西門子將電氣化、自動化、數(shù)字化的力量融入各行各業(yè),以前所未見的高度、速度、精度和深度,讓關(guān)鍵所在,逐一實(shí)現(xiàn)。
德國制造: 現(xiàn)貨 聯(lián) 系 人: 黃勇《黃工》 24小時(shí)聯(lián)系手機(jī): 13701633515
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西門子數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品種類
西門子數(shù)控系統(tǒng)是西門子集團(tuán)旗下自動化與驅(qū)動集團(tuán)的產(chǎn)品,西門子數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK發(fā)展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。
用一個(gè)簡要的圖表對西門子各系統(tǒng)的定位作描述如下:
西門子各系統(tǒng)的性價(jià)比較
1) SINUMERIK 802D
具有免維護(hù)性能的SINUMERIK802D,其核心部件 - PCU (面板控制單元)將CNC、PLC、人機(jī)界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、易于安裝。
SINUMERIK802D可控制4個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)數(shù)字或模擬主軸。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線PROFIBUS將驅(qū)動器、輸入輸出模塊連接起來。
模塊化的驅(qū)動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機(jī),為機(jī)床提供了全數(shù)字化的動力。
通過視窗化的調(diào)試工具軟件,可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù),并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。
SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng),對機(jī)床進(jìn)行邏輯控制。采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC的編程語言Micro/WIN進(jìn)行控制邏輯設(shè)計(jì)。并且隨機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實(shí)例程序,簡化了制造廠設(shè)計(jì)過程,縮短了設(shè)計(jì)周期。
2) SINUMERIK 810D
在數(shù)字化控制的領(lǐng)域中,SINUMERIK 810D第一次將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上。
快速的循環(huán)處理能力,使其在模塊加工中獨(dú)顯威力。
SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能,可以在集成控制系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)快速控制。
另一個(gè)例子是坐標(biāo)變換功能。固定點(diǎn)停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點(diǎn)。模擬量控制控制模擬信號輸出;
刀具管理也是另一種功能強(qiáng)大的管理軟件選件。
樣條插補(bǔ)功能(A,B,C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡;壓縮功能用來壓縮NC記錄;多項(xiàng)式插補(bǔ)功能可以提高810D/810DE運(yùn)行速度。
溫度補(bǔ)償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù)、高速度運(yùn)行狀態(tài)下保持正常溫度。此外,系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。SINUMERIK 840D
3) SINUMERIK 840D
SINUMERIK 840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺上,通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起,構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng),它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制,具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。
而在西門子的數(shù)控產(chǎn)品中最有特點(diǎn),最有代表性的系統(tǒng)應(yīng)該是840D系統(tǒng)。因此,我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng),來了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。首先通過以下的實(shí)物圖觀察840D系統(tǒng)。
2. 西門子810D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動單元(CCU或NCU),MMC,PLC模塊三部分組成,由于在集成系統(tǒng)時(shí),總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起,并用設(shè)備總線互相連接,因此在說明時(shí)將二者劃歸一處。
西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成圖
2.1 人機(jī)界面
人機(jī)交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成MMC(Man Machine Communication)包括:OP(Operation panel)單元,MMC,MCP(MachineControl Panel)三部分。MMC實(shí)際上就是一臺計(jì)算機(jī),有自己獨(dú)立的CPU,還可以帶硬盤,帶軟驅(qū);OP單元正是這臺計(jì)算機(jī)的顯示器,而西門子MMC的控制軟件也在這臺計(jì)算機(jī)中。
(1)、MMC(Man Machinecommunication)
最常用的MMC有兩種:MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤;而MMC103的CPU為奔騰,可以帶硬盤,一般的,用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PCUNIT)是專門為配合西門子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊,目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70,PCU20對應(yīng)于MMC100.2,不帶硬盤,但可以帶軟驅(qū);PCU50、PCU70對應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤,與MMC不同的是:PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI,
HMI有分為兩種:嵌入式HMI和高級HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時(shí),PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI.
