿点数，每个补偿表最大为2000插补补偿点数。
MD32710:激活补偿表。
MD32720:下垂补偿表在某点的补偿值总和的极限值，840DE(出口型)为1mm;840D(非出口型)为
10mm。
2、设定机床数据:
SD41300:下垂补偿赋值表有效。
SD41310:下垂补偿赋值表的加权因子。
由于这两个数据可以通过零件程序或PLC程序修改，所以一个轴由于各种因素造成的不同条件下
的不同补偿值可通过修改这两个数据来调整补偿值。 四、应用
下垂补偿功能应用于双向螺距误差补偿，其装载步骤与840D螺距误差补偿方法一样。
例一:正向补偿文件
,_N_NC_CEC_INI
CHANDATA(1)
$AN_CEC[0,0]=0.000
$AN_CEC[0,1]=0.000
$AN_CEC[0,2]=0.000
$AN_CEC[0,3]=0.000
$AN_CEC[0,4]=0.000
$AN_CEC[0,5]=0.000
$AN_CEC[0,6]=0.000
$AN_CEC[0,7]=0.000
„„
$AN_CEC[0,57]=0.000 $AN_CEC[0,58]=0.000 以上定义补偿插补点的补偿值 $AN_CEC_INPUT_AXIS[0]=(AX1) 定义基准轴 $AN_CEC_OUTPUT_AXIS[0]=(AX1) 定义补偿轴 $AN_CEC_STEP[0]=50 定义补偿步距 $AN_CEC_MIN[0]=-1450 定义补偿起点 $AN_CEC_MAX[0]=1450 定义补偿终点 $AN_CEC_DIRECTION[0]=1 定义补偿方向，正向补偿生效，负向无补偿
$AN_CEC_MULT_BY_TABLE[0]=0 定义补偿相乘表 $AN_CEC_IS_MODULO[0]=0 定义补偿表模功能 例二:负向补偿文件
,_N_NC_CEC_INI
CHANDATA(1)
$AN_CEC[1,0]=0.000
$AN_CEC[1,1]=0.000
$AN_CEC[1,2]=0.000
$AN_CEC[1,3]=0.000
$AN_CEC[1,4]=0.000
34
$AN_CEC[1,5]=0.000
$AN_CEC[1,6]=0.000
$AN_CEC[1,7]=0.000
„„
$AN_CEC[1,57]=0.000
$AN_CEC[1,58]=0.000 以上定义补偿插补点的补偿值 $AN_CEC_INPUT_AXIS[1]=(AX1) 定义基准轴
$AN_CEC_OUTPUT_AXIS[1]=(AX1) 定义补偿轴
$AN_CEC_STEP[1]=50 定义补偿步距
$AN_CEC_MIN[1]=-1450 定义补偿起点
$AN_CEC_MAX[1]=1450 定义补偿终点
$AN_CEC_DIRECTION[1]=-1 定义补偿方向，负向补偿生效，正向无补偿 $AN_CEC_MULT_BY_TABLE[1]=0 定义补偿相乘表
$AN_CEC_IS_MODULO[1]=0 定义补偿表模功能
我们通过对840D/810D灵活多变的补偿变量的分析研究,不仅成功的进行了双向螺距误差补偿，而
且下垂补偿功能还可以应用于横梁的下垂补偿、台面的斜度补偿等方面。
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5西门子840D数控机床远程诊断功能实现
前言
西门子840D数控系统是西门子数控系列的高端产品,基于开放式系统,其具有很强的网络功能。现代数控系统功能强大,但操作复杂,有时会出现这样那样的一些问题,而使用厂家的维修能力又参差不齐,有时仅仅一些小问题就要让机床厂家千里迢迢赶来进行维修,造成很多额外的费用,而西门子强大的网络功能即可通过远程诊断功能解决这些问题。
西门子远程诊断功能是通过电话线或网线进行现场的服务。可以通过远程诊断,将现场的画面切换到工程技术人员处,对操作失误和操作不当引起的数据丢失,可直接进行数据恢复,减少维修的压力。其功能是:a. 远程控制和监控;b. 文件传输;c. 防止未授权访问的有效安全措施(用户名和密码,操作者许可) 。
西门子840D数控系统的人机界面是基于个人PC平台上的,有PCU50、PCU70两种,它们的操作系统也有两种NT4. 0、W indows XP,而人机界面的软件多为HM I - Advanced,界面如图1所示。
远程诊断功能所需的条件是:a. 840D数控及远程诊断PC具有相互连接的能力,如Internet或WAN等;b. 数控系统安装诊断服务软件;c. 远程PC安装诊断观察软件。
远程诊断的软件需向西门子公司购买,他们以光盘提供。具体的诊断功能实现分两部分:软件的安装和远程连接。
1.软件的安装
1.1数控系统远程诊断服务安装
由于PCU不带光驱,所以在安装前要把安装文件通过网络或者移动存储器拷到PCU的硬盘上再进行安装,安装后要重新启动PCU。重新启动后,在HM I软件界面下依次按MENU—D IAGNOSIS—REMOTE diagnosis即可打开我们安装的远程诊断软件(图2) ,第一次打开软件时出现连接向导提示我们设置连接,因为PCU是远程连接服务器,所以可以不进行连接设置。
36
1.2远程PC远程诊断观察器
安装远程PC安装方法和PCU上安装相同,安装完后重新启动计算机即可。 2.远程诊断连接
要实现远程诊断功能除了需要在PCU及远程计算机上安装ReachOut软件外还需要进行一些准备工作:
2.1远程数控机床设置
a. 首先要在远程数控端有连接网络的接口或者电话线,本文只介绍网络连接功能;b. 有了连接
需要知道此网络接口在网络上的地址,即IP地址;c. 准备好后则在远程数控计算网络的条件后,
机HM I上打开诊断功能窗口,MENU—D IAGNOSIS—REMOTE diagnosis。
2.2远程PC设置
打开PC上诊断程序,第一次打开时提示连接向导如图3。
在此选择连接方式为Network,单击下一步,如图4。
37
在Remote computer’s name窗口里面填上已经知道的远程机床的IP地址,Network type选择为TCP/ IP方式,点击完成即可创建一个到远程机床的连接(图5)。
之后就可以连接到远程机床计算机的界面,双击建立的连接,根据提示输入远程计算机的用户名(图6)和密码,西门子针对机床厂家的二级用户名一般为AUDUSER,而西门子一级用户名是ADM IN ISTRATOR。
如果密码正确,就可以看到远程计算机的界面了。
这样就可以通过远程PC对机床做一些诊断及维修工作。如可以对NC、PLC数据恢复,文件传输,如果PCU安装有STEP 7,那还可以对PLC程序进行修改等等。
3(小结
安装ReachOut软件时,需要注意版本,有些版本在PCU50的Windows XP系统下安装会出现问题,
38
本文介绍在PCU50 W IN NT4. 0远程PC为W IN98系统下安装连接成功。
在连接前要注意控制PC的防病毒能力,以防感染机床,导致机床系统瘫痪
6双通道的设定
下面说明一下参数的设定。
1.双通道是选件功能。
2.因为840D是多方式组多通道的系统(当然需要硬件支持)，因此首先要设
MD10010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP 翻译过来就是将通道分配给方式组
这里面用到了两个术语:通道和方式组
通道:简单的理解就是两个插补器，双通道意味着系统可以同时执行两个程序，互不影响(当然也可以协调同步运行)。 对于双刀架车床就需要使用双通道。
方式组:方式组中的“方式”指的是操作方式，即JOG，MDA，AUTO等方式，所以方式组就是以
如果是一个双方式组的系统意味着在这个系统上可以同时出现两种操作方操作方式划分的小组。
式。
一个系统可以有若干个方式组，每个方式组可以有若干个通道，在一个方式组中的通道必然处于同一种操作方式下。以双刀架双主轴的车床为例，需要使用两个通道，方式组可以用一个，即两个刀架同时JOG或同时自动加工;也可以用两个方式组，即一个刀架在手动可以调整另一个刀架在自动加工。
因此，如果是一个方式组两个通道，那么:
MD10010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[0]=1 MD10010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[1]=1 即把通道1和通道2都分配给方式组1
如果是两个个方式组两个通道，那么:
MD10010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[0]=1 MD10010 ASSIGN_CHAN_TO_MODE_GROUP[1]=2 即把通道1分配给方式组1;通道2分配给方式组2
基本参数设定:
设置机床轴名，机床上所有用到的轴应该在此给出各轴轴名。
39
此例共8个轴。
MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[0]=X1 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1]=Y1 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2]=Z1 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3]=SP1 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[4]=X2 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[5]=Y2 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[6]=Z2 MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[7]=SP2 通道轴设置:
通道1的设置:
定义几何轴，此处填写的是通道轴的序号
MD20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0] = 1 20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1] = 2 20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[2] = 3 定义几何轴轴名
20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[0] = X 20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[1] = Y 20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[2] = Z 此通道使用的机床轴，此处的序号是针对MD10000的顺序。
20070 AXCONF_MACHAX_USED[0] = 1 20070 AXCONF_MACHAX_USED[1] = 2 20070 AXCONF_MACHAX_USED[2] = 3 20070 AXCONF_MACHAX_USED[3] = 4 通道轴名
20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[0] = X 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1] = Y 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2] = Z 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3] = SP 主主轴的选择
