西门子SINUMERIK 840D高性能数控系统介绍（1）

来源：塑胶五金网发布时间：2007-12-30 19:53:35点击率：

一、SINUMERIK840D数控系统性能
    SINUMERIK840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统。它保持西门子前两代系统SINUMERIK880和840C的三CPU结构：人机通信CPU（MC-CPU）、数字控制CPU（NC-CPU）和可编程逻辑控制器CPU（PLC-CPU）。三部分在功能上既相互分工，又互为支持。
    在物理结构上，NC-CPU和PLC-CPU合为一体，合成在NCU（NumericalControlUnit）中，但在逻辑功能上相互独立。
    相对于前几代系统，SINUMERIK840D具有以下几个特点：
    （1）数字化驱动
    在SINUMERIK840D中，数控和驱动的接口信号是数字量，通过驱动总线接口，挂接各轴驱动模块。
    （2）轴控规模大
    多可以配31个轴，其中可配10个主轴。
    （3）可以实现五轴联动
    SINUMERIK840D可以实现X、Y、Z、A、B五轴的联动加工，任何三维空间曲面都能加工。
    （4）操作系统视窗化
    SINUMERIK840D采用Windows95作为操作平台，使操作简单、灵活，易掌握。
    （5）软件内容丰富功能强大
    SINUMERIK840D可以实现加工（Machine）、参数设置（Parameter）、服务（Services）、诊断（Diagnosis）及安装启动（Start-up）等几大软件功能。
    （6）具有远程诊断功能
    如现场用PC适配器、MODEM卡，通过电话线实现SINUMERIK840D与异域PC机通信，完成修改PLC程序和监控机床状态等远程诊断功能。
    （7）保护功能健全
    SINUMERIK840D系统软件分为西门子服务级、机床制造厂家级、终用户级等7个软件保护等级，使系统更加安全可*。
    （8）硬件高度集成化
    SINUMERIK840D数控系统采用了大量超大规模集成电路，提高了硬件系统的可*性。
    （9）模块化设计
    SINUMERIK840D的软硬件系统根据功能和作用划分为不同的功能模块，使系统连接更加简单。
    （10）内装大容量的PLC系统
    SINUMERIK840D数控系统内装PLC大可以配2048输入和2048输出，而且采用了Profi现场总线和MPI多点接口通信协议，大大减少了现场布线。
    （11）PC化
    SINUMERIK840D数控系统是一个基于PC的数控系统。
    二、SINUMERIK840D数控系统硬件结构
    SINUMERIK840D系统硬件组成原理如图1所示。、
图1SINUMERIK840D数控系统硬件组成框图
    下面介绍其主要的功能部件。
    1.数字控制单元NCU
    NCU（NumericalControlUnit）是SINUMERIK840D数控系统的控制中心和信息处理中心，数控系统的直线插补、圆弧插补等轨迹运算和控制、PLC系统的算术运算和逻辑运算都是由NCU完成的。在SINUMERIK840D中，NC-CPU和PLC-CPU采用硬件一体化结构，合成在NCU中。
    2.人机通信中央处理单元MMC-CPU
    MMC-CPU的主要作用是完成机床与外界及与PLC-CPU、NC-CPU之间的通信，内带硬盘，用以存储系统程序、参数等。
    3.操作员面板OP031
    操作员面板OP的作用是：显示数据及图形，提供人机显示界面；编辑、修改程序及参数；实现软功能操作。
    在SINUMERIK840D中有OP031、OP032、OP032S、OP030以及PHG等5种操作员面板。其中，OP031是常使用的操作员面板。
    4.机床操作面板MCP
    MCP的主要作用是完成数控机床的各类硬功能键的操作。主要有以下列6个硬功能键操作。
    （1）操作模式键区
    可选择的操作模式有JOG、MD、TEACHIN和AUTO等4种操作模式。
    （2）轴选择键区
    实现轴选择，完成轴的点动进给、回参考点和增量进给。
    （3）自定义键区
    供用户使用，通过PLC的数据块实现与系统的联系，完成机床生产厂所要求的特殊功能。
    （4）主轴操作区
    主轴倍率开关，实现主轴转速0～150%倍率修调。主轴起停按钮实现主轴驱动系统的起停，一般控制主轴驱动系统的脉冲使能和驱动使能。
    （5）进给轴操作区
    进给轴倍率开关，实现主轴速0～200%倍率修调。进给轴起停按钮实现进给轴驱动系统的起停，一般控制进给轴驱动系统的脉冲使能和驱动使能。
    （6）急停按钮
    实现机床的紧急停车，切断进给轴和主轴的脉冲使能和驱动使能。
    5.I/RF主电源模块
    主电源模块主要功能是实现整流和电压提升功能。
    6.驱动系统
    它包括主轴驱动系统和进给驱动系统两部分。
作者：中国工程物理研究院计算机应用研究所杨斌转自：《CAD/CAM与制造业信息化》

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