SIEMENS數(shù)控技術(shù)應(yīng)用工程師

前言

西門子S1NUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)在國內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其在高端數(shù)控機(jī)床中廣泛采用西門子840D/810D數(shù)控系統(tǒng)，因此在數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ξ鏖T子數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用研究顯得越來越重要。而西門子840D/810D數(shù)控系統(tǒng)的功能相當(dāng)強(qiáng)大，開放性能是眾多其他數(shù)控系統(tǒng)無法比擬的，這又給廣大技術(shù)人員增加了一定的門檻。因此如何應(yīng)用好西門子數(shù)控系統(tǒng)、充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，是廣大數(shù)控技術(shù)人員面臨的問題。在西門子840D/810D數(shù)控系統(tǒng)中，Power Line系列是數(shù)控產(chǎn)品中的佼佼者，以其優(yōu)越的開放性能、擴(kuò)展性能、接口功能、通信功能以及穩(wěn)定性能，成為高端數(shù)控設(shè)備的首選系統(tǒng)。系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)的PC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具有非常好的兼容性，軟硬件產(chǎn)品不斷地進(jìn)行更新和優(yōu)化，使得系統(tǒng)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域始終保持領(lǐng)先地位，在汽車、航天與機(jī)械等各種應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)重要地位。掌握好系統(tǒng)的應(yīng)用，深入研究其功能，充分發(fā)揮出系統(tǒng)的價(jià)值，不但可以加強(qiáng)數(shù)控應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)，也可以加快國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)展。廣大的工程技術(shù)人員都非常關(guān)注西門子840D/810D數(shù)控系統(tǒng)，對其應(yīng)用要求也越來越迫切，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不滿足于系統(tǒng)的操作和簡單的編程。對于機(jī)床設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修人員來說，如何選擇配件、配置和調(diào)整系統(tǒng)，如何讓設(shè)備發(fā)揮出最優(yōu)的性能以及如何讓系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間和故障停機(jī)時(shí)間最小化，甚至如何擴(kuò)展用戶的功能等，都是關(guān)注的焦點(diǎn)，也符合讀者想成為西門子數(shù)控技術(shù)高級(jí)應(yīng)用工程師的需求。本書分為10章：第1章介紹S1NUMERIK各類數(shù)控系統(tǒng)、學(xué)習(xí)流程以及常用調(diào)試工具；第2章為S1NUMERIK 840D/810D硬件與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，講解系統(tǒng)硬件與連接、數(shù)控系統(tǒng)各個(gè)組成部件的特性、接口以及故障排除方法，重點(diǎn)介紹SIMODRIVE電源模塊以及軸驅(qū)動(dòng)模塊的硬件結(jié)構(gòu)以及功能應(yīng)用；第3章為SIEMENS電機(jī)與測量系統(tǒng)，介紹西門子1FT6/1FK6系列伺服電機(jī)以及直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，增量式和絕對式測量系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)；第4章為數(shù)據(jù)備份與回裝，介紹西門子840D/810D數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件格式以及各種數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的手段；第5章為機(jī)床數(shù)據(jù)與軸啟動(dòng)調(diào)整，列出了機(jī)床數(shù)據(jù)的查詢表，講述如何啟動(dòng)和調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)功能：第6章介紹S7-300系列PLC的編程與維護(hù)基礎(chǔ)，突出語句表編程的應(yīng)用以及PLC維護(hù)技巧；第7章講述840D/810D的PLC啟動(dòng)與PLC高級(jí)功能應(yīng)用，重點(diǎn)講述如何理解和應(yīng)用系統(tǒng)提供的TOOLBOX工具盤；第8章講解840D/810D中接口信號(hào)的應(yīng)用；第9章介紹系統(tǒng)補(bǔ)償功能與SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)優(yōu)化；第10章分析故障診斷功能與典型維修實(shí)例。本書編者結(jié)合工程實(shí)踐以及技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)編寫，理論精簡、文字通俗、敘述到位，I司時(shí)結(jié)合大量圖形進(jìn)行詳盡的分析并配以相應(yīng)的操作步驟，圖文并茂。本書由上海第二工業(yè)大學(xué)陳先鋒等編寫，在編寫的過程中參考了國內(nèi)外許多專家的論文和著作，還參考了西門子網(wǎng)站資料、產(chǎn)品說明書以及應(yīng)用手冊，編者在此一并致謝。由于編者的水平有限，書中難免存在一些不足之處，希望廣大讀者能夠批評指正，編者將不勝感激。