MD20090 SPIND_DEF_MASTER_SPIND = 1 通道2的设置:
定义几何轴，此处填写的是通道轴的序号
20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0] = 1 20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1] = 2 20050 AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[2] = 3 定义几何轴轴名
20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[0] = X 20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[1] = Y 20060 AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[2] = Z 此通道使用的机床轴
20070 AXCONF_MACHAX_USED[0] = 5 20070 AXCONF_MACHAX_USED[1] = 6
40
20070 AXCONF_MACHAX_USED[2] = 7 20070 AXCONF_MACHAX_USED[3] = 8 通道轴名
20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[0] = X 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1] = Y 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2] = Z 20070 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3] = SP 主主轴的选择
MD20090 SPIND_DEF_MASTER_SPIND = 2 相关的数据:
MD9034 MA_NUM_DISPLAYED_CHANNELS = 2 双通道显示，即在加工画面同时显示两个通道的状态。 MD30550 AXCONF_ASSIGN_MASTER_CHAN 借助这个参数可以配置另外一种通道屏幕显示方式。 针对双通道的控制PLC程序要做些处理。
方案一:使用一个面板+一个OP(显示操作单元)
机床操作面板的切换，即操作者可以选择机床面板控制通道1还是控制通道2。 —————————
机床面板的控制是调用标准功能块FC19或FC25。通常单通道的调用如下:
CALL FC 19
BAGNo :=B#16#1 ,操作面板控制方式组一
ChanNo :=B#16#1 ,操作面板控制通道一
SpindleIFNo:=B#16#3 ,主轴信号传送到轴三，即配置中第三轴为主轴
FeedHold :=M1.0 ,当面板上按FeedStop键后此位输出1
SpindleHold:=M1.1 ,当面板上按SpindleStop键后此位输出1 如果要切换通道，有两种做法。
方法a:
编写两个FC19，一个填写控制通道一的参数，另一个填写控制通道二的参数，然后用面板上的某个键进行切换。
方法b:
CALL FC 19
BAGNo :=B#16#1
ChanNo :=DB19.DBB22 ,DB19.DBB22是 NC给PLC的信号，通知
当前操作者选择的是哪个通道
SpindleIFNo:=B#16#3
FeedHold :=M1.0
SpindleHold:=M1.1
此时你可能会发现个问题，就是显示的切换和机床面板的切换不是同时的。机床操作面板可以切换了，但仍然需要操作者按OP上的通道切换键来切换显示屏幕显示的内容(显示通道1还是显示通道2)这对于机床操作者来说很不方便。怎么办呢,
系统提供的通过PLC程序选择通道的方法便可解决问题，接口信号是:DB19.DBB32和DB19.DBB33。
方案二:使用两个面板+两个OP(显示操作单元)
1. 首先，因为PCU和MCP都挂在OPI总线上，所以要区分各部件的地址。PCU默认地址是1， MCP默认地址是:6，NC/PLC默认地址则是13。
41
本例中给各部件分配的地址如下:
部件 NC/PLC MCP1 PCU1 MCP2 PCU2 地址 13 6 1 7 2 注:
修改PCU的地址:直接在OP上操作(Start-up,MMC,Operator panel)，在”MMC address”项中
输入PCU的地址(本例针对PCU2是2)。
修改MCP的地址:通过MCP面板后的DIP开关设定。
2. 修改OB100
810D/840D系统可以直接连接两个面板，设置OB100中FB1的参数即可激活第二面板。如下:
CALL FB 1 , DB7
MCPNum :=2 ,有两个机床面板
MCP1In :=P#I 0.0 ,第一个机床面板输入点起始地址
MCP1Out :=P#Q 0.0 ,第一个机床面板输出点起始地址
MCP1StatSend :=P#Q 8.0 ,第一个机床面板发送状态起始地址
MCP1StatRec :=P#Q 12.0 ,第一个机床面板接受状态起始地址
MCP1BusAdr :=6 ,第一个机床面板OPI地址
MCP1Timeout :=S5T#700MS
MCP1Cycl :=S5T#200MS
MCP2In :=P#I 100.0 ,第二个机床面板输入点起始地址
MCP2Out :=P#Q 100.0 ,第二个机床面板输出点起始地址
MCP2StatSend :=P#Q 108.0 ,第二个机床面板发送状态起始地址
MCP2StatRec :=P#Q 112.0 ,第二个机床面板接受状态起始地址
MCP2BusAdr :=7 ,第二个机床面板OPI地址
MCP2Timeout :=S5T#700MS
MCP2Cycl :=S5T#200MS
MCPMPI :=
MCP1Stop :=
MCP2Stop :=
MCP1NotSend :=
MCP2NotSend :=
MCPSDB210 :=
……
3. 修改OB1
假定两个通道分属于两个方式组:面板1对方式组1(通道1);面板2对方式组2(通道2)。
在OB1中需要调用2次FC19(或者两次FC25或者1次FC19,1次FC25，根据机床实际情况调用)
CALL FC 19
BAGNo :=B#16#1 ,方式组1
ChanNo :=B#16#1 ,通道1
SpindleIFNo:=B#16#4
FeedHold :=M1.2
SpindleHold:=M1.3
CALL FC 19
BAGNo :=B#16#12 ,前面的1表示是第二面板后面的2是第二方式组
ChanNo :=B#16#2 ,通道2
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SpindleIFNo:=B#16#8
FeedHold :=M1.2
SpindleHold:=M1.3
但是下载程序后你会发现:在第一面板上可以手动控制通道2的轴;在第二面板上可以手动控制
通道1的轴。通常，为了安全起见，不希望这样交叉控制。
那么你可以调整DB10.DBB8-DBB53。 在双通道的设定(续3)中讲了两个面板的调用。但实际应用中，问题又来了:OP2上电后显示的
是通道1的内容而不是通道2的～怎么办呢,能不能让OP2上电就默认显示通道2呢,当然可以，
需要修改PCU2的配置文件。打开PCU的编辑器(Start-up,MMC,Editor),找mmc2目录下的
netnames.ini文件，打开:初始文件内容如下:
[own]
owner= MMC_1
[conn MMC_1]
conn_1= NCU_1
[param network]
bus= btss
[param MMC_1]
mmc_address= 1
[param NCU_1]
nck_address= 13
plc_address= 13
name=Standard Machine
在这个文件后面添加一段，变成: [own]
owner= MMC_2
[conn MMC_2]
conn_1= NCU_1
[param network]
bus= btss
[param MMC_2]
mmc_address= 2
[param NCU_1]
nck_address= 13
plc_address= 13
name=Standard Machine
[chan MMC_2]
DEFAULT_logChanSet = Mill2
DEFAULT_logChan = channel2
ShowChanMenu=TRUE
logChanSetList=Mill1,Mill2
[Mill1]
logChanList=channel1
[channel1]
43
logNCName=NCU_1
ChanNum=1
[Mill2]
logChanList=channel2
[channel2]
logNCName=NCU_1
ChanNum=2
修改过后，你会发现OP2重新上电后显示的是通道2。
如果是PCU2使用的是PCU20，文件也是这样修改，不过要多个步骤，即把文件拷入PCU20。
7设置840D分度轴
如果机床刀库是由伺服电机驱动，那么把刀库轴设置成分度轴用起来比较方便。假定刀库轴是A轴。 首先A轴是旋转轴，模态轴:
MD30300 $MA_IS_ROT_AX=1
MD30310 $MA_ROT_IS_MODULO=1
MD30320 $MA_DISPLAY_IS_MODULO=1
MD30330 $MA_MODULO_RANGE=360
然后设置成分度轴:
MD30500 $MA_INDEX_AX_ASSIGN_POS_TAB[AX5]=3 ;等间距定位
MD30501 $MA_INDEX_AX_NUMERATOR[AX5]=360 ;圆周360度
MD30502 $MA_INDEX_AX_DENOMINATOR[AX5]= ;等分的分度数
MD30503 $MA_INDEX_AX_OFFSET[AX5]= ;起点偏置
这样，A轴就是分度轴了。手动移动A轴，电机不是连续运转，而是走n个步距。在自动方式执行指令: POS[A]=CDC(n) ;n是分度值，也就是刀位号。刀库电机就以最短路径找到刀位。
伺服电机相序接错的现象
伺服电机的三根动力线如果接错，在静止状态下可能没有报警。但是一旦手动或自动运转一下电机，电机就会或者猛地蹿动一下，或者开始抖动，系统出现轮廓误差等报警。
电机处于静止时，以安全的方式扳动一下电机轴，正常的情况下，手会感受到电机的静止力矩;而如果电机相序接反，不用费很大的劲就可以扳动电机轴，然后马上系统报警，且电机失去力矩。
44
8涉及到换刀的参数
SINUMERIK 840D系统:
22550 TOOL_CHANGE_MODE :T功能执行后，是否立即装载新刀。
0:立即执行。
准备刀和换刀在一个NCK程序块里。例如，执行T后，激活新的刀具偏差(参阅20270: CUTTING_EDGE_DEFAULT)
1:执行T功能后，准备装载新刀。这个功能主要用于带刀库的铣床，主要是为了换刀是不影响加工。
22560 TOOL_CHANGE_M_CODE
从主轴上移去旧刀并装载新刀。换刀需要执行M06，同DIN66025一致。
20121:
The next tool is preselected with MD 20121: TOOL_PRESEL_RESET_VALUE whose assigned tool length compensation valu
es must be taken into account on RESET and power up according to MD 20110: RESET_MODE_MASK are to be taken into
account.
