1、目 錄西門子840D數控系統雙通道功能在數控磨床上的應用2一、系統配置2二、系統設置2三、相關知識5（一）西門子840D系統的組成5（二）系統的連接與調試6（三）調試7（四）開機與啟動7（五）數據備份8（六）西門子840D數控系統常用維修方法10西門子840D數控系統雙通道功能在數控磨床上的應用某公司新試制一臺數控磨床，機床具有有先進的自動上下料功能，其數控軸達11個之多：砂輪主軸；工件主軸；砂輪徑向進給軸；砂輪切向位移軸；砂輪上下位移軸；安裝角調整軸；冷卻噴嘴位移軸；尾架上下位移軸；對刀測頭上下位移軸；機械手上下位移軸；機械手轉位軸。鑒于單方式組、單通道普通控制方式下，不能夠讓同一通道的軸組

2、去同時執行兩套不同的零件程序，采用數控系統的雙通道控制功能，將有關自動上下料功能的軸單獨分離出來，放入另一個通道。這樣，兩個通道可以同時分別執行不同的零件程序，使工件加工和上下料等動作，互不干涉的同時執行。鑒于西門子840D系統能夠完成多通道控制的同時還具有以下主要特點：在NC編程上運用用戶變量，系統變量，間接編程，算術三角函數，比較或邏輯運算，程序跳轉，程序調用，宏調用等，給機床的設計帶來了極大的自由度；使用配置工具或利用Windows技術改變人機界面使操作界面適合于不同的控制任務。系統選用西門子840D系統。一、系統配置系統配置二、系統設置1、雙通道的設置注意：雙通道是選件功能，若需開通此

3、功能，需要和西門子公司相關部門聯系。通道：簡單的理解就是兩個插補器，雙通道意味著系統可以同時執行兩個程序，互不影響（當然也可以協調同步運行）。例如，對于雙刀架車床就需要使用雙通道。方式組：方式組中的“方式”指的是操作方式，即JOG，MDA，AUTO等方式，所以方式組就是以操作方式劃分的小組。如果是一個雙方式組的系統意味著在這個系統上可以同時出現兩種操作方式。一個系統可以有若干個方式組，每個方式組可以有若干個通道，在一個方式組中的通道必然處于同一種操作方式下。1.1雙通道功能的設置840D是多方式組多通道的系統，但它缺省為一個通道，需要參數設置成兩個通道，一個方式組：MD10010 ASSING

4、_CHAN_TO_MODE_GROUP0=1 ；通道1分配給方式組1MD10010 ASSING_CHAN_TO_MODE_GROUP1=1 ；通道2分配給方式組11.2基本參數設定：設置機床軸名，機床上所有用到的軸應該在此給出各軸軸名。此例共11個軸。MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB0=X1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB1=Y1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB2=Z1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB3=A1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB4=B1MD1

5、0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB5=C1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB6=W11MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB7=W12MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB8=U1MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB9=W2MD10000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB10=C2通道參數設置：本例中有X1、Y1、Z1、A1、B1、C1、W11、W12、U1等9個伺服軸用于第一通道的工件加工；W2、C2兩個軸用于第二通道的自動上下料功能。通道1參數設置：MD20050：

6、AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB0=1AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB1=2AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB2=3MD20060：AXCONF_GEOAX_NAME_TAB0=XAXCONF_GEOAX_NAME_TAB1=YAXCONF_GEOAX_NAME_TAB2=ZMD20070：AXCONF_MACHAX_USED0=1AXCONF_MACHAX_USED1=2AXCONF_MACHAX_USED2=3AXCONF_MACHAX_USED3=4AXCONF_MACHAX_USED4=5AXCONF_MACHAX_USED5=6AXCONF_M

7、ACHAX_USED6=7AXCONF_MACHAX_USED7=8AXCONF_MACHAX_USED8=9MD20080：AXCONF_CHANAX_NAME_TAB0=XAXCONF_CHANAX_NAME_TAB1=YAXCONF_CHANAX_NAME_TAB2=ZAXCONF_CHANAX_NAME_TAB3=AAXCONF_CHANAX_NAME_TAB4=BAXCONF_CHANAX_NAME_TAB5=CAXCONF_CHANAX_NAME_TAB6=W11AXCONF_CHANAX_NAME_TAB7=W12AXCONF_CHANAX_NAME_TAB8=U通道2參數設置：