內(nèi)容概要

　　本書圍繞西門子SINUMERIK 840D/810D數(shù)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹西門子840D/810D Power Line系列數(shù)控系統(tǒng)關(guān)于維修和調(diào)整方面的知識(shí)，包括系統(tǒng)軟件、驅(qū)動(dòng)、機(jī)床參數(shù)調(diào)整以及故障調(diào)試手段等內(nèi)容。本書從數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用的角度出發(fā)分析系統(tǒng)硬件配置、SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)的硬件結(jié)構(gòu)、西門子各類電機(jī)及測量系統(tǒng)的特點(diǎn)，闡述了各種數(shù)據(jù)管理的方法、系統(tǒng)功能的配置、各種補(bǔ)償功能以及驅(qū)動(dòng)優(yōu)化，同時(shí)介紹了PLC功能在西門子數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用技巧以及接口信號(hào)的應(yīng)用。　　本書圖文并茂，側(cè)重實(shí)際，實(shí)用性強(qiáng)，是針對西門子數(shù)控技術(shù)的一本非常實(shí)用的職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教材，適用于SINUMERIK 840D/810D的維修和調(diào)試人員，也可供大專院校自動(dòng)化、機(jī)電一體化專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

第1章　SINUMERIK系統(tǒng)概述　　1.1　典型西門子數(shù)控系統(tǒng)　　　1.1.1　SINUMERIK 802S/802C base line系統(tǒng)　　　1.1.2　SINUMERIK 802D/802D base line系統(tǒng)　　　1.1.3　SINUMERIK 802D Solution Line系統(tǒng)　　　1.1.4　SINUMERIK 810D Power Line /840D Power Line /840Di系統(tǒng)　　1.2　SINUMERIK 840D/810D學(xué)習(xí)流程與常用工具　第2章　SINUMERIK 840D/810D硬件與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)　　2.1　數(shù)控系統(tǒng)總線連接規(guī)則　　2.2　數(shù)控裝置NCU/CCU　　　2.2.1　0D數(shù)控單元NCU　　　2.2.2　NCU模塊接口　　　2.2.3　CCU模塊接口　　2.3　面板控制單元PCU　　　2.3.1　PCU 50　　　2.3.2　PCU 20　　　2.3.3　MMC　　　2.3.4　操作員面板OP　　　2.3.5　機(jī)床控制面板MCP　　　2.3.6　手持單元HHU　　2.4　西門子611驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述　　　2.4.1　整流電抗器　　　2.4.2　電源濾波器　　　2.4.3　電容模塊　　　2.4.4　電源模塊　　　2.4.5　軸驅(qū)動(dòng)模塊　　　2.4.6　脈沖電阻模塊　　　2.4.7　監(jiān)控模塊　　　2.4.8　過電壓限制模塊　　2.5　電源模塊　　　2.5.1　電源模塊功能　　　2.5.2　電源模塊的接口功能　　　2.5.3　電源模塊的動(dòng)作時(shí)序　　　