20270: 未编程前刀具切削沿的初始位置
= 1 M06之后没有自动选择刀沿号
0 M06之后自动选择刀沿号 =
= –1 M06之后保留旧刀刀沿号并为新刀选择刀沿
28085: 指定TO单元到通道
用来定义为适当通道定义哪个TO存储器
18100: 每个TOA程序块刀具偏移
由NCK管理的所有刀具的刀沿的最大数量由该参数设定
18105 D号的最大值
所允许定义的最大D号。
45
18106 每个刀具号D号的最大数量
$TC_DPCE[t,d].
18102: MM_TYPE_OF_CUTTING_EDGE. D编号类型类型
the ‘18102’ function is active, only one D offset can be defined in the TO unit.
TOOL_CHANGE_ERROR_MODE Bit 0 = 1).
If a program error has occurred, the line with the error cannot be corrected (Txx); only the line at which the p
rogram stopped and which generated the alarm can be edited
11346 手轮缺省路径或速度
= 1 通过该参数设定手轮距离。在DRF手轮移动的过程中，可以仅仅通过指定增量一半的距离来移动轴。
20360 定义刀具参数
通过设定位9等于1，来定义移动轴中作为直径偏置的DRF偏置。当取消轴的DRF偏置，则现存的刀具偏置同时取消。
18102 D编号类型类型
= 0 默认设置
_ Value = 1 = flat D number structure with absolute direct D programming
Cutting edges can be deleted individually via PI command or NC programming command.
Cutting edges with a specific number can also be created selectively using the MMC.
18100
MM_NUM_CUTTING_EDGES_IN_TOA is used to set the maximum number of D or offset data blocks (max. 600).
The following machine data affect the way tools and cutting edges (D numbers) work in the NCK:
20270: CUTTING_EDGE_DEFAULT
20130: CUTTING_EDGE_RESET_VALUE
20120: TOOL_RESET_VALUE
46
20121: TOOL_PRESEL_RESET_VALUE
22550: TOOL_CHANGE_MODE
22560: TOOL_CHANGE_M_CODE
20110: RESET_MODE_MASK
20112: START_MODE_MASK
20090 = 2 ;
Spindle no. 2 is master spindle
20110, bit 3 can be used to define that the active tool and the tool offset are transferred as follows:
_ Bit 3=1 from the last test program to finish in test mode, or
_ Bit 3=0 from the last program to finish before activation of the program test
Prerequisite Bits 0 and 6 of MD 20110 must be enabled.
18082 MM_NUM_TOOL :NCK(SRAM)所能处理的刀的数量。
18088 MM_NUM_TOOL_CARRIER : 刀柄(toolholders)数量
18094 MM_NUM_CC_TDA_PARAM Number of TOA data FBW, S7
18096 MM_NUM_CC_TOA_PARAM Number of TOA data which can be set up pertool and evaluated by the CC
18100 MM_NUM_CUTTING_EDGES_IN_TOA Tool offsets per TOA module S7
18102 MM_TYPE_OF_CUTTING_EDGE Activate flat D number management (_ SW 4)
18105 MM_MAX_CUTTING_EDGE_NO Address extension interpreted as spindle number
18106 MM_MAX_CUTTING_EDGE_PERTOOL Maximum number of cutting edges per tool
18108 MM_NUM_SUMCORR Number of all sum offsets in NCK
18110 MM_MAX_SUMCORR_PER_CUTTEDGE Maximum number of sum offsets per cutting
edge (SW 5 and higher)
47
7.2 Machine data
18112 MM_KIND_OF_SUMCORR Properties of sum offsets in the NCK
18114 MM_ENABLE_TOOL_ORIENT Assign orientation to cutting edgesChannel-specific ($MC_ ... )
20096 T_M_ADDRESS_EXT_IS_SPINO Spindle number as address extension
20110 RESET_MODE_MASK Definition of control basic setting after power-up and RESET parts program endK2
20120 TOOL_RESET_VALUE Definition of tool for which tool length compensationis selected during power-up or onreset or parts program end as a function of MD
20110
20121 TOOL_PRESEL_RESET_VALUE Definition of the preselected tool for which thetool length compensation is selected duringpower-up and on reset or parts program endas a function of MD 20110
20126 TOOL_CARRIER_RESET_VALUE Active toolholder on RESET
20130 CUTTING_EDGE_RESET_VALUE Definition of tool cutting edge for which toollength compensation is selected during power-up or on reset or parts program end as afunction of MD 20110
20132 SUMCORR_RESET_VALUE Number for selecting sum offset
20140 TRAFO_RESET_VALUE Definition of transformation block which is selectedduring power-up and or RESET or partsprogram end as a function of MD 20110
20180 TOCARR_ROT_ANGLE_INCR[i] Minimum incremental step for orientational
toolholder (SW 5.3 and higher)
20182 TOCARR_ROT_ANGLE_OFFSET[i] Offset of the axis of rotation for orientational
toolholder (SW 5.3 and higher)
20184 TOCARR_BASE_FRAME_NUMBER Base frame of the table offset for orientational
toolholder with rotary table (SW 5.3 and higher)
20202 WAB_MAXNUM_DUMMY_BLOCKS Maximum number of blocks with no traversing
motions with SAR
48
20204 WAB_CLEARANCE_TOLERANCE
20210 CUTCOM_CORNER_LIMIT Max. angle for intersection calculation with tool
radius compensation
20220 CUTCOM_MAX_DISC Maximum value for DISC
20230 CUTCOM_CURVE_INSERT_LIMIT Minimum value for intersection calculation with
tool radius compensation
20240 CUTCOM_MAXNUM_CHECK_BLOCKS Blocks for predictive contour calculation with
tool radius compensation
20250 CUTCOM_MAXNUM_DUMMY_BLOCKS Max. no. of dummy blocks with no traversing
movements
20252 CUTCOM_MAXNUM_SUPPR_BLOCKS Maximum number of blocks with offset suppression
(from SW 4)
20256 CUTCOM_INTERS_POLY_ENABLE Intersection process possible for polynomials
(from SW 4)
20270 CUTTING_EDGE_DEFAULT Selected cutting edge after tool change
