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西门子数控伺服系统CCU3

更新日期：2020年06月29日
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规格：13419931209
所属行业：五金工业品-> 电子电工-> 工业自动化装置
关键字：西门子电线电缆西门子触摸屏西门子PLC模块
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西门子数控伺服系U3

1. 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 Machinemunication)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(Man Machinemunication)

较常用的MMC有两种：M100.2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 HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载 HMI。

（2）OP(Operation pannel)

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较为常用。

（3）、MCP(Machine control pannel)

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。

2. NCU(Numerical control unit)数控单元

SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元（在810D中称Upact control unit））：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 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Profi接口，RS232接口，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。

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Q   :  725  648  832

数字驱动

（请参阅：Simodrive 611 Universal 产品介绍）

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。

4. 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），CPU模块，接口模块（Interface Module）及信号模块（Signal Module）。PLC模块的CPU与NC的CPU是集成U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。

元件

西门子840D810D数控系统主板系统集成和连接以下元件： 大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过I/O 模块PP 72/48 或通过 MCPA模块控制的机床操作面板，MCPA 模块被插入安装在PCU 210的后背板。MCPA 模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模拟主轴的模拟接口。 大可以连接3个I/O模块PP 72/48。

发展历史编辑

在1960-1964，西门子的工业数控系统在市场上出现。这一代的西门子数控系统以继电器控制为基础，主要以模拟量控制和编码器为基础。在1964年，西门子为其数控系统注册品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西门子以上一代的数控系统为基础，推出用于车床，铣床，和磨床的基于晶体管技术的硬件。

西门子810DE数控伺服系统控制主板

SINUMERIK 550系统

SINUMERIK 550系统

在1973-1981，西门子推出在SINUMERIK 550系统。这一代系统开始应用微型计算机和微处理器。在此系统中，PLC（可编程逻辑控制器）集成到控制器。

SINUMERIK 3系统

SINUMERIK 3系统

在1982-1983，西门子推出SINUMERIK 3系统

SINUMERIK 840C系统

SINUMERIK 840C系统

在1984-1994，西门子推出SINUMERIK 840C系统。西门子从此时起开始开放NC数控自定义功能，公布PC和HMI开放式软件包。此时的西门子敏锐地掌握了数控机床业界的显著趋势：开放性。基于系统的开放性，西门子显著地扩大了其OEM机床制造商定制他们的设备的可能性。

SINUMERIK 840D系统

在1996 - 2000西门子推出SINUMERIK 840D系统、SINUMERIK 810D系统、SINUMERIK 802D系统。人与机器相关的安全集成功能已经集成到软件之中。面向图形界面编程的ShopMill和ShopTurn能够帮助操作工以 少的培训快速上手，易于操作和编程。

像SEWC这样拥有如此高工艺质量评分的制造厂通常都不是凭空出现的。早在1989年，西门子在德国的安贝格电子制造工厂（EWA）就开始生产Simatic 可编程逻辑控制器（PLC）了。如果没有这座数字化工厂作为样板，SEWC的成功几乎是不可能的。

“我们把EWA的流程按照1:1的比例完全照搬到成都。”负责安贝格、菲尔特和成都西门子数字化工厂业务部门的Gunter Beitinger博士解释道。从各种机械到软件工具以及Simatic IT制造执行系统，成都工厂都与EWA完全*，就像一个克隆体一样。

德国安贝格电子制造厂是SEWC的样板。

与德国团队携手持续改进

在成都工厂的起步阶段，来自安贝格的团队花了几个月的时间来启动工厂并培训中国员工。“现在，成都工厂的390名员工中，只有商务部门的负责人是常驻成都的德国员工，其他的同事都是中国人。” Beitinger骄傲地说。其实，EWA在德国也吸引了众多参观者，这其中就包括了德国总理默克尔，而EWA在德国成功的秘诀在成都也一样有效。“例如，如果一个机器人正往一块印刷电路板上焊一个零部件，我们的系统会先检查这个部件是否能正常工作，然后才会把它送往下一个环节。”Beitinger解释说。这样既实现了生产过程的稳定，又提高了产品质量。然而，在中国的许多工厂，质检只在生产流程的末端进行，这就导致了大量浪费。