2.5.4　電源模塊監(jiān)控功能　　2.6　驅(qū)動(dòng)模塊　　　2.6.1　驅(qū)動(dòng)模塊接口　　　2.6.2　驅(qū)動(dòng)模塊連接　　　2.6.3　功率單元的檢測方法　　　2.6.4　軸模塊的監(jiān)控功能　　2.7　硬件連接實(shí)例　　　2.7.1　NCU的連接　　　2.7.2　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接　　　2.7.3　PLC信號(hào)模塊的連接　第3章　SIEMENS電機(jī)與測量系統(tǒng)　　3.1　概述　　3.2　進(jìn)給軸電機(jī)　　　3.2.1　典型工作制　　　3.2.2　進(jìn)給電機(jī)的特性　　　3.2.3　西門子常用進(jìn)給電機(jī)　　　3.2.4　進(jìn)給電機(jī)對零原理　　　3.2.5　FT6/1FK6系列進(jìn)給電機(jī)編碼器安裝與拆卸　　3.3　直接驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)　　　3.3.1　力矩電機(jī)　　　3.3.2　直線電機(jī)　　3.4　主軸電機(jī)　　　3.4.1　異步式主軸電機(jī)　　　3.4.2　電主軸　　3.5　測量元件　　　3.5.1　編碼器測量系統(tǒng)　　　3.5.2　旋轉(zhuǎn)變壓器　　　3.5.3　光柵尺　第4章　數(shù)據(jù)備份與回裝　　4.1　數(shù)據(jù)與文件系統(tǒng)　　4.2　數(shù)據(jù)備份與回裝　　　4.2.1　數(shù)控系統(tǒng)的權(quán)限　　　4.2.2　系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換　　　4.2.3　系統(tǒng)和外設(shè)的數(shù)據(jù)交換　　　4.2.4　文件格式與接口設(shè)置　　　4.2.5　利用GHOST進(jìn)行840D系統(tǒng)硬盤備份與回裝　　4.3　NCK/PLC總清　　　4.3.1　NCK總清　　　4.3.2　PLC總清　第5章　機(jī)床數(shù)據(jù)與軸啟動(dòng)調(diào)整　　5.1　機(jī)床數(shù)據(jù)的概述　　5.2　特殊的MD　　5.3　機(jī)床數(shù)據(jù)簡表　　5.4　軸的啟動(dòng)與調(diào)整　　　5.4.1　坐標(biāo)系與軸的概念　　　5.4.2　軸的配置　　　5.4.3　參數(shù)設(shè)置與監(jiān)控功能　　　5.4.4　參考點(diǎn)調(diào)整　　5.5　主軸運(yùn)行　　　5.5.1　主軸運(yùn)行模式　　　5.5.2　齒輪級(jí)與主軸換擋　第6章　S7-300系列PLC編程與維護(hù)基礎(chǔ)　　6.1　PLC工作原理與SIMATIC基本操作　　　6.1.1　PLC工作原理　　　6.1.2　SIMATIC管理器　　　6.1.3　程序上裝與下載　　　6.1.4　PLC程序組成　　　6.1.5　S7-300 PLC運(yùn)行　　6.2　S7-300常用指令　　　6.2.1　基本邏輯操作指令　　　6.2.2　數(shù)字指令　　　6.2.3　數(shù)學(xué)運(yùn)算指令　　　6.2.4　常用語句表指令集表　　6.3　用戶程序塊與數(shù)據(jù)塊的應(yīng)用　　　6.3.1　組織塊的應(yīng)用　　　6.3.2　功能與功能塊　　　6.3.3　數(shù)據(jù)塊　　　6.3.4　常用的SFC/SFB　　6.4　PLC的通用診斷方法　　　6.4.1　系統(tǒng)故障診斷的基本方法　　　6.4.2　交叉表與程序結(jié)構(gòu)　　　6.4.3　在線監(jiān)控與變量表　　　