20272 SUMCORR_DEFAULT Number for activating a new cutting edge offset
(SW 5 and higher)
Tool Offset (W1)
10.00
7.3 Setting data
Siemens AG, 2002. All rights reserved ,
SINUMERIK 840D/840Di/810D Des cription of Functions Basic Machine (FB1) – 11.02 Edition
49
Number Reference
Name Identifier
20360 TOOL_PARAMETER_DEF_MASK Defines the effect of tool parameters
20390 TOOL_TEMP_COMP_ON Activation of temperature compensation for
tool length (SW 6.1 and higher)
20392 TOOL_TEMP_COMP_LIMIT Maximum temperature compensation for tool
length (SW 6.1 and higher)
20610 ADD_MOVE_ACCEL_RESERVE Acceleration reserve for overlaid movements K1
21080 CUTCOM_PARALLEL_ORI_LIMIT Limit angle between path tangent and tool orientation
with 3D tool radius compensation
W5
22530 TOCARR_CHANGE_M_CODE M code for change of toolholder
22550 TOOL_CHANGE_MODE New tool offsets with M function
22560 TOOL_CHANGE_M_CODE M function for tool change
9 龙门同步轴的应用检查动态反映适配功能
当轴以相同的速度运行时，它们在下列幅度中必须具有相同的错误。为了转动，有必要稍微调整反馈速度参数的伺服增益以获得最优结果。
龙门轴回零:
主动轴和从动轴的回零点必须接近一直。
为了确保龙门轴的同步补偿运动不被自动运行，在第一次启动时，在回零前，必须设置MD 37120:GANTRY_POS_TOL_WARNING为零。这样可以防止在运动的过程中输出警告信息。
为了防止在主动轴和从动轴由于不共线而导致驱动轴上形成巨大的附加力矩，在轴运动之前两轴必须共线，并且两轴必须回零。
50
每个龙门轴的零标志和参考点之间的差值必须计算出来并在MD 34080:REFP_MOVE_DIST 和 MD 34090: REFP_MOVE_DIST_CORR中调整，这样在补偿运动执行之后，两轴的实际位置值是相同的。
龙门轴:
龙门轴同步过程必须由IS “Start gantrysynchronization”来激活。一旦轴同步， (DB31.DBX101 :IS“Gantry grouping is synchronized” = 1), 就必须检查两轴的尺寸偏差，从而确保此偏差为零。通过以上数据，可以做些适当的调整。一旦两轴的零点经过优化，龙门轴就能在同步后保持很好的共线性。轴的极限报警输入到37110: GANTRY_POS_TOL_WARNING中。为了作到这一点，必须不断增加数值一直到此数值刚刚低于警报值。检查加速度时段是非常重要的。这个极限数值同时也决定同步自动启动控制中的位置偏差。
计算和激活补偿
如果龙门轴需要补偿运动(背隙，温度，螺补等)，必须计算主动轴和从动轴的补偿数据，并且输入到对应的参数或者表格中。
3.1以上的版本，只能在主动轴上激活再生功能(function generator)和测量功能(measuring function)。从动轴通过耦合到主动轴的实际值实现自动运动。如果零速控制可以作用于同步轴 ，可以临时加大监控窗口。
注意:
3.1以下(含)的版本通过内部监控不能禁止主动和从动轴同时激活再生功能(function generator)和测量功能(measuring function)。如果使用了，可能对会对机床造成损坏。
3.2以上(含)的版本，激活再生功能(function generator)和测量功能(measuring function)会输出错误信息并禁止。如果同步轴必须激活(例如:为了测量机床)，那么主动和从动轴必须临时调换位置。
如果个别轴必须激活，则要临时取消龙门组。由于此时，第二个轴同第一个轴不同步，激活的轴就没有必要受位置公差的限制。
如果龙门组取消了，必须注意:
1(激活行程限制，并把它们设在最低数值上(位置公差)。
2(如果可能的话，先执行龙门组的同步，然后再执行一次掉电复位。(这样可以保证行程限制在同一位置
51
( refer to the same position)(例如，上电后仍然有效)。
3(避免使用步进更改功能(the step-change function)。这种功能只有在处于允许的公差范围内才有可能。
4(激活再生功能和测量功能一直使用0偏差，而正常轴使用推荐值。
5(对激活再生功能和测量功能设置一个非常低的数值，这样已经激活的轴可以移动的距离比所允许的位置公差还短。通常激活行程范围限制以做检查。
5.1或更高的版本
可以通过PI服务激活激活再生功能和测量功能。当在JOG方式下按MCP面板上的NC启动键可以开始运行所有的参数化的轴。
在“龙门组的激活再生功能和测量功能”操作借口可以显示窗口。必须在此窗口输入两个带有偏差和带宽的幅度值。第一个值用于测量轴，另外一个用于其他耦合轴。
除了:
当移动主动轴时， “Motion command plus/minus” (DB31,... ; DBX64.6 and 64.7)也可以应用于从动轴。
“龙门轴”和“耦合运动”(coupled motion)功能的主要区别如下:
1(龙门轴之间的轴耦合始终是激活的。因此通过零件程序是不可能将龙门轴之间的轴耦合关系给分开的。而耦合轴组则可以通过零件程序轴耦合关系给分开并单独运动。
2(龙门轴的主动轴和从动轴的实际位置差值是时刻监控的，如果超差，运动将终止。而“耦合运动”则没有这种功能 。
3(在回零的过程中，龙门轴始终保持耦合关系。因此龙门轴回零有特定的过程。而“耦合运动”的轴是单独回零的。
4(可以允许龙门轴无机械偏移的运动，主/从动轴的动态反应设置是一直的，而“耦合运动”允许有不同的动态反应设置。
52
龙门组定义:
37110: GANTRY_POS_TOL_WARNING
用来定义主动轴和从动轴实际位置值差值的一个极限值，如果超差，则10652号报警。但是控制系统内部并不关闭龙门轴 。因此报警门槛值可以保证机床在没有损坏机械设备的情况下限定龙门轴的偏差能够在一定的误差之内存在。除次之外， “Gantry warning limit exceeded”(DB31, ... ; DBX101.3) 输出到PLC 为1。
37120: GANTRY_POS_TOL_ERROR
用来定义在龙门轴同步后，主动轴和从动轴实际位置值差值的最大可能偏差。如果超出偏差，则10653号报警，控制系统内部立刻关闭龙门轴以防损害机床。
37130: GANTRY_POS_TOL_REF
用来定义在龙门轴没有同步时，主动轴和从动轴实际位置值差值的最大可能偏差。如果超出偏差，则10653号报警，控制系统内部立刻关闭龙门轴以防损害机床。
Axial MD 37100: GANTRY_AXIS_TYPE must be set to define:
_ Whether the axis belongs to a gantry grouping and, if yes, which one
_ Whether the axis is defined as a leading axis or a synchronized axis within this grouping.
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动态反映适配:
主动轴和从动轴对设定点的改变必须具有相同的动态反应。这意味着当轴以相同的速度运行时，它们在下列幅度中具有相同的错
误。
在设定点中动态反应适配功能有可能在对设定点改变时，使具有不同动态特性的两个轴获得最优的配合。在动态性能最差的轴和
其它轴在任何情况下，必须指定相同时间变量的差别作为动态反映适配的时间常量。
例如:当激活轴反馈控制时 ，动态反映主要是由“最慢”的速度控制环的相同时间变量所决定。
主动轴:32810:EQUIV_SPEEDCTRL_TIME[n]=5ms
从动轴:32810:EQUIV_SPEEDCTRL_TIME[n]=3ms
从动轴的动态反映适配功能的时间常量为:32910:DYN_MATCH _TIME[n]=5ms-3ms=2 ms
动态反映适配功能必须由32900:DYN_MATCH _ENABLE 来激活。
Check of dynamic response adaptation:
The following errors of the leading and synchronized axes must be equal in
magnitude when the axes are operating at the same speed!
For the purpose of fine tuning, it may be necessary to adjust servo gain factors
or feedforward control parameters slightly to achieve an optimum result.
Referencing gantry
axes
The positions of the reference points of the leading and synchronized axes
must first be set to almost identical values.
To ensure that the synchronization compensatory motion of the gantry axes is
not started automatically, the gantry warning limit (MD 37100:
GANTRY_POS_TOL_WARNING) must be set to 0 prior to referencing on first
54
start-up. This will prevent a warning message being output during traversing
motion.