SEWC不仅拥有很高的自动化水平和质量控制水平，所有的生产过程还留有数字化记录。生产软件每天要接收大约1300万条数据，其中大部分是生产流程信息。这些信息会被用来管理整个生产过程、保证质量，以及支持大约50名产品开发人员的工作。这些开发人员在成都工作，主要负责持续改进产品。他们提供的生产数据通过数字化工厂PLM软件（例如西门子的NX或Teamcenter软件）直接流入生产过程。


西门子810D/810DE数控伺服系U1U3U3.4

模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。

通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对      驱动器      的控制参数进行动态优化。

SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制      逻辑设计      。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。

2) 810D

（请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）

在      数字化      控制的领域中，SINUMERIK 810D*次C和驱动控制集成在一块板子上。

快速的循环处理能力，使其在模块      加工      中独显威力。

模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。

西门子数控伺服系U3西门子数控伺服系U3

所售西门子原装产品，敬请放心购买！量大价优.量大可送货上门，欢迎选购！西门子产品可以随时我！！西门子可编程控制器西门子人机界面西门子变频器西门子直流调速器西门子软启动器.西门子数控系统西门子伺服驱动。西门子工业以太网：通讯网卡、通讯电缆、通讯接头、总线连接器 工控机、交换机.西门子自动化等系列产品。

SINUMERIK 操作员前面板，带 PCU 和机器控制面板

SIMATIC CE 面板

SIMATIC OP7/OP17

SINUMERIK 按钮面板

SINUMERIK 手持装置 B-MPI 型

SINUMERIK HT6

SINUMERIK 小型手持装置

SIMATIC S7-300 I/O

SINUMERIK 单 I/O 模板 EFP

SINUMERIK NCU 端子排，带 DMP 紧凑型模板

2 个手轮，2 个探头和通过电缆分线盒的 4 点高速数字量C 输入/输出

通过 PROFI-DP 连接的分布式 PLC I/O

SIMODRIVE 611 数字变频系统

编程设备

1FK7/1FT6/1FT7/1FN/1FW6/1PH/1FE1/2SP1/1LA 电机

PROF IO 和 PROF CBA 通过外置 CP 343-1 通讯板

通过 SINUMERIK 840D powerline/840D sl NCK 的开放性，用户可以开发用于各种技术应用的解决方案！

在 NCU 系统软件中以编译循环的形式集成附加工艺功能。 编译循环既可以基于 NCK OA

软件包和相应的开发环境进行编程，也可以通过与西门子子签订的合同进行开发和测试。

至今为止，已以编译循环的形式开发了以下工艺功能附加软件，作为选件用于 SINUMERIK 840D powerline/840D sl：

西门子NCU573.3  现货 6FC5357-0BB33-0AE2

西门子NCU573.3  现货 6FC5357-0BB33-0AE3

西门子NCU573.3  现货 6FC5357-0BB33-0AA0

西门子NCU573.3  现货 6FC5357-0BB33-0AA1

西门子NCU573.4  现货 6FC5357-0BB34-0AA0

西门子NCU573.4  现货 6FC5357-0BB34-0AE0

西门子NCU573.4  现货 6FC5357-0BB34-0AE1

位置控制循环中 1D/3D 距离调整

机床坐标系中的轴向耦合

处理变换包

比例绘图仪运动学变换，两轴

平行运动学PARACOP 3轴变换 (*个通道)

