西门子数控系统调试,编程和维修概要.doc

1、- 1 -西门子数控系统调试,编程和维修概要概 述西门子公司数控系统产品结构数控系统的基本构成FMNC普及型高性能、低价位性能价格 802S840D高性能型802D810D普及型NCKMMCPLC数控系统802S802C- 2 -第一讲 西门子数控系统的基本构成一西门子 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

2、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SINU

3、MERIK840D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

4、OP单元一般包括一个 10.4TFT 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- 3 -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

5、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(

6、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。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

7、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- 4 -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）

8、 ，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。最多 8个 SM模块最多四级电源模块（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。二硬件的接口一 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

9、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。PS IM SMSM. SM- 5 -Profibus的通讯电缆和 MPI的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。X101 操作面板接口（OPI）X102 PROFIBUS接口X112 预留接口（NCU 与 NCU通讯）X111 SIMATIC接口（IM361）X122 PC MPI接口(MPI)X121 I/O接

10、口（电缆分配盒）H1/H2 错误和状态灯H3 段显示S1/S2 复位NMI 按钮S3 NCK 启动开关S4 PLC 启动开关X130A SIMODRIVE 611D 接口 X130B 数字模块 I/O 扩展接口（仅限于NCU573）X172 设备总线接口X173 PCMCIA 插槽（X173） 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- 6 -1611 系列的驱动分成模拟 611A，数字 611D和通用

11、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。 2611

12、 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

13、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。- 7 -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

14、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

15、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.3611 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- 8 -

16、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 N

17、CK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。X3

18、21： 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。- 9 -第二讲 系统的调试与操作一840D 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

19、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

20、,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- 10 -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

21、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.二系统的连接与调试（一）硬件的连接1. SINUMERIK810D/840D 系统的硬件连接从两方面入手

22、：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

23、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- 11 -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

24、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

25、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- 12 -复位。1NC 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 Dat

26、a）被预置为缺省值。2PLC 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S

27、1两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

28、 MMC103,由于它是可以带硬盘的，所以在它的背后也有- 13 -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

29、可。这样，系统再启动后，SF 灯应灭掉。元素 类型 含义复位 S1 按钮 出发一个硬件复位；控制和驱动复位后完整重起。NMI S2 按钮 对处理器发出触发和 NMI 请求，NMI非屏蔽中段S3 旋转开关NCK 启动开关位置 0：正常启动位置 1：启动位置（缺省值启动）为值 27：预留S4 旋转开关PLC 模式选择开关位置 0：PLC 运行位置 1：PLC 运行 P位置 2：PLC 停止位置 3：模块复位H1(左列 )显示灯显示灯 +5V：电源电压在容差范围内时亮NF:NCK 启动过程中，其监控器被触发时，此灯亮CF：当 COM 监控器输出一个报警时，此灯亮CB:通过 OPI 接口进行数据传输，

30、此灯亮CP:通过 PC 的 MPI 接口进行数据传输时，此灯亮绿灯红灯红灯黄灯黄灯H2(右列 )显示灯显示灯 FR:PLC 运行状态PS:PLC 停止状态FF:当 PLC 监控器输出一个报警时：此灯亮；当 PLC 监控器输出一个报警时：所有 4 个灯都亮FFO:PLC 强制状态-：NCU571-573未用，复位时短暂亮NCU573.2:PLC DP 状态绿灯红灯红灯黄灯黄灯- 14 -在 CPU315 2DP 上此灯有“BUSF”的标记灯灭：DP 未配置或者配置了但所有的从站未找到灯闪：DP 配置了，但一个或一个以上的从站丢失灯亮：错误（例如：总线近路无令牌通行）H3 七段数码管软件支持输出的

31、测试和诊断信息。启动完成后，正常状态显示“6”840D NCU模块控制和显示元素 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）种的 DATA）特点：（1）用于回装不同 SW版本的系统（2）文件个数多（一类数

32、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；- 15 -（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）；Dis

33、k 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

34、据的一方先准备好，处于接受状态；二两端参数设定一致。第三讲 编程 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- 16 -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

35、便于控制系统能准确计算出刀具偏置值。平面 标识 横切方向G17 X/Y ZG18 Z/X YG19 Y/Z X4.零点的位置在 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 R1带机床零点 M的机床坐标 X B2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

36、一懂得工件零位 Wa的- 17 -当前工件坐标系 M A W Z 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：PO

37、S,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

38、轴异步，这些移动运动与路径和同步运动无关。- 18 -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地址 含义N 程序编号的地址10 程序段编号G 预备功能X,Y,Z 位置数据 插补参数F 进给S 主轴速度T 刀具编号D 刀具偏置编号M 杂用功能H 辅助功能数据类型 类型 含义 数值范围INT 带正负号的整数 （2 31-1）REAL 实数（带十进制的分数） （10 -300100+300）BOOL 由代码确定 1个 ASSCII字符 0255STRING 字符串，在中的字符串， 0255数值的序列最多为 200个字符AXIS 轴

39、的名称(轴地址) 通道上任意轴的名称FRAME 翻译，旋转，比例和镜像的几何参数指令：1G 指令- 19 - 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

40、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G54G57: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2M 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- 20 -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：132000）第四讲 参数的设置在 NC调试中，参数的设置是其中重要的一

41、部分，参数设置的主要内容未匹配机器数据（Machine Data） 。机器数据和设定数据分类表区域 说明从 1000到 1799 驱动用机床数据从 9000到 9999 操作面板用机床数据从 10000到 18999 通用机床数据从 19000到 19999 预留从 20000到 28999 通道类机床数据从 29000到 29999 预留从 30000到 38999 轴类机床数据从 39000到 39999 预留从 41000到 41999 通用设定数据从 42000到 42999 通道类设定数据从 43000到 43999 轴类设定数据从 51000到 61999 编译循环用通用机床数据从

42、 62000到 62999 编译循环用通道类机床数据从 63000到 63999 编译循环用轴类机床数据 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 CHAN1MD20050n -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MD20060n -设定所有几何轴名MD20070n -设定对于此机床存在的轴的轴序号MD20080n -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

43、 -设定轴指令端口=1- 21 -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,M

44、SD变为黑色，可以选电机了；操作步骤如下：FDD-Motor Controller-Motor Selection-按电机铭牌选相应电机-OK-OK-Calculation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：MD303

45、00=1MD30310=1MD30320=1（2）然后，再找到轴参数，用 AX+,AX-找到该轴：MD35000=1MD35100=XXXXMD351100MD351101MD351300MD351301 设定相关速度参数MD362000- 22 -MD362001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”

46、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M

47、D 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- 23 -MD 36200:轴速度极限第五讲 STEP7 编程语言和 PLC程序编制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