In cases where an excessively high additional torque is acting on the drives due
to misalignment between the leading and synchronized axes, the gantry
grouping must be aligned before the axes are traversed. The gantry axes must
then be referenced as described in Section 2.2 and
References: /FB/, R1 “Reference Point Approach”.
After the leading and synchronized axes have been referenced, the difference
between them must be measured (comparison of position actual value
indication in “Service axes” display of “Diagnosis” operating area). This
difference must be applied as the reference point offset (MD34080:
REFP_MOVE_DIST and MD 34090: REFP_MOVE_DIST_CORR).
The differences in distance between the zero mark and reference point must
also be calculated for each gantry axis and adjusted in MD 34080:
REFP_MOVE_DIST and MD 34090: REFP_MOVE_DIST_CORR in such a way
that the position actual values of the leading and synchronized axes are
identical after execution of the compensatory motion.
Synchronizing
gantry axes
The gantry synchronization process must be activated with IS “Start gantry
synchronization” (see Section 2.2). Once the axes have been synchronized (IS
“Gantry grouping is synchronized” = 1), the dimensional offset between the
55
leading and synchronized axes must be checked to ensure that it equals 0.
Corrections may need to be made in the machine data mentioned above.
Input of gantry
warning limit
Once the reference point values for the leading and synchronized axes have
been optimized so that the gantry axes are perfectly aligned with one another
after synchronization, the warning limit values for all axes must be entered in
MD 37110: GANTRY_POS_TOL_WARNING.
To do this, the value must be increased incrementally until the value is just
below the alarm (limit exceeded) response limit. It is particularly important to
check the acceleration phases.
This limit value also determines the position deviation value at which gantry
synchronization is automatically started in the control.
Calculating and
activating
compensations
In cases where the gantry axes require compensation (backlash, sag,
temperature compensation values for the leading axis or leadscrew error), the
and the synchronized axis must be calculated and entered in the appropriate
parameters or tables.
References: /FB/, K3 “Compensations”
Special cases
56
If individual axes have to be activated, the gantry groups must be temporarily canceled. As the second axis no longer travels in synchronism with the first axis, the activated axis must not be allowed to traverse beyond the positional tolerance.If the gantry grouping is canceled, the following points must be noted:
_ Always activate the traversing range limits and set them to the lowest possible values (position tolerance)
_ Synchronize the gantry grouping first if possible and then execute a POWER-ON-RESET without referencing the axes again. This ensures that the traversing range limits always refer to the same position (i.e. that which was valid on power ON).
_ Avoid using the step-change function. Position step changes are only permissible if they stay within the permitted tolerance.
_ Always use an offset of 0 for the function generator and measuring function in contrast to the recommendations
for normal axes.
_ Set the amplitudes for function generator and measuring function to such low values that the activated axis traverses a shorter distance than the position tolerance allows. Always activate the traversing range limits as a check (see above).
References: /FBA/, DD2 “Speed control loop”
Start-up support
for gantry
groupings
SW 5.1 and higher
The start-up functions “Function generator” and “Measurement” are
parameterized via PI services, as in earlier SW. All parameterized axes
Start key on the MCP panel is pressed in commence traversing when the NC
JOG mode.
A window is displayed in the “Measuring function and function generator in
gantry grouping” operator interface. Two amplitude values, each with an offset
and bandwidth, must be entered in this window. The first amplitude value
57
applies to the measuring axis and the second to the other coupled axes.
PLC接口信号
可以通过主/从动轴的PLC接口获得耦合轴的特定的接口信号。下表显示了带有编码的所有龙门的PLC的接口信号，并表明了是主动轴还是从动轴。
a) PLC –> NCK
PLC到轴的接口信号可以应用与龙门组所有的轴，因此龙门组所有的轴具有相同的优先权。例如:如果主动轴的“Servo enable” (DB31, ... ; DBX2.1) =“0” 则龙门组其他所有的轴同时关闭。
58
无论是在“跟随模式”状态(IS of one gantry axis = 1)还是在“停止”状态(IS of allgantry axes = 0)，“跟随模式”的功能都可以为所有龙门轴激活。
b) NCK –> PLC
主动轴和从动轴到PLC的接口信号是基于特定轴的基础上进行设置的并输出到PLC，例如
“Referenced/Synchronized 1/2” (DB31, ... ; DBX60.4/60.5)。
在JOG方式下，不可能直接移动从动轴。移动键命令在控制系统内部给忽略了。手轮也是如此。
手轮的附加运动只能应用于耦合模式的主动轴。从动轴跟随主动轴移动。
DRF偏移只能应用于耦合模式的主动轴。从动轴跟随主动轴移动。
只能对主动轴编程，对从动轴的编程将有报警输出。
使用FC18的PLC只能移动主动轴，或者从动轴作为一个命令轴。
预置功能( PRESET function)只能应用于主动轴。当预置功能激活时，在控制器内部，龙门组的所有轴重新评估 。此时，龙门组失去参考点和同步(IS“Gantry grouping synchronized” = “0”).
RELEASE 命令将自动释放龙门组中所有的轴。
实际位置值显示区域将显示主动轴和从动轴的实际值，这同样适合“诊断”区域的服务显示值。
SW限位开关(SW limit switch)监测功能只适用于主动轴，如果主动轴超限。龙门组中所有的轴停止运动。 10跟随轴回参考点
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所谓跟随轴，是指轴的运动是由其它运动体驱动的轴。在机床或生产设备上，经常可以看到有些轴是由液压缸、气缸等驱动的，但这个轴需要有反馈，当作控制其它轴的参数。简单地说，跟随轴即身不由己的轴。
如果跟随轴使用的是增量编码器或光栅，那么也牵涉到回参考点的问题。
SINUMERIK 840D有此功能。
跟随轴回参考点设置:
1(PLC程序
DB3*.DBX2.1=0 因为是跟随轴所以驱动使能设为0
DB3*.BDX21.7=0 因为是跟随轴所以脉冲使能设为0
DB3*.DBX1.4=1 Follow-up模式，此位置1后，轴在外力作用下有反馈显示但不会出现静止误差监控。此时，DB3*.DBX61.3=1表明轴已经是跟随轴。
2(设置参数:
MD34104 REFP_REMITTED_IN_FOLLOWUP =1 3(将机床切换到回参考点方式
4(由外力驱动轴运动，当轴经过编码器或光栅尺上的零脉冲时，轴即完成回参考点(在屏幕上轴名左侧显示参考点标记)。
如果在行程范围内编码器有多个零脉冲，需要配合BERO信号，并设参数
MD34200 $MA_ENC_REFP_MODE = 5
此时，轴经过BERO信号后找编码器的下一个零脉冲。
11测量系统的调整
一、增量测量系统的调整
调整各轴测量系统，在MD34090中输入参考点偏置，使电机转动到需要的地方。
二、绝对值测量系统的调整
1、设MD34200:ENC_REEP_MODE 为0并由“NCK复位”激活。(ENC_REEP_MODE=0表明轴的实际值被设定一次)
2、在JOG方式下手动将轴移动到已知位置。
3、在MD 34100:REEP_SET_POS中输入所到位置的实际值，这个值可以是预定结构的数值(如固定停止点)或由测量装置测得。
4、把MD34210:ENC_REEP_STATE设为1，为了激活了“调整”功能
5、“复位” 以激活修改的MD。
6、转换到JOG_REF方式.
