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西门子数控系统调1

来源:火狐体育app安卓版 作者:火狐体育app官网
产品描述

  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k/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M/秒。 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。

  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。

   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,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。

   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。

  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 控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制 对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源 主要是对电源模块弱电供电能力的补充。 对电源进行滤波作用。 对电压起到平稳作用。

  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,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, S1.2=OFF 时, 而 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。

  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 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。 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, 度时大于 1200 155 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。

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