6.4.4　PLC報(bào)警查找的例子　第7章　0D/810D的PLC啟動(dòng)與PLC高級(jí)功能應(yīng)用　　7.1　PLC調(diào)試　　　7.1.1　TOOLBOX介紹　　　7.1.2　PLC基本程序　　7.2　PLC啟動(dòng)　　　7.2.1　硬件組態(tài)　　　7.2.2　PLC基本啟動(dòng)　　　7.2.3　理解啟動(dòng)組織塊OB100　　7.3　PLC高級(jí)功能的應(yīng)用　　　7.3.1　FB2的應(yīng)用　　　7.3.2　FB3的應(yīng)用　　　7.3.3　FB4/FC9的應(yīng)用　　　7.3.4　FB5的應(yīng)用　　　7.3.5　FB7的應(yīng)用　　　7.3.6　PLC軸的控制　　7.4　PLC機(jī)床數(shù)據(jù)的應(yīng)用　第8章　0D/810D中接口信號(hào)的應(yīng)用　　8.1　接口信號(hào)基本概念　　8.2　常用接口信號(hào)的查詢　　　8.2.1　MCP地址的定義　　　8.2.2　PLC信息(DB2)　　　8.2.3　方式組信號(hào)(DB11)　　　8.2.4　操作面板信號(hào)(DB19)　　　8.2.5　NCK通道信號(hào)(DB21～DB30)　　　8.2.6　進(jìn)給軸/主軸信號(hào)(DB31～DB61)　　8.3　接口信號(hào)的應(yīng)用實(shí)例　　　8.3.1　軸/主軸PLC使能　　　8.3.2　MCS/WCS切換顯示　　　8.3.3　倍率調(diào)修接口信號(hào)　　　8.3.4　手輪激活接口信號(hào)　　　8.3.5　M代碼及讀入封鎖功能　　　8.3.6　急?？刂啤　?.4　PLC用戶報(bào)警　　　8.4.1　PLC程序中評估報(bào)警　　　8.4.2　編寫報(bào)警文本　　　8.4.3　關(guān)聯(lián)報(bào)警文本　　　8.4.4　報(bào)警幫助文檔　第9章　系統(tǒng)補(bǔ)償功能與SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)優(yōu)化　　9.1　螺距誤差補(bǔ)償　　9.2　反向間隙補(bǔ)償　　9.3　垂度補(bǔ)償　　9.4　溫度補(bǔ)償　　9.5　SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)優(yōu)化基礎(chǔ)　　　9.5.1　基本概念　　　9.5.2　機(jī)械建模分析　　　9.5.3　頻率響應(yīng)的測量點(diǎn)　　9.6　SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)優(yōu)化　　　9.6.1　速度環(huán)的優(yōu)化說明　　　9.6.2　位置環(huán)的優(yōu)化說明　　　9.6.3　西門子611D優(yōu)化的詳細(xì)步驟　　　9.6.4　速度控制環(huán)的設(shè)定　　　9.6.5　位置環(huán)優(yōu)化詳細(xì)步驟　　9.7　過象限誤差補(bǔ)償　第10章　故障診斷功能與典型維修實(shí)例　　10.1　PLC狀態(tài)診斷　　　10.2　操作方式故障　　　10.2.1　手動(dòng)操作方式故障　　　10.2.2　自動(dòng)操作方式故障　　10.3　系統(tǒng)軟硬件故障　　　10.3.1　硬件與軟件故障　　　10.3.2　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障　　10.4　Doc On CD介紹　　10.5　典型維修實(shí)例　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

