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，逐一實現(xiàn)。
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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，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，因此在說明時將二者劃歸一處。
圖1西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成
1. 人機界面
人機交換界面負(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(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
（1）、MMC(Man Machine communication)
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(PC UNIT)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，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10.4〞TFT顯示屏和一個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 control pannel)
MCP是專門為數(shù)控機床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，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。
對于SINUMERIK840D應(yīng)用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術(shù)，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。為提高人機交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。
2. NCU(Numerical control unit)數(shù)控單元
SINUMERIK840D的數(shù)控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：中央控制單元,負(fù)責(zé)NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成.
根據(jù)選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數(shù)控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應(yīng)的數(shù)控軟件和PLC控制軟件，并且?guī)в?/span>MPI或Profibus借口，RS232借口，手輪及測量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅(qū)動模塊均排列在其右側(cè)。
3. 數(shù)字驅(qū)動
（請參閱：Simodrive 611 Universal 產(chǎn)品介紹）
數(shù)字伺服：運動控制的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成。
SINUMERIK840D配置的驅(qū)動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅(qū)動模塊（功率模塊）。
電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據(jù)容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標(biāo)記可識別。
611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代數(shù)字控制總線驅(qū)動的交流驅(qū)動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現(xiàn)全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。
4. PLC模塊
SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）機信號模塊（Signal Module）。的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。
接口模塊（IM）是用于級之間互連的。
信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。
西門子840D數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)賦值和探測程序
探測程序的目的就是要把工件坐標(biāo)系和機床坐標(biāo)系重合，便于加工。如何把探測的值賦值到機床中
看圖中的坐標(biāo)值為原始的機床坐標(biāo)，如果工件坐標(biāo)系和機床坐標(biāo)系不重合的話，那么是無法直接按圖紙程序加工工件的。下面請看一個例子：
例1執(zhí)行完下面指令
$P_UIFR[1,X,TR]=110.001
$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002
$P_UIFR[1,X,FI]=11.001
面板內(nèi)的值將變?yōu)椋?/span>
西門子SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
SINUMERIK 840D系統(tǒng)硬件組成原理如圖 所示。
圖 SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)硬件組成框圖
下面介紹SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)主要的功能部件。
（1）數(shù)字控制單元NCU
NCU（Numerical Control Unit）是SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)的控制中心和信息處理中心，數(shù)控系統(tǒng)的直線插補、圓弧插補等軌跡運算和控制、PLC系統(tǒng)的算術(shù)運算和邏輯運算都是由NCU完成的。在SINUMERIK 840D中，NC-CPU和PLC-CPU采用硬件一體化結(jié)構(gòu)，合成在NCU中。
（2）人機通信中央處理單元MMC-CPU
MMC-CPU的主要作用是完成機床與外界及與PLC-CPU、NC-CPU之間的通信，內(nèi)帶硬盤，用以存儲系統(tǒng)程序、參數(shù)等。
（3）操作員面板
操作員面板OP的作用是：顯示數(shù)據(jù)及圖形，提供人機顯示界面；編輯、修改程序及參數(shù)；實現(xiàn)軟功能操作。
在SINUMERIK 840D中有OP031、OP032、OP032S、OP030以及PHG等5種操作員面板。其中，OP031是常使用的操作員面板。
（4）機床操作面板MCP
MCP的主要作用是完成數(shù)控機床的各類硬功能鍵的操作。主要有以下列6個硬功能鍵操作。①操作模式鍵區(qū)，可選擇的操作模式有JOG、MD、TEACH IN和AUTO 等4種操作模式。②軸選擇鍵區(qū)，實現(xiàn)軸選擇，完成軸的點動進給、回參考點和增量進給。③自定義鍵區(qū)，供用戶使用，通過PLC的數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)與系統(tǒng)的聯(lián)系，完成機床生產(chǎn)廠所要求的特殊功能。④主軸操作區(qū)，主軸倍率開關(guān)，實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0～150%倍率修調(diào)。主軸起停按鈕實現(xiàn)主軸驅(qū)動系統(tǒng)的起停，一般控制主軸驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動使能。⑤進給軸操作區(qū)， 進給軸倍率開關(guān)，實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0～200%倍率修調(diào)。進給軸起停按鈕實現(xiàn)進給軸驅(qū)動系統(tǒng)的起停，一般控制進給軸驅(qū)動系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動使能。⑥急停按鈕實現(xiàn)機床的緊急停車，切斷進給軸和主軸的脈沖使能和驅(qū)動使能。
（5）電源和驅(qū)動系統(tǒng)
主電源模塊主要功能是實現(xiàn)整流和電壓提升功能。驅(qū)動系統(tǒng)則包括主軸驅(qū)動系統(tǒng)和進給驅(qū)動系統(tǒng)兩部分。
參數(shù)說明：
那么$P _UIFR[1,X,TR] =110.001的含義為：把X軸的G54粗設(shè)定（TR）為110.001
$P_UIFR[1,Y,TR]=120.002的含義為：把Y軸的G54粗設(shè)定（TR）為120.002
$P_UIFR[1,X,FI]=11.001的含義為：把X軸的G54精設(shè)定（FI）為11.001
$P_UIFR[1,Y,TR]中的1表示G54，如果是2表示G55，可參考下面參數(shù)：
$P_UIFR[0]等同于G500
$P_UIFR[1]等同于G54
$P_UIFR[2]等同于G55
$P_UIFR[3]等同于G56
$P_UIFR[4]等同于G57
$P_UIFR[5]等同于G505
…
$P_UIFR[99]等同于G599
例2
執(zhí)行$P_UIFR[1]=cfine（y,22.002）結(jié)果如下：
$P_UIFR[1]=cfine（y,22.002）表示把G54中的X Y Z軸值全部清空后，把 Y軸中的精設(shè)定為22.002
執(zhí)行$P_UIFR[1] =ctrans（x,110.111,y,120.222）：cfine（x,11.111,y,22.222）結(jié)果如下：
把G54中X Y Z軸清空后重新賦值，這里我就就解釋含義了，相信大家已經(jīng)明白了。
$P_UIFR[1]=CTRANS():CFINE()是把G54X Y Z 值全部清空
看下面一段探測的賦值程序：
$P_UIFR[1,X,TR]=110
$P_UIFR[1,Y,TR]=120
$P_UIFR[1,Z,TR]=0
$P_UIFR[2,X,TR]=3
$P_UIFR[2,Y,TR]=120
$P_UIFR[2,Z,TR]=0
輕讀者自己在面板中填寫賦值
SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。
這些控制器的共同特點是，在最小的空間里壓縮了最大處理能力，能滿足最苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。
這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。
SIEMENS 公司的數(shù)控裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)濟性好，在一種標(biāo)準(zhǔn)硬件上，配置多種軟件，使它具有多種工藝類型，滿足各種機床的需要，并成為系列產(chǎn)品。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，越來越多地采用大規(guī)模集成電路(LSI)，表面安裝器件(SMC)及應(yīng)用先進加工工藝，所以新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，性能更強，價格更低。采用SIMATICS系列可編程控制器或集成式可編程控制器，用SYEP編程語言，具有豐富的人機對話功能，具有多種語言的顯示。
圖1
雙擊“Automation License Manager Server”（自動化許可證管理器服務(wù)），打開它的屬性對話框（見圖2）。用“啟動類型”選擇框，將啟動類型由“手動”改為“自動”。
點擊“啟動”按鈕，啟動“Automation License Manager Server”，其狀態(tài)變?yōu)椤耙褑印?。最后點擊“確定”按鈕，圖3是修改后的“服務(wù)”對話框。
圖2