8、MD20050：AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB0=0AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB1=0AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB2=0MD20060：AXCONF_GEOAX_NAME_TAB0=XAXCONF_GEOAX_NAME_TAB1=YAXCONF_GEOAX_NAME_TAB2=ZMD20070：AXCONF_MACHAX_USED0=1AXCONF_MACHAX_USED1=2MD20080：AXCONF_CHANAX_NAME_TAB0=W2AXCONF_CHANAX_NAME_TAB1=C2顯示參數設置：MD9034： MA_NUM_DI

9、SPLAYED_CHANNELS=2；雙通道顯示，即在加工畫面同時顯示兩個通道的狀態。2、雙通道控制方案針對雙通道的控制PLC程序要做些處理。根據機床的實際要求，我們采用：一個面板 + 一個OP(顯示操作單元)的方案。我們可以通過選擇機床面板控制通道1還是控制通道2。而機床面板的控制要調用標準功能塊FC19或FC25。通常單通道的調用如下：CALL FC 19BAGNo:=B#16#1 ；操作面板控制方式組一ChanNo:=B#16#1 ；操作面板控制通道一SpindleIFNo:=B#16#5 ；主軸信號傳送到軸五，即配置中第五軸為主軸FeedHold:=M1.0 ；當面板上按FeedSto

10、p鍵后此位輸出1SpindleHold:=M1.1 ；當面板上按SpindleStop鍵后此位輸出1現在我們要求雙通道切換，有兩種做法。方法1: 編寫兩個FC19，一個填寫控制通道一的參數，另一個填寫控制通道二的參數，然后用面板上的某個鍵進行切換。方法2: CALL FC 19BAGNo:=B#16#1 ChanNo ；DB19.DBB22是 NC給PLC的信號，通知當前操作者選擇的是哪個通道SpindleIFNo:=B#16#5 FeedHold:=M1.0 SpindleHold:=M1.1 此時可能會出現一個問題，就是顯示的切換和機床面板的切換不是同時的。機床操作面板可以切換了，但仍然需

11、要操作者按OP上的通道切換鍵來切換顯示屏幕顯示的內容（顯示通道1還是顯示通道2）這對于機床操作者來說很不方便。怎么辦呢？我們可以用系統提供的通過PLC程序選擇通道的方法便可解決問題，接口信號是：DB19.DBB32和DB19.DBB33。三、相關知識（一）西門子840D系統的組成SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC，PLC模塊三部分組成，由于在集成系統時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。1、人機界面 人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,它由MMC和OP組成。MMC

12、(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；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。2、數控及驅動單元（1）NCU數控單元SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU（Numenrical ControlUnit）單元：中央控制單元,負責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卡、一個PLC CPU卡和一個DRIVE板組成。根據

13、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數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應的數控軟件和PLC控制軟件，并且帶有MPI或Profibus接口，RS232接口，手輪及測量接口，PCMCIA卡插槽等，所有的驅動模塊均排列在其右側。（2）數字驅動數字伺服：運動控制的執行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D。它包括兩

14、部分：電源模塊和驅動模塊（功率模塊）。電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態。611D數字驅動:是新一代數字控制總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應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，可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。（3）PLC模塊SINUMERIK810D/840D系統的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），接口模塊（Interface Module）和信號模塊（Signal Mo

15、dule）。PLC的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。（二）系統的連接與調試1、硬件的連接（1）SINUMERIK810D/840D系統的硬件連接從兩方面入手：其一，根據各自的接口要求，先將數控與驅動單元，MMC，PLC三部分分別連接正確：電源模塊X161種9，112，48的連接；驅動總線和設備總線；最右邊模塊的終端電阻（數控與驅動單元）。MMC及MCP的+24V電源千萬注意極性（MMC）。PLC模塊注意電源線的連接；同時注意SM的連接。其二，將硬件的三大部分互相連接，連接時應注意：PI和OPI總線接線一定要正確。CU或NCU與S7的IM模塊連線。（2）檢查在正確完成所有機械的和

16、電氣的安裝工作后即可進行通電，調試工作；而首先要做的就是開機準備工作，它可確?？刂葡到y及其組件啟動正常。·屏蔽：確保所使用的電纜符合西門子提供的接線圖中的要求；確保信號點欄屏蔽兩端都與機架或機殼連通。（三）調試由于是第一次通電，啟動，所以有必要對系統做一次總清或總復位。（1）NC總清NC總清操作步驟如下：將NC啟動開關S3“1”;啟動NC，如NC已啟動，可按一下復位按鈕S1;待NC啟動成功，七端顯示器顯示“6”，將S3“0”；NC總清執行完成。NC 總清后，SRAM內存中的內容被全部清掉，所有機器數據（Machine Data）被預置為缺省值。（2）PLC總清PLC總清操作步驟如下：

