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西门子数控系统调试,编程和维修概要（二）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

 

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，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。 

●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

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。

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，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。

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，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。
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

西门子数控系统调试,编程和维修概要（三）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

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：
●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。

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）
•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）
   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。

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）
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：
     •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。

 

西门子数控系统调试,编程和维修概要（四）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

坐标系
1．工件坐标系
   工件零点是原始工件坐标系的原点
   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。

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
1．带机床零点M的机床坐标
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

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

•数据类型

•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
     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）

西门子数控系统调试,编程和维修概要（五）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

 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；
1.操作步骤如下：
FDD-→Motor Controller-→Motor Selection-→按电机铭牌选相应电机-→OK-→OK-→Calculation
2.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
          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

西门子数控系统调试,编程和维修概要（六）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

 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
（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
  （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：
     DOUBLE:实型或整型数，输入范围±4.19×10-307————±1.67×10308
     DWORD:整型数，范围为-2.147×109————2.147×109
     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
      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

西门子数控系统调试,编程和维修概要（七）

——西门子数控系统调试,编程和维修概要

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
（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
   （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：
     DOUBLE:实型或整型数，输入范围±4.19×10-307————±1.67×10308
     DWORD:整型数，范围为-2.147×109————2.147×109
     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
      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

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