7、通过按正方向键(MD34010=0)或负方向键(MD34010=1)使当前的偏置值输入到MD34090:REEP_MOVE_DIST_CORR中且MD34210:ENC_REEP_STATE变为“2”(轴已调整)
60
8、退出JOG_REF，本轴的调整完成
如果是绝对值光栅尺，可进行如下操作
1.将相应轴的机床参数MD34200设为0
2.NCK复位使该参数生效
3.用手动方式将相应轴走到已知坐标值的位置
4.将已知的坐标值填入相应轴的机床参数MD34100
5.将相应轴的机床参数MD34210设为1
6.NCK复位使该参数生效
7.转换到寻找参考点方式JOG—REF
8.按该轴的+方向键或-方向键(或按JOG—REF的同时按相应轴的方向按键)
这时该轴的坐标值变为已知的坐标值。
12功能激活参数
19000以后的参数是作为功能的激活参数。其中19200是要激活的通道的数量。首先在这里填入要激活的通道 1,10个。这个数量是受到NC软件版本的限制，也就是NC卡的版本限制。不同的NC卡的版本对应于不同的轴数和通道数量，在对这个参数赋值的时候，如果超出了NC卡版本所规定的范围，就会有个提示出现，指示这里最大的输入范围。在这里输入完毕以后，比如输入了10，但这10个通道的配置只是被激活了，并没有被配置，要在10010[0]--10010[9]中指定每个通道的模式组。哪一个被指定为1，那个通道就会显示出来，也就是在通道数据中会出项相应通道的页面，在机床加工页面也出项相应通道的切换页面。如果这里设置为0，那个这个通道就不会显示。这就是为什么在有的机床上，我们看到他的通道是不连续的，可能是1、3、4、7等等。通道的增加或减少会改变存储区域的变化，有可能会导致数据的丢失。对于会改变存储区域的参数设置，在改变以前一定要做数据的备份。这样的参数如:增加螺距补偿，增加R参数的范围。增加全局数据的数量等等。
在改变通道以后，在OP上做个NCK的复位。这个时候，会提示你“删除PLC的DB6数据块，然后在重启”，照做就行，DB6数据块可能是通道的数量有关。也可以在改变通道参数以前，直接删除DB6,但这个时候PLC会报警，并且MCP机床操作面板一直在闪烁，说明PLC没有启动成功。在删除DB6并重启以后，我们所增加的通道就出现并可以使用了。 13 Modes-方式组 SIEMENS
Modes, 方式组
在“机床”的控制区域内，用户可以选择三种工作方式:
• JOG
JOG 方式(微动/ 点动)主要用于手动移动进给轴和主轴， 以及设定机床。设定功能为返回参考点，
61
重新定位，手轮控制方式或增量控制方式，重新定义控制零点(预置/ 设定实际值)。 • MDA(FANUC称为MDI)
在MDA(手动数据自动/ 手动输入)工作方式中，用户可以输入程序段和各个程序段的先后顺序，然后启动数控系统立即执行程序。所测试的程序段也可以被存储在各个零件程序中。 • AUTO(FANUC称为MEM)
在AUTO方式下，当用户的零件程序在工件目录，零件目录和子程序目录一被选定(常用操作方法)就可以自动的执行。
当自动方式在处理过程中时，用户可以对其他零件程序进行读写和编辑。 在示教(TEACH IN)工作方式(仅802S/802C base line), 用户可以利用移动或存储在AUTO 程序中的位置，来替代运动的顺序。
在MDA和AUTO工作方式下，用户可以使用以下“程序控制”功能修改程序的顺序: • SKP 程序段跳步
• SBL2 单段方式:在每个程序段之后停止
• DRY 进给率空运行
• SBL3 单段方式:在循环中暂停(仅802D/802D base line) • ROV 快速移动超调
• M01 程序停止
• SBL1 单段方式:在各个加工程序段之后，停止
• PRT 程序测试
14涉及五轴转换的主要参数
10620 EULER_ANGLE_NAME_TAB Euler角名称
10630 NORMAL_VECTOR_NAME_TAB 正常矢量名称
10640 DIR_VECTOR_NAME_TAB 方向矢量名称
10642 ROT_VECTOR_NAME_TAB 旋转矢量的名称
10644 INTER_VECTOR_NAME_TAB 暂时矢量的名称
10646 ORIENTATION_NAME_TAB 编程一个第二方向路径的名称
10648 NUTATION_ANGLE_NAME 垂头角名称
10670 STAT_NAME 状态信息名称:笛卡儿PTP行程中模糊点解决的状态信息标识符
10672 TU_NAME 轴的状态信息名:笛卡儿行程中模糊点解决的状态信息标识符，必须选择一个与其他不冲突的标识符(如轴，Euler角，通常矢量，方向矢量，中间点坐标)
10674 PO_WITHOUT_POLY 无G功能的POLY的多项式编程
62
20150 GCODE_RESET_VALUES G组的初始设定，选择一些G组
[0]1=G0， 2=G01(std)
[5]1=G17(std) 2 =G18，3=G19
[7]1=G500(std) 2 =G54，3=G55，4=G56，5=G57
[9]1=G60(std) 2 =G64，3=G641
[11]1=G601(std) 2 =G602，3=G603
[12]1=G70 2 =G71(std)
[13]1=G90(std) 2 =G91
[14]1=G93 2 =G94(std)，3=G95
[20] 1=BRISK(std)， 2=SOFT
[22] 1=CDOF(std)， 2=CDON
[23] 1=BRISK(std)， 2=SOFT
[28] 1=FFWOF(std)， 2=FFWON
[20] 1=DIAMOF(std)，2=DIAMON 更详细的信息，见程序指南
G代码定义取决于20110与20112
20152 GCODE_RESET_MODE G组的复位模式
20482 COMPRESSOR_MODE 压缩模式
20621 HANDWH_ORIAX_MAX_INCR_VSIZE 定向轴的手轮增量限制
20623 HANDWH_ORIAX_MAX_INCR_VSIZE 定向轴覆盖
21100 ORIENTATION_IS_EULER 方向编程的角定义
21102 ORI_DEF_WITH_G_CODE 用G码定义ORI轴
21104 ORI_IPO_ WITH_G_CODE 定位插补的G码
63
21106 CART_JOG_SYSTEM Cartesion点动坐标系
21108 POLE_ORI_MODE 在电极位置的最大循环插补模式
21120 ORIAX_TURN_TAB_1 定义ORI轴的参考轴
21130 ORIAX_TURN_TAB_2 定义ORI轴的参考轴
21150 JOG_VELO_RAPID_ORI ORI轴JOG的快速移动
21155 JOG_VELO_ORI JOG ORI轴速率
21160 JOG_VELO_ RAPID_ GEO轴JOG的快速移动
21165 JOG_VELO_ GEO JOG GEO轴速率
21170 ACCEL_ORI ORI轴加速度
21180 ROT_AX_SWL_CHECK_MODE 检查定位轴的软件限制
21186 TOCARR_ROT_OFFSET_FROM_FR TOCARR rotary axes offset (SW 6.4 andhigher)
21190 TOFF_MODE Effect of online offset in tool direction (SW 6.4and higher)
21194 TOFF_VELO Velocity of online offset in tool direction (SW6.4 and higher)
21196 TOFF_ACCEL Acceleration of online offset in tool direction(SW 6.4 and higher)
24100 TRAFO_TYPE_1 通道中转换1的定义
24110 TRAFO_AXES_IN_1 转换1的轴指定
24120 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_1 给转换1指定GEO轴到通道轴
24200 TRAFO_TYPE_2 通道中转换2的定义
24210 TRAFO_AXES_IN_2 转换2的轴指定
24300 TRAFO_TYPE_3 通道中转换3的定义
24310 TRAFO_AXES_IN_3 转换3的轴指定
24320 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_3 给转换3指定GEO轴到通道轴
64
24400 TRAFO_TYPE_4 通道中转换4的定义
24442 TRAFO_AXES_IN_6 转换6的轴指定
24444 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_6 给转换6指定GEO轴到通道轴
24450 TRAFO_TYPE_7 通道中转换7的定义
24452 TRAFO_AXES_IN_7 转换7的轴指定
24454 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_7 给转换7指定GEO轴到通道轴
24460 TRAFO_TYPEc8 通道中转换8的定义
24462 TRAFO_AXES_IN_8 转换8的轴指定
24464 TRAFO_GEOAX_ASSIGN_TAB_8 给转换8指定GEO轴到通道轴