17、將PLC啟動開關S4“2”;=PS燈會亮；S4“3”并保持3秒等到PS等再次亮；=PS燈滅了又再亮；在3秒之內，快速地執行下述操作S4：“2”“3”“2”；=>PS燈先閃，后又亮，PF燈亮（有時PF等不亮）；等PS和PF等亮了，S4“0”；=>PS和PF燈滅，而PR燈亮。PLC總清執行完成，PLC總清后，PLC程序可通過STEP7軟件傳至系統，如PLC總清后屏幕上有報警可作一次NCK復位（熱啟動）。（四）開機與啟動第一次啟動后，NCU狀態顯示（一個七段顯示器及一個復位按鈕S1兩列狀態顯示燈及兩個啟動開關S3和S4。（如下圖）在確定S3和S4均設定位“0”，則此時就可以開機啟動了，經

18、過大約幾十秒鐘，當七段顯示器顯示“6”時，表明NCK上電正常；此時，“+5V”和“SF”燈亮，表明系統正常；但驅動尚未使能，而PLC狀態澤“PR”燈亮，表明PLC運行正常。·MMC:MMC的啟動時通過OP顯示來確認的，如果是MMC100.2，在啟動的最后，在屏幕的下面會顯示一行信息“Wait For NCU Connection：×× Seconds”如MMC與NCU通訊成功，則SINUMERIK 810D/840D的基本顯示會出現在屏幕上，一般是“機床”操作區，而MMC103,由于它是可以帶硬盤的，所以在它的背后也有一個七段顯示器，如MMC103啟動成功后它會顯

19、示一個“8”字。·MCP:在PLC啟動過程中，MCP上的所有燈飾不停閃爍的，一旦PLC成功啟動，且基本程序狀如則只有在OB1種調用FC19或FC25，那么MCP上的燈不再閃爍，此時MCP即可以使用。·DRIVE SYSTEM:只有NC,PLC和MMC都正常啟動后，最后考慮驅動系統。首先必須完成驅動的配置，對于MMC100.2，需借助于“SIMODRIVE 611D”Start-up Tool軟件，而MMC103可直接在OP031上做，然后用PLC處理相應信號即可。這樣，系統再啟動后，SF燈應滅掉。元素類型含義復位S1按鈕出發一個硬件復位；控制和驅動復位后完整重起。NMI S

20、2按鈕對處理器發出觸發和NMI請求，NMI非屏蔽中段S3旋轉開關NCK啟動開關位置0：正常操作模式位置1：NCK復位（缺省值啟動）值為27：預留S4旋轉開關PLC模式選擇開關位置0：PLC運行/編程模式位置1：PLC運行模式位置2：PLC停機模式位置3：清PLC內存H1(左列)顯示燈顯示燈+5V：電源電壓在允許范圍內時亮NF:NCK啟動過程中，其監控器被觸發時，此燈亮CF：當COM監控器輸出一個報警時，此燈亮CB:通過OPI接口進行數據傳輸，此燈亮CP:通過PC的MPI接口進行數據傳輸時，此燈亮綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H2(右列)顯示燈顯示燈PR:PLC運行狀態PS:PLC停機狀態PF:當PLC監

21、控器輸出一個報警時：此燈亮；當PLC監控器輸出一個報警時：所有4個燈都亮FFO:PLC強制狀態·燈滅：沒有PROFIBUS DP配置或無故障·燈閃：DP配置了，但一個或一個以上的從站丟失·燈亮：故障（例如：無令牌循環）綠燈紅燈紅燈黃燈黃燈H3七段數碼管顯示“6”，表示啟動完成（五）數據備份在進行調試時，為了提高效率不做重復性工作，需對所調試數據適時地做備份。在機床出廠前，為該機床所有數據留檔，也需對數據進行備份。完整的840D系統數據分為三種：NCK數據、PLC數據、MMC數據。有兩種數據備份的方法：1.系列備份（Series Start-up）:特點： （1）用

22、于回裝和啟動同SW版本的系統（2）包括數據全面，文件個數少（*.arc） （3）數據不允許修改，文件都用二進制各式（或稱作PC格式）特點： （1）用于回裝不同SW版本的系統（2）文件個數多（一類數據，一個文件） （3）可以修改，大多數文件用“紙帶格式：即文本格式做數據備份需以下輔助工具：PCIN軟件V24電纜（6FX2002-1AA01-0BF0）PG740（或更高型號）或PC 由于MMC103可帶軟驅，硬盤，NC卡等；它的數據備份更加靈活，可選擇不同的存儲目標，以其為例介紹具體操作步驟：·數據備份（1）在主菜單中選擇“Service”操作區；（2）按擴展件“”“Series Sta