三脚架混合运动转换

激光切换信号，高速

在轮廓上连续加工

PROFI 刀具和过程监控

运动转换中的空间误差补偿

根据用户的需要，我们正在开发或是可以开发额外的编译循环。‘

典型的编译循环使用举例即是专用机床运动学的变换。 利用这些转换，工件可以在笛卡儿坐标系中编程，

西门子810DE数控伺服系统控制主板

以下部件可以连接到 SINUMERIK840D powerline：

西门子NCU571.2  现货 6FC5357-0BB11-0AE0

西门子NCU571.3  现货 6FC5357-0BB11-0AE1

西门子NCU571.3  现货 6FC5357-0BB13-0AA0

西门子NCU571.3  现货 6FC5357-0BB13-0AA1

西门子NCU571.4  现货 6FC5357-0BB14-0AA0

西门子NCU571.4  现货 6FC5357-0BB12-0AE0

西门子NCU571.5  现货 6FC5357-0BB15-0AA0

——————————————————————

西门子NCU572.2  现货 6FC5357-0BB21-0AE0

西门子NCU572.2  现货 6FC5357-0BB21-0AE1

西门子NCU572.2  现货 6FC5357-0BB52-0AE0

西门子NCU572.3  现货 6FC5357-0BB22-0AE0

西门子NCU572.3  现货 6FC5357-0BB23-0AA0

西门子NCU572.3  现货 6FC5357-0BB23-0AA1

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西门子NCU572.4  现货 6FC5357-0BB23-0AE0

西门子NCU572.4  现货 6FC5357-0BB24-0AA0

西门子NCU572.5  现货 6FC5357-0BB25-0AA0

西门子NCU573.2  现货 6FC5357-0BB31-0AE0

西门子NCU573.2  现货 6FC5357-0BB33-0AE0

西门子NCU573.2  现货 6FC5357-0BB33-0AE1

西门子NCU573.2  现货 6FC5357-0BB53-0AE1

西门子数控伺服系U3

西门子840D810D数控系统主板例如：可以方便的使用 DIN编程技术和 ISO 代码进行编程， 的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过DRIVE-CLiQ 接口实现的数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。

各种功能体现了西门子公司的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带C 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台SINAMICS S120伺服系统通过已经集成在元件级的DRIVE-CLiQ来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（CF）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（CF）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.2 ），RCS802 - 远程诊断和远程控制（NC 和 PLC），

RCS@Event

（通过电子邮件进行远程诊断）B口（即将推出）。

产品种类

西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。

用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下：

西门子各系统的性价比较

1) 802D

（请参阅：802D 简明调试指南）

具有免维护性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）C、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。

SINUMERIK 802D

SINUMERIK 802D

SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFI将驱动器、输入输出模块连接起来。

模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。

通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。

SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。

2) 810D

（请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）

在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D*次C和驱动控制集成在一块板子上。

快速的循环处理能力，使其在模块加工中独显威力。

SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列突出优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。

另一个例子是坐标变换功能。固定点停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;

刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。

样条插补功能(A，B，C样条)用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩NC记录；多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。

温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D

3) 840D

SINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。

西门子840D810D数控系统主板产品功能

控制类型

采用32位微处理器、实C控制，用于完C连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。。

机床配置

可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块： 多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教（TEACH IN） 手动输入运行（MDA） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。

轮廓和补偿

840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

NC编程

840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准)，具有 语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，系统具备1．5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。

PLC编程

840D的集成式PLC完全以标准sIMAncs7模块为基础，PLC程序和数据内存可扩展到288KB，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以极高的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。

操作部分硬件

840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。

显示部分

840D提供了多言种的显示功能，用户只需按一下按钮．即可将用户界面从一种语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。

2.1 西门子数控系统的基本构成

请参阅：SIEMENS数控系统操作部件

SIEMENS用于数控系统的HMI软件

西门子数控系统有很多种型号，首先我们来观察一下802D所构成的实物图，SINUMERIK 802D是个集成的单元，它是由NC以及PLC和人机界面（HMI）组成，通过PROFI总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。

而在西门子的数控产品中较有特点，较有代表性的系统应该是840D系统。因此，我们可以通过了解西门子840D系统，来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。

2.2西门子810D系统的结构组成 （请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）

SINUMERIK840D是由数控及驱动单元U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U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。

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