(2)、OP(Operation pannel)
OP單元一般包括一個(gè)10.4〞TFT顯示屏和一個(gè)NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求,西門子為用戶選配不同的OP單元,如:OP030,OP031,OP032,OP032S等,其中OP031最為常用。
(3)、MCP(Machine controlpannel)
MCP是專門為數(shù)控機(jī)床而配置的,它也是OPI上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),根據(jù)應(yīng)用場合不同,其布局也不同,目前,有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D,MCP的MPI地址分別為14和6,用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。
西門子數(shù)控系統(tǒng)中要用到的基本名詞術(shù)語
1插補(bǔ)功能:指定刀具沿直線軌跡或圓弧軌跡移動的功能稱為插補(bǔ)功能。
它屬于準(zhǔn)備功能,用G代碼后跟若干位數(shù)字來表示。
2進(jìn)給功能:用于指定刀具運(yùn)動速度的功能。
單位為mm/min。用F指令
3參考點(diǎn):一個(gè)固定的點(diǎn),是機(jī)床生產(chǎn)商通過行程開關(guān)設(shè)定的一個(gè)特定位置。在數(shù)控操作中所謂的“回零”回的就是此點(diǎn)。
4機(jī)床原點(diǎn)(零點(diǎn)):即機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn),也是一個(gè)固定點(diǎn)。它是機(jī)床制造商在制造、校正機(jī)床時(shí)設(shè)定的一個(gè)特殊位置。
5坐標(biāo)系:在數(shù)控系統(tǒng)中提到共四個(gè)坐標(biāo)系,即機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床參考坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系。
數(shù)控系統(tǒng)中的坐標(biāo)系均為右手笛卡爾坐標(biāo)系,如圖示:
5.1機(jī)床坐標(biāo)系:是機(jī)床制造商在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)設(shè)定的一個(gè)坐標(biāo)系
5.2機(jī)床參考坐標(biāo)系:是機(jī)床生產(chǎn)商通過行程開關(guān)設(shè)定的一個(gè)坐標(biāo)系
5.3工件坐標(biāo)系:為確定工件在機(jī)床中的準(zhǔn)確位置而建立的一個(gè)坐標(biāo)系,即后面所學(xué)到的可設(shè)定零點(diǎn)偏置確定的坐標(biāo)系。
5.4編程坐標(biāo)系:在程序編制過程中,在零件圖紙上建立的坐標(biāo)系
6主軸功能:用于確定主軸轉(zhuǎn)速的功能,即S指令
主軸定位用SPOS=XX格式表示
7切削速度:切削工件時(shí)刀具與工件的相對速度稱為切削速度v.
S=1000v/Πd
其中:
S:主軸轉(zhuǎn)速
V:切削速度
D:刀具直徑
例:假設(shè)用直徑φ160mm的刀具,以100m/min的切削速度加工工件,試求其主軸轉(zhuǎn)速?
注: 進(jìn)給速度Vf=機(jī)床轉(zhuǎn)速n*刀具齒數(shù)Z*每齒切削深度fz,單位是 毫米/分鐘
8輔助功能:指令機(jī)床部件啟停操作的功能。用M指令表示
9主程序和子程序:
10準(zhǔn)備功能:用來控制刀具(或工作臺)運(yùn)動軌跡的機(jī)能。即G指令
11刀具長度與半徑補(bǔ)償功能:
12極坐標(biāo):以極點(diǎn)用圓周半徑(極半徑)和角度(極角)來表示工件的坐標(biāo)的位置
13絕對尺寸、增量尺寸
即所謂的G90\G91
14模態(tài)、非模態(tài)