23、rt-up”選擇存檔內容NC,PLC,MMC并定義存檔文件名；（3）從垂直菜單中，選擇一個作為存儲目標：V.24 指通過V.24電纜船只外部計算機（PC）；PG 編程器（PG）；Disk MMC所帶的軟驅中的軟盤；Archive 硬盤；NC Card NC卡。選擇其中V.24和PG時，應按“Interface”軟件鍵，設定接口V.24參數；（4）若選擇備份數據到硬盤，則:“Archive”（垂直菜單）“Start”.·數據恢復MMC103的操作步驟（從硬盤上恢復數據）： a:“Service”； b:擴展鍵“”； c:“Series Start-up”； d:“Read Start-

24、up Archive”（垂直菜單）； e:找到存檔文件，并選中“OK”； f:“Start”（垂直菜單）；無論是數據備份還是數據恢復，都是在進行數據的傳送，傳送的原則是：永遠是準備接收數據的一方先準備好，處于接受狀態；兩端參數設定一致。（六）西門子840D數控系統常用維修方法日常維修SIN840D數控系統常用維修方法如下：、MMC102軟件版本為V03.06.10。開機啟動時顯示：Application ErrorABNORMAL PROGRAM TERMINATION CLOSE按回車鍵確認后顯示：RegieWARNING: Application mbdde didnt postInitc

25、omplete！Press <enter> and continue按回車鍵確認后，能進入加工區界面，但在通道狀態欄中顯示6個“？”，報警和信息行無任何顯示，進入診斷界面后無任何顯示、死機。經過分析上述故障現象，MMC102板的硬盤上有邏輯壞道，造成報警文本文件丟失。一般可更換備份硬盤排除此故障，現介紹一種若沒有備份硬盤，使用ghost系統備份軟件修復此硬盤邏輯壞道的方法（ghost軟件具有修復硬盤邏輯壞道的功能）。（1）機床關機斷電，將筆記本電腦硬盤從機床MMC102板上拆下。（2）關閉一臺安裝有Windows 98第二版操作系統的臺式計算機。切斷電源，打開機箱，將機床上硬盤通過

26、插接式轉換電路板連接到第二主硬盤位置。計算機開機以后，運行Ghost 7.5軟件，進入Ghost 7.5軟件后，在Local中選擇“Partition”磁盤分區選項中的“To Image”進行機床硬盤的C盤分區復制備份，按照屏幕提示依次選擇源盤即機床硬盤，要備份的硬盤分區，再選擇備份文件存放的路徑與文件名（起名創建），保存后臺式計算機的硬盤中。回車確定后，出現提示框點擊“Fast”少量壓縮，確認選擇“Yes”，即開始執行復制。在復制時又出現提示“有壞語句是否繼續”，必須選擇“Yes”，又出現提示“忽視后面的壞語句”，必須選擇“No”，然后計算機自動完成硬盤分區數據復制，在計算機硬盤中生成一個擴

27、展名為gho的鏡像文件。（4）使用Ghost 7.5軟件進行硬盤分區數據恢復。計算機中運行Ghost 7.5軟件后，在Local中選擇“Partition”磁盤分區選項中的“Form Image”進行機床硬盤的C盤分區恢復還原，按照屏幕提示依次選擇擴展名為gho的鏡像恢復還原文件，要恢復還原文件的機床硬盤及C盤分區，選擇“Yes”執行完成機床硬盤的C盤分區恢復還原工作。（5）退出Ghost 7.5軟件，關閉計算機，將機床硬盤從臺式計算機上拆下。（6）將剛修復的硬盤裝到機床MMC102板上，加電試機，機床能正常引導啟動，進入機床工作界面，試運行若干個加工程序，一切正常，證明硬盤修復成功。數控系統在啟動時，要對硬件進行檢測，若電機或電纜損壞，將不能通過硬件檢測，有報警機床不能正常工作。為不停止生產，此時可將該軸進行屏蔽處理，轉換為虛擬軸，使機床可以繼續工作。例如屏蔽臥式加工中心機械手TC1軸，步驟如下：（1）啟動界面中，輸入制造商級口令“SUNRISE”。（2）改機械手TC1軸專用機床數據：30130 CTRLOUT_TYPE=0，將控制輸出禁止輸出到端口；30200 NUM_ENCS