插圖：另外一種情況是，用戶更換NCU并回裝數(shù)據(jù)后，出現(xiàn)8022號(hào)報(bào)警（Option“activation of more than％1KB SRAM”not set）。用戶原來用的NCU版本早，默認(rèn)的SRAM較少，因此相應(yīng)的數(shù)據(jù)MDl8230MMl IJSER-MEM  UFFERED較小。而新版本的NCU硬件更新了，內(nèi)存擴(kuò)大了，對應(yīng)MDl8230默認(rèn)值也大了。這時(shí)，用老數(shù)據(jù)回裝時(shí)，會(huì)出現(xiàn)8022報(bào)警，因?yàn)闄C(jī)床廠備份數(shù)據(jù)時(shí)通常只備份修改過的數(shù)據(jù)。也就是說：MDl8230是新值，而其他數(shù)據(jù)是備份值，它們之間有沖突。解決辦法：裝上新NCU板，清除NC/PIC，記錄MDl9250以及MDl8230的值，再回裝數(shù)據(jù)，修改MDl9250和MDl8230，做NC數(shù)據(jù)備份（備份前不要。NCK復(fù)位），之后再讀回新做的備份數(shù)據(jù)。9.300504號(hào)報(bào)警更換電動(dòng)機(jī)編碼器x軸出現(xiàn)300504號(hào)電動(dòng)機(jī)變換器故障報(bào)警，機(jī)床不能工作，只要移動(dòng)x軸就報(bào)警。可能是電動(dòng)機(jī)編碼器電纜損壞或電動(dòng)機(jī)編碼器損壞。①檢查編碼器電纜，正常，判斷為編碼器故障。②拆卸電動(dòng)機(jī)尾部外殼，4個(gè)內(nèi)六角螺釘。③用十字起擰下插頭護(hù)蓋，拔下插頭。④用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q下左右編碼器的兩個(gè)固定螺栓。⑤再用內(nèi)六角扳手?jǐn)Q下編碼器中心孔的螺栓，機(jī)械人員戴手套將電動(dòng)機(jī)皮帶輪按住不讓電動(dòng)機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。⑥用M6*60的內(nèi)六角螺栓頂出編碼器，取下編碼器。⑦將伺服電動(dòng)機(jī)平放臺(tái)面，后端面面對自己，編碼器與主電源航空插頭朝上。⑧將中心軸上的標(biāo)記與編碼器內(nèi)、外環(huán)標(biāo)記對齊，再與右端的固定螺栓孔對齊，輕推編碼器進(jìn)去，按安裝步驟安裝。遇到該類報(bào)警，先試換電纜，不行再換編碼器，主要是上述第7步一定要仔細(xì)操作。安裝完后不要立即上皮帶或連接軸，先將電動(dòng)機(jī)電纜連接好，通電并用JOG方式低速運(yùn)行，監(jiān)控運(yùn)行情況是否正常。不正常現(xiàn)象為電機(jī)飛速運(yùn)轉(zhuǎn)失控：如果安裝了皮帶或聯(lián)軸器，則會(huì)導(dǎo)致飛車、撞車等嚴(yán)重事故。10.參考點(diǎn)發(fā)生整螺距偏移某數(shù)控銑床，在停機(jī)后重新起動(dòng)，發(fā)現(xiàn)零件y方向的定位位置產(chǎn)生了整螺距偏移。初步判斷其是由參考點(diǎn)位置偏移引起的，但檢查參考點(diǎn)減速擋塊，發(fā)現(xiàn)安裝位置正確、固定可靠，重新回參考點(diǎn)多次，Y方向的定位位置都正確，故其故障原因與參考點(diǎn)減速擋塊的安裝無關(guān)。經(jīng)認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)該軸行程開關(guān)上有較多鐵屑，由此判斷參考點(diǎn)減速擋塊的誤動(dòng)作是由偶然性鐵屑干涉引起的。在參考點(diǎn)減速開關(guān)上增加了防護(hù)后，機(jī)床恢復(fù)正常工作，并從此再無此現(xiàn)象出現(xiàn)。在840D/810D數(shù)控系統(tǒng)中有一個(gè)機(jī)床參數(shù)，可以判斷從參考點(diǎn)撞塊的下降沿到檢測的第一個(gè)零脈沖之間的距離，即MD34093，這個(gè)參數(shù)是只讀類型。如果這個(gè)參數(shù)值比較接近于0或比較接近于整螺距大小，則非常容易發(fā)生參考點(diǎn)整螺距偏移的問題，通常這個(gè)參數(shù)要調(diào)整到半個(gè)螺距左右。

編輯推薦

《SIEMENS數(shù)控技術(shù)應(yīng)用工程師:SINUMERIK 840D/810D數(shù)控系統(tǒng)功能應(yīng)用與維修調(diào)整教程》是由人民郵電出版社出版的。

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