用于說明指令的時(shí)效性,如果一個(gè)指令指定以后直到被同組的其他指令取代才失效,否則持續(xù)有效。這樣的指令即為具有模態(tài)
CU310 DP 控制單元為功率模塊提供了通訊和開環(huán)/閉環(huán)控制功能。
設(shè)計(jì)
CU310 DP控制單元提供有以下標(biāo)準(zhǔn)接口
· 1個(gè)DRIVE-CLIQ插槽,可實(shí)現(xiàn)與其他DRIVE-CLIQ設(shè)備的通訊,例如傳感器接口模塊、端子擴(kuò)展模塊等
· 1個(gè)PM340接口(PM-IF)
· 1個(gè)基本操作面板BOP20接口
· 1個(gè)符合PROFIdrive V4行規(guī)的PROFIBUS接口
· 1個(gè)編碼器接口
可以連接以下類型的編碼器
-TTL/HTL—增量式編碼器
-不帶增量信號的SSI編碼器
· 4路可參數(shù)化數(shù)字量輸入
· 4路可參數(shù)化雙向數(shù)字量輸入輸出
· 1個(gè)RS232串行接口
· 1個(gè)CF插槽
· 1個(gè)24VDC接口
· 1個(gè)安全停車功能端子輸入接口
· 1個(gè)溫度傳感器接口
CU310 控制器的狀態(tài)通過多色的LED顯示
由于固件和參數(shù)設(shè)置保存在CF卡上,因此無需調(diào)試工具就可更換控制器
集成
CU310 DP 控制單元通過PM-IF接口連接到PM340。其他DRIVE-CLIQ組件比如傳感器接口模塊或端子擴(kuò)展模塊通過DRIVE-CLIQ連接。
CU310 DP控制單元通過DRIVE-CLIQ接口連接裝機(jī)裝柜型PM340。使用該組件時(shí),必須將傳感器接口模塊和端子擴(kuò)展模塊連接到裝機(jī)裝柜型PM340上未被占用的DRIVE-CLIQ口。
可使用BOP20基本操作面板更改參數(shù)設(shè)置。在操作過程中,還可將BOP20面板安裝到CU310 DP上進(jìn)行診斷。
CU310 DP使用PROFIBUS和profidrive V4 配置文件與上位控制系統(tǒng)通訊。
豐富的模塊使LOGO! 可以擴(kuò)展到 24 個(gè)輸入、16 個(gè)輸出、8 個(gè)模擬輸入和 2 個(gè)模擬輸出。通訊模塊也用于AS - Interface和KNX(Instabus樓宇自動化網(wǎng)絡(luò))?,F(xiàn)在,它還可以使用模擬輸出模塊解決簡單閉環(huán)控制任務(wù)。使用PI 控制,斜坡函數(shù)和模擬多路復(fù)用器的特殊功能,可將加熱和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為與RTD一起使用。
數(shù)字?jǐn)U展模塊
有四種版本可以擴(kuò)展數(shù)字輸入和輸出:
DM8 230R / DM16 230R
供電電壓 115 / 240 V AC / DC
4個(gè)/8個(gè) 120 / 230 V AC / DC 數(shù)字
4個(gè)/8個(gè)輸出繼電器,5A/繼電器
DM8 24 / DM16 24
供電電壓 24 V DC
4個(gè)/8個(gè) 24V DC 數(shù)字量輸入
4個(gè)/8個(gè)數(shù)字輸出傳感器,0.3A
DM8 12 / 24R
供電電壓 12 /24 V DC
4個(gè) 12 / 24 數(shù)字輸入
4個(gè)數(shù)字輸出繼電器,5A/繼電器
DM8 24R
供電電壓 24 V AC / DC
4個(gè) 24 V AC / DC 數(shù)字輸入,PNP 或 NPN
4個(gè)數(shù)字輸出繼電器,5A/繼電器
DM16 24R
供電電壓 24 V DC
8個(gè) 24V DC 數(shù)字輸入
8個(gè) 數(shù)字輸出繼電器,5A/繼電器
模擬擴(kuò)展模塊
有三種模塊可以擴(kuò)展模擬和溫度 I/O:
AM2
供電電壓 12 /24 V DC
兩通道
測量范圍 0 到10 V 或 0/4 到20 mA
AM2 RTD
供電電壓 12 /24 V DC
兩通道
類型 PT100 或 PT1000
測量范圍 - 50 °C 到 +200 °C
AM2 AQ
供電電壓 24 V DC
2 個(gè)模擬輸出
輸出范圍 0 到 10 V 或 0/4 到20mA