24500 TRAFO5_PART_OFFSET_1 五轴转换1的偏移矢量
24510 TRAFO5_ROT_AX_O FFSET_1 五轴转换1的旋转轴1/2位置偏移
24520 TRAFO5_ ROT_SIGN_IS_PLUS_1 五轴转换1的旋转轴1/2标志
24530 TRAFO5_NON_POLE_LIMIT_1 五轴转换1的电极范围定义
24540 TRAFO5_POLE_LIMIT_1 五轴转换1的带通过电极插补的末角公差
24550 TRAFO5_BASE_TOOL_1 在激活五轴转换1时的底部刀具矢量
24558 TRAFO5_JOINT_OFFSET_PART_1 动态表格偏移矢量
24560 TRAFO5_JOINT_OFFSET_ 1 五轴转换1的动态表格偏移矢量
24562 TRAFO5_TOOL_ROT_AX_OFFSE_1 带旋转直线轴并且第一转换的五轴转换时的第一旋转轴旋转点偏移旋转轴到机床零
点的偏移
24564 TRAFO5_NUTATOR_AX_ANGLE_1 第一下垂磁头转换的第二旋转轴的倾斜角度
24566 TRAFO5_NUTATOR_VIRTORIAX_1 实际定位轴
24570 TRAFO5_AXIS1_1 第1旋转轴方向
24572 TRAFO5_ AXIS2_1 第2旋转轴方向
65
24580 TRAFO5_TOOL_VECTOR_1 定位矢量方向
24585 TRAFO5_ORIAX_ASSIGN_TAB_1 给转换1指定ORI轴到通道轴
24600 TRAFO5_PART_OFFSET_2 五轴转换2的偏移矢量
24610 TRAFO5_ROT_AX_O FFSET_1 五轴转换2的旋转轴1/2位置偏移
24620 TRAFO5_ ROT_SIGN_IS_PLUS_1 五轴转换2的旋转轴1/2标志
24630 TRAFO5_NON_POLE_LIMIT_1 五轴转换2电极范围定义
24640 TRAFO5_POLE_LIMIT_1 五轴转换2带通过电极插补的末角公差
24650 TRAFO5_BASE_TOOL_1 在激活五轴转换2的底部刀具矢量
24658 TRAFO5_JOINT_OFFSET_PART_1 动态表格偏移矢量
24660 TRAFO5_JOINT_OFFSET_ 1 五轴转换2动态表格偏移矢量
24662 TRAFO5_TOOL_ROT_AX_OFFSE_1 带旋转直线轴并且第2换的五轴转换时的第一旋转轴旋转点偏移旋转轴到机床零点的
偏移
24664 TRAFO5_NUTATOR_AX_ANGLE_1 第一下垂磁头转换的第二旋转轴的倾斜角度
24670 TRAFO5_AXIS1_1 第1旋转轴方向
24672 TRAFO5_ AXIS2_1 第2旋转轴方向
24674 TRAFO5_BASE_ORIENT_1 刀具底部定位
24680 TRAFO5_TOOL_VECTOR_1 定位矢量方向
24685 TRAFO5_ORIAX_ASSIGN_TAB_1 给转换2定ORI轴到通道轴
41110 JOG_SET_VELO JOG中的轴速率
41110 JOG_SET_VELO JOG中的轴速率
41130 JOG_ REV_SET_VELO JOG方式下的轴旋转进给率
42475 COMPRESS_CONTUR_TOL 带压缩机的最大轮廓偏移
42476 COMPRESS_ORI_TOL 刀具定向压缩机的最大偏移
66
42477 COMPRESS_ORI?_ORT_TOL 刀具旋转压缩机的最大偏移
42650 CART_JOG_MODE 卡笛尔jog移动的坐标系统
42970 TOFF_LIMIT Upper limit for offset value $AA_TOFF(SW 6.4 and higher)
15 FB4选择程序
前提条件:
在程序区，创建两个程序Prog1.MPF和Prog2.MPF
1(设置OB100中FB1的参数:
NCKomm:= TRUE
2(在项目中添加一数据块(如DB100),内容如下:
3(在符号表中为DB100添加符号ttt
4.在程序中调用FB4
CALL FB 4 , DB101
Req :=M100.0 ,启动信号
PIService:="PI".SELECT ,填写的时候，写PI.select即可，引号是系统加上的。
Unit :=1
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Addr1 :="ttt".prog1_path ,DB100中的程序路径
Addr2 :="ttt".prog1_name ,DB100中的程序名
Addr3 :=
Addr4 :=
WVar1 :=
WVar2 :=
WVar3 :=
WVar4 :=
WVar5 :=
WVar6 :=
WVar7 :=
WVar8 :=
WVar9 :=
WVar10 :=
Error :=M110.0 ,错误信号
Done :=M110.1 ,完成信号
State :=MW112 ,如果发生错误，此处有错误代码
CALL FB 4 , DB102
Req :=M100.1
PIService:="PI".SELECT
Unit :=1
Addr1 :="ttt".prog2_path
Addr2 :="ttt".prog2_name
Addr3 :=
Addr4 :=
WVar1 :=
WVar2 :=
WVar3 :=
WVar4 :=
WVar5 :=
WVar6 :=
WVar7 :=
WVar8 :=
WVar9 :=
WVar10 :=
Error :=M110.2
Done :=M110.3
State :=MW114 上面的程序完成的任务:当M100.0有0,1的跳变时选择prog1.mpf程序;当M100.1有0,1的跳变时选择
prog2.mpf程序
16读PLC的日期和时钟
S7-300提供的SFC1可读取PLC的日期和时钟。
68
调用
AN I 7.7 //按用户定义键1读日期和时间
JC m010
CALL "READ_CLK"
RET_VAL:=MW100 ,状态字，如果出错，此处存放错误代码
CDT :=#my ,读出日期和时间后存放的地址，此处为一临时变量
L LD 20
T DB100.DBD 0
L LD 24
T DB100.DBD 4 ,以上4句把读出的日期和时间存放到了DB100 m010: NOP 0
临时变量的定义
DB100的定义
读出的数据
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含义:
17利用FC21读写$变量
$变量是在NCK中存储的，PLC可以利用功能块从NCK中读/写这些变量
A memory area is reserved in the communications buffer (DPR) of the PLC and NC modules
70
$A_DBB // Data byte (8 bits)
$A_DBW // Data word (16 bits)
$A_DBD // Data double word (32 bits)
$A_DBR // Real data (32 bits)
最多124个字节的数据存储在这个DPR区;
而且不能进行位操作，至少是字节间的操作;
在NCK中Float-point的数据为64位的，但是在PLC中Float数据为32位，所以在利用$A_DBR时候，存储到dual-port RAM的前/后需要进行数据变换;
最大可以同时写入的输出变量的数量是由MD 28150 MM_NUM_VDIVAR_ELEME
NTS设定的，缺省的值为0;
FC21功能块(Transfer PLC NCK data exchange)
当此功能块被调用的时候，根据此功能块的FUNCTION CODE，实现PLC与NCK的数据通讯，数据传输是发生在此功能块被激活后，而不是在PLC循环的开始。
此功能块即或信号为“enable”, “enable=1”的时候，开始激活。
CALL FC 21 (
Enable := F 10.0, // If True, FC21 active
Funct := B#16#3, // Read data
S7Var := P#M 104.0 WORD 1,
IVAR1 := 8,
IVAR2 := –1,
71
Error := F10.1,
ErrCode := FW 12);
说明:F10.0激活FC21，读取DPF区的数据，一个字的数据长度，存放在M104，指针为8，不需要Semaphore byte，错误信号送
到F10.1，错误代码送到FW12。
接下来就是利用FC21给$A_DBB赋值的一个例子
A M 120.0
= L 5.0
BLD 103
CALL FC 21
Enable :=L5.0
Funct :=B#16#4
S7Var :=P#DB160.DBX1.0 BYTE 7 //将从DB160.DBB1开始的7个字节
IVAR1 :=440 //送到$A_DBB【440】-$A_DBB【446】
IVAR2 :=-1
Error :=#r_Error
ErrCode:=#rw_ErrCode
NOP 0
18带参数的功能块(FB,FC)
西门子的PLC可以利用带参数的功能块实现PLC程序的结构化。
最简单的程序:
72
创建一个FC100,在IN参数中加入input_1,在OUT参数中加入output_1，在TEMP中加入temp_var 那么在FC100中都使用这三个变量。
