数控铣床SIEMENS数控系统情况及故障诊断与维修方法

　　SIEMENS数控系统也是国际有名的数控系统．现将其系统情况及故障诊断与维修方法介绍如下．
    1．SIEMENS典型系统结构简介
    (1)sINLMFRIK 810／820系统  该系统结构简单，适用于普通经济型数控铣床。810与820的区别仅在于显示器，810为9in单色显示，系统　　电源为Dc24V；820为12in单色或彩色显示，系统电源为Ac',220V，其余硬件、软件部分完全一致。810／820系统最大可控制6个轴(其中允许有2个作为主轴控制)，以及3轴联动。系统由电源、显示器、CPU板．存储器(MEM／EPROM／RAM)板、I／0板、接口板、显示控制板、位控板和机箱等硬件组成。硬件采用了较多的大规模集成电路和专用集成电路，系统的模块少，整体结构简单，通常无需进行硬件调整和设定。系统软件上，增加了蓝图编程、固定循环、极坐标编程、cL800语言编程等功能。PLc采用s’FEP5语言编程，指令丰富，通过0B、PB、SB以及FB等功能块为结构化编程提供了良好的环境。810／820系统还具有“通道”控制功能，可以两个“通道同时工作，为机床设计人员提供了便利。
    (2)SINuMERIK 802系统  该系统有802S／SE／Sbase IJine：，802(：／cE／(2base Line和802D等型号，该系列的系统结构简单、体积
小、可靠性高，适用于普及型数控铣床。802S／，SE／Sbase：Line系列采用步进电动机驱动；802(：／(]E／iCbase L,ine系列采用数字式交流伺服驱动系统。802S和802C系列的CNC结构完全相同，可以进行3轴控制／3轴联动；系统带有±10V的主轴模拟量输出接口，可以配具有
模拟量输入功能的主轴驱动系统(如变频器)。802S、802C系列还可以配()P020独立操作面板和McP机床操作面板，显示器为7in或
　　5．7in单色液晶显示。集成内置式PLC最大可以控制64点输入与输出，PLC的I／／0模块与ECu问通过总线连接，系统体积小、结构紧凑、性能价格比高。802D与802S、802(：有较大的不同，在功能上有所改进与提高，系统采用sIEMENS Pcu210模块，控制轴数为4轴／4轴联动，可以通过611u伺服驱动器携带10V主轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的主轴驱动系统。该系统可以配()P020独立NC键盘、McP机床操作面板、10．4in彩色液晶显示器。它与驱动、I／O模块问利用PROFIBuS总线进行连接，I／0模块采用了独立的输入、输出单元(PP72／48 I／0单元)，每一系统最大可以配备两个PP72／48I／0单元，点数比802S／c系统大大增加，最大可以到144／96。802D系统的伺服驱动与802C相同，通常采用sI：EMENS611数字式交流伺
　　服驱动系统，驱动器的测试可以直接利用SIMOCOMU软件完成，调整十分方便。在软件上，802D除保留了sIEMENS传统的编程功能外，主要在以下两方面进行了改进：一是增加了PLC程序“梯形图”显示功能，方便了维修；二是可以使用非slEMENS代码指令进行编程，系统的开放性更强。802S／SE、802c／cE的系统结构如图3．28、图3—29所示。
    (3)sINuMERIK 810D／8401-)系统这两种系统结构相似，但在性能上有较大的差别。810D采用SIEMENS CCu(("ompact(；ontrol unjt)模
块，最大控制轴数为6轴，l通道工作；840[)采用SI。EMENS Ncu(Nu—merical(；ontrol uNIT)模块，处理器为。Pent：ium(NCU573)或AMI)K6．2(NCu 572)或486(NCu 571)系列，当采用NCu572或NCU573时，cNc的存储器容量为1GB，最大控制的轴数可达3l轴，10通道同时工
作。采用NCU57l时，控制轴数为6轴，2通道同时]二作。810D／840D系统可以在windows环境下运行，系统功能强大、开放性好，软件十分丰富。系统除具有数字化仿形功能、NuRBS插补、样条插补、多项式插补和3D刀补等先进功能外，还可以配套ShopmilL(铣床、加工中心)或Shopturn及Autoturn(车床)图形对话式操作编程软件，直接进行人机对话式编程。系统还可以进行2D动态模拟显示与3D立体图形模拟显示。此外通过配套的EASYMASK软件，用ASCII编辑器进行用户屏幕设计，开放性更强。该系统的PLC编程可以采用s7-i Graph点阵图形辅助编程工具，进行PLC程序设计。该系列的NC还具有神经网络功能，通过自学习、自优化系统，自动完成伺服系统的优化调整，使系统的调整时间大大缩短。由于丰富的软件替代了一部分硬件功能，因此810D／840D的硬件特点是模块少、结构简单、故障率低。

　　CCU(NCU)、MMC和PLC三部分组成了数控装置。CCU或NCU与61 1数字伺服驱动安装在一起，通过设备总线相连。CCU(NCU)是系统的核心，它包括CNC与PLC的硬件与软件、MPI接口、PROFIBUS总线接口、RS232接口、手轮接口以及测量接口等部分。MMC(人机界面)、操作面板OP(包括
10．4inTl~T显示器与NC键盘)、机床操作面板MCP一般安装在操纵台上，它们与CCU(NCU)问通过PROFIBUS总线连接。MMC实际是一台独立的计算机，它有独立的Pent，ium CPu、硬盘、软驱、TFT显示器与Nc键盘等，可以在windows环境下运行，因此它既是cNC的人机界面，又可以安装独立的软件(HMI)。MCP作为机床操作面板，是总线上的一个节点。根据机床的不同，可以选择不同的操作面板。与S7—300兼容的PLC使用与s7—300相同的软件与硬件，
PLc的电源模块、接口模块、I／／0模块单独安装，它们与系统问通过S7总线与CCu或NCu连接。通过cNC与611D、S7等可编程序控制器的组合，可以构成满足不同要求的全数字控制系统。
    除以上介绍的典型系统外，SIEM’ENS数控系统在用的还有早期生产的sINuMERIK 6系统，该系统是与FANuc公司合作生产的；SINuMERIK 3系统，该系统是20世纪80年代欧州所用的典型系统；还有在进口机床上用得较多的SINUMERIK 8系统、SINUMERIK 840(：系统、sINuMERIK 850／880系统。其中，sINuM．ERIK 840(：的功能与SINuMERIK 840D基本相同，而SINuMERIK 850／880系统的功能较强。