当调用FC100时，如下图:
再赋予实际地址
至此，完成了这个简单的程序。
但是我们自所以采用结构化的编程，除了增加程序的易读性外，还看重它的重复性，即因程序块中没有具体的地址，因此，再编写另一台机床的PLC程序时，我们可以调用这个块完成同样的功能，只是调用时给不同的参数即可。另外，有时机床的很多功能类似(如液压泵电机的控制，冷却液电机的控制)，那么我们可以归纳出该类功能所需要的必要的参数并编写出通用的程序块，在程序中调用时给出相应参数。
73
上面的例子我们当然可以给不同的参数，如:
但是，编写通用程序块时，要注意很多细小的环节。比如还是我们这个程序。
我们调用两遍。
这是我们发现，动作不对了。为什么,
仔细分析我们可以发现，在FC100中用到了取上升沿的指令，两个调用在此发生了冲突，怎么解决呢, 加一个输入变量，并取消原来FC100里的临时变量temp_var，如下图
调用如下:
74
修改后功能正常。因此在编写通用程序块时，花的时间较多，但一旦编写好后，今后编写PLC程序就变成了组织程序块。
19编译源文件的方法(以toolbox上手持单元的例程为例)
西门子提供的一部分例程是以源俄文件的形式提供的，源文件需要经过编译才能够下载到PLC中，那么如何编译源文件呢,
下面以toolbox中的手持单元的源文件为例，说明编译的过程。
在toolbox上你可以找到下面目录中有hand_held_unit.zip文件
解压后，其中包含下列文件:
75
1. 创建一个新的STEP7项目(例:项目名Hand_Held_Unit)并拷贝PLC基本程序到该项目下. 2. 引入源程序
光标定位到S7程序的源文件夹上，点击“Insert”菜单
选择“External Source…”项
找到刚才解压后院文件存放的目录，选中它们，点击“Open”
76
这些源文件将会引入到项目的源文件夹中，如下图:
3. 添加符号
在编译前，需要添加两个符号:
DB68的符号_db68
FC68的符号BHG_stv
这两个符号出现在源文件中，如果符号表中不加，在编译的时候会出现报警，如下图
光标定位到符号表
77
双击符号表，打开
加入上面的两个符号
4. 修改语言
由于源文件中使用的是德语，为了编译，要将STEP7编程语言改为德语
点击“Options”菜单中的“Customize…”项。
点击“Language”项，选择“German”
78
点击“OK”，提示STEP7将关闭，重新运行，修改的语言才生效。
5. 编译
重新启动后，选中源文件中文件(如hhu2_db68)，双击，进入编辑画面，选择菜单“File”中的“Compile”
79
项，进行编译。
编译结果应该是没有错误(可能会有警告)
编译的时候有时候有顺序要求，即先编译被调用的程序块。
20西门子840D数控系统常用维修方法
SINUMERIK 840D是德国西门子公司上世纪九十年代推出的一种高档数控系统，SIN840D系统的特点是计算机化，驱动的模块化，控制与驱动接口的数字化。NCU573.3采用Pentium ? CPU，最多可控制31个伺服轴或主轴，10个通道或操作方式组，在每个通道中可控制12个轴(含主轴)，主轴数最多为12个。它与以往的数控的不同点是更易操作，更易掌握，MMC102、MMC103和PCU50、PCU70带有硬盘，可储存大量的数据。另外，它的硬件结构更加简单、紧凑、模块化;软件内容更加丰富，功能更加强大。
现将日常维修SIN840D数控系统常用维修方法汇总如下:
1 使用ghost软件修复MMC102板的硬盘逻辑坏道
80
一台装有SIN840D数控系统的加工中心，其系统配置为NCU572.0软件版本为V03.06.05、MMC102软件版本为V03.06.10。开机启动时显示:
Application Error
ABNORMAL PROGRAM TERMINATION
CLOSE
按回车键确认后显示:
Regie
„mbdde? didn?t post WARNING: Application
Initcomplete～
Press
and continue…
按回车键确认后，能进入加工区界面，但在通道状态栏中显示6个“,”，报警和信息行无任何显示，进入诊断界面后无任何显示、死机。
经过分析上述故障现象，MMC102板的硬盘上有逻辑坏道，造成报警文本文件丢失。一般可更换备份硬盘排除此故障，现介绍一种若没有备份硬盘，使用ghost系统备份软件修复此硬盘逻辑坏道的方法(ghost软件具有修复硬盘逻辑坏道的功能)。
1.1 机床关机断电，将笔记本电脑硬盘从机床MMC102板上拆下。
1.2 关闭一台安装有Windows 98第二版操作系统的台式计算机。切断电源，打开机箱，将机床上硬盘通过插接式转换电路板连接到第二主硬盘位置。
1.3 使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据备份
计算机开机以后，运行Ghost 7.5软件，进入Ghost 7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“To Image”进行机床硬盘的C盘分区复制备份，按照屏幕提示依次选择源盘即机床硬盘，要备份的硬盘分区，再选择备份文件存放的路径与文件名(起名创建)，保存后台式计算机的硬盘中。回车确定后，出现提示框点击“Fast”少量压缩，确认选择“Yes”，即开始执行复制。在复制
“Yes”，又出现提示“忽视后面的坏语句”，必须选择“No”，然后计算机自动完成硬盘时又出现提示“有坏语句是否继续”，必须选择
分区数据复制，在计算机硬盘中生成一个扩展名为gho的镜像文件。
1.4 使用Ghost 7.5软件进行硬盘分区数据恢复。
计算机中运行Ghost 7.5软件后，在Local中选择“Partition”磁盘分区选项中的“Form Image”进行机床硬盘的C盘分区恢复还原，按照屏幕提示依次选择扩展名为gho的镜像恢复还原文件，要恢复还原文件的机床硬盘及C盘分区，选择“Yes”执行完成机床硬盘的C盘分区恢复还原工作。
81
1.5 退出Ghost 7.5软件，关闭计算机，将机床硬盘从台式计算机上拆下。
1.6 将刚修复的硬盘装到机床MMC102板上，加电试机，机床能正常引导启动，进入机床工作界面，试运行若干个加工程序，一切正常，证明硬盘修复成功。
2 轴的屏蔽处理
数控系统在启动时，要对硬件进行检测，若电机或电缆损坏，将不能通过硬件检测，有报警机床不能正常工作。为不停止生产，此时可将该轴进行屏蔽处理，转换为虚拟轴，使机床可以继续工作。例如屏蔽卧式加工中心机械手TC1轴，步骤如下:
2.1 启动界面中，输入制造商级口令“SUNRISE”。
2.2 改机械手TC1轴专用机床数据:
30130 CTRLOUT_TYPE=0，将控制输出禁止输出到端口;
30200 NUM_ENCS=0，将位置和速度反馈设为无编码器;
30240 ENC_TYPE=0，将位置和速度反馈设为模拟反馈;
修改完上述机床数据后，需做NCK RESET操作，SIN840D数控机床关机重启，使修改后的机床数据生效。
2.3 动配置中，屏蔽机械手TC1轴控制模块:
在驱动配置界面中，将TC1轴控制激活状态改为“No”。
这时，改轴就为虚拟轴，其相应的模块和电机就可以拆除进行检查维修，此时机床可以在没有机械手的情况下，运行其他轴工作。但改轴还有显示，如果不想显示改轴，就需要修改通道机床数据。如果机械手TC1轴修复后要恢复，将上面的机床数据改回原来的值即可。
3 将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴
在维修时会遇到位置检测反馈元件如光栅尺损坏，此时可将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴，拆除光栅尺，使用电机编码器作为位置检测反馈元件，步骤如下:
3.1 在启动界面中，输入制造商级口令“SUNRISE”
3.2 修改此轴的轴专用机床数据
30230 ENC_INPUT_NR[0]=1，将编码器按住在模块的第一个上(电机测量口)，若是光栅尺接在模块的第二个口上(外部测量口)，此值为2;
31000 ENC_IS_LINEAR[0]=0，测量单元元件不是光栅尺，若是光栅尺此值为1;
82
31020 ENC_RESOL [0]=2048，电机编码器的线数，此值对光栅尺无意义;
31040 ENC_ IS_DIRECT [0]=0，编码器没直接安装在机床上;
修改完上述机床数据后，需做NCK RESET操作，SIN840D数控系统关机重启，使修改后的机床数据生效。这时，改轴就变为半
闭环控制轴，可临时使用机床，待光栅尺修复后，将上面的机床数据改回原来的值即可。
4 使用计算机键盘代替损坏的操作面板
在SIN840D数控系统的操作面板出现故障时，可临时用计算机键盘替代，SIN840D数控系统专用键替代方法如下:
操作面板 计算机键盘
8个水平软键 F1-F8
8个垂直软键 Shift+ F1-F8
回调按键 F9
扩展按键 Shift+F9
机床区按键 Shift+F10
操作区切换按键 F10
切换通道按键 F11
信息按键 F12
输入按键 回车键Enter
报警确认按键 Esc
编辑/取消按键 Insert
选择按键Toggle键 Num Lock 关闭，小键盘“5”
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浙公网安备 33021202002483