840D数控系统性能.doc

1、一、SINUMERIK 840D 数控系统性能 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 880 和 840C 的三 CPU 结构：人机通信 CPU（MMC-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（Numerical Control Unit ）中，但在逻辑功能上相互独立。相对于前几代系统，SINUMERIK 840D 具有以下几个特点：

2、（1）数字化驱动 在 SINUMERIK 840D 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 最多可以配 31 个轴，其中可配 10 个主轴。 （3）可以实现五轴联动 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 采用 Windows 95 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 SINUMERIK 840D 可以实现加工（Machine） 、参数设置（ Parameter） 、服务（Services） 、

3、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 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 系统软件分为西门子服务级、机床制造厂家级、最终用户级等 7 个软件保护等级，使系统更加安全可*。 （8）硬件高度集成化 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 的软硬件系统根据功能和作用划分

4、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 SINUMERIK 840D 数控系统内装 PLC 最大可以配 2048 输入和 2048 输出，而且采用了Profibus 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 SINUMERIK 840D 数控系统是一个基于 PC 的数控系统。 二、SINUMERIK 840D 数控系统硬件结构 下面介绍其主要的功能部件。 1. 数字控制单元 NCU NCU（Numerical Control Unit）是 SINUMERIK 840D 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、

5、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 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 中有 OP031、OP032、OP032S 、OP030 以及

6、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、TEACH IN 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 0150%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

7、能和驱动使能。 （5）进给轴操作区 进给轴倍率开关，实现主轴转速 0200%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。 西门子数控系统产品优缺对比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。 西门子各系统的性价比较 1.

8、 SINUMERIK 802D 具有免维护性能的 SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将 CNC、PLC 、人机界面和通讯等功能集成于一体。可*性高、易于安装。 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 PROFIBUS 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

9、。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. SINUMERIK 810D 在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D 第一次将 CNC 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

10、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。 3.SINUMERIK 840D INUMERIK 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

11、制精度。 我说说西门子 840D 数控系统的特点：840D 数控系统的特点西门子 840D 是 90 年代后期的全数字化高度开放式数控系统，它与以往数控系统的不同点是数控与驱动的接口信号是数字量的，它的人机界面建立在 FlexOs 基础上，更易操作，更易掌握，软件内容更加丰富。它具有高度模块化及规范化的结构，它将 CNC 和驱动控制集成在一块板子上，将闭环控制的全部硬件和软件集成在一平方厘米的空间中，便于编程、操作和监控。840D 的计算机化、驱动的模块化和驱动接口的数字化，这三化代表着当今数控的发展方向。840D 与西门子 611D 伺服驱动模块及西门子 S7-300PLC 模块构成的全数字

12、数控系统，应用于众多数控加工领域，能实现钻、车、铣、磨等数控功能。840D 数控系统主要性能及特点有以下几个方面：控制类型 采用 32 位微处理器，实现 CNC 控制，可完成 CNC 连续轨迹控制以及内部集成式 PLC 控制。机床配置 最多可控制 31 个轴（最多 31 个主轴）。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类零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主轴同步操作的功能。操作方式 操作方式主要有 AUTOMAIC(自动)、JOG(手动) 、TEACH IN(交互式程序编制)、MDA(手动过程数据输入) 。轮廓和补偿 840D 可根据用户程

13、序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的接近和退出及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿和测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。安全保护功能 数控系统可通过预先设置软极限开关的方法，进行工作区域的限制，当超程时可以触发程序进行减速，对主轴的运行还可以进行监控。NC 编程 NC 编程符合 DIN66025 标准，具有高级语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混和尺寸的编程，程序编程与加工可同时进行，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 集成 S7300，PLC 程序和数据内存可扩展到 288KB，I/O 模块可扩展到 2048 个

14、输入/输出点，PLC 程序可以极高的采样速率监视数字输入，向数控机床发送运动停止/启动命令。操作部分硬件 840D 系统提供有标准的 PC 软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在 Window98/2000 下开发自定义的界面。此外，2 个通用接口RS-232 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行接口完成程序存储、读入及打印工作。数据通信部分 840D 系统配有 RS232/TTY 通用操作员接口，加工过程中可同时通过通用接口进行数据输入/输出。此外，用 PCIN 软件还可以进行串行数据通讯，通过 RS-232 接口可方便地使 840D 与西门子编程器或普通的个人电脑连接起

15、来，进行加工程序、PLC 程序、加工参数等各种信息的双向通讯。用 SINDNC 软件可以通过标准网络进行数据传送，还可以用 CNC 高级编程语言进行程序的协调。轴优化调试部分 在 MMC103 上直接使用”Startup-tool”软件对轴的速度环、位置环进行优化特别方便。系统也可以在 MMC102 或安装在PG740 上可以选择轴优化软件“IBN-TOOL”对各轴的速度环、位置环进行优化，代替了以前通过示波器来观察驱动带电动机和负载时的阶跃响应。(一)SINUMERIK 840D 数控系统性能 SINUMERIK 840D 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

16、子前两代系统 SINUMERIK 880 和 840C 的三 CPU 结构：人机通信 CPU（MMC-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（Numerical Control Unit）中，但在逻辑功能上相互独立。相对于前几代系统，SINUMERIK 840D 具有以下几个特点：1数字化驱动在 SINUMERIK 840D 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轴控规模大最多可以配 31 个轴，其中

17、可配 10 个主轴。3可以实现五轴联动SINUMERIK 840D 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SINUMERIK 840D 采用 Windows 95 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SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 与异域 PC 机通信，完成修

18、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SINUMERIK 840D 系统软件分为西门子服务级、机床制造厂家级、最终用户级等 7 个软件保护等级，使系统更加安全可靠。8硬件高度集成化SINUMERIK 840D 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靠性。9模块化设计SINUMERIK 840D 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SINUMERIK 840D 数控系统内装 PLC 最大可以配 2048 输入和 2048 输出，而且采用了 Profibus 现场总线和 MPI 多点接口通信协议，大

19、大减少了现场布线。11PC 化SINUMERIK 840D 数控系统是一个基于 PC 的数控系统。（二）SINUMERIK 840D 数控系统硬件结构SINUMERIK 840D 系统硬件组成原理如图 1 所示。图 1 SINUMERIK 840D 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 NCUNCU（Numerical Control Unit）是 SINUMERIK 840D 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 SINUMERIK 840D 中，NC-CPU 和 P

20、LC-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-CPUMMC-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 SINUMERIK 840D 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 MCPMCP 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

21、 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、TEACH IN 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 0150%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，实现主轴转速 0200%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

22、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。5I/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。（三）SINUMERIK 840D 数控系统软件结构SINUMERIK 840D 系统软件结构如图 2 所示。图 2 SINUMERIK 840D 数控系统软件结构图SINUMERIK 840D 软件系统包括 4 大类软件：MMC 软件系统、NC 软件系统、PLC 软件系统和通信及驱动接口软件。1MMC 软件系统在 MMC102/103 以上系统均带有 5GB 或 10GB 的硬盘，内装有基本输入、输出系统（BIOS），DR-

23、DOS 内核操作系统、Windows95 操作系统，以及串口、并口、鼠标和键盘接口等驱动程序，支撑 SINUMERIK 与外界 MMC-CPU、PLC-CPU、NC-CPU 之间的相互通信及任务协调。2NC 软件系统NC 软件系统包括下列内容：(1)NCK 数控核初始引导软件该软件固化在 EPROM 中。(2)NCK 数控核数字控制软件系统它包括机床数据和标准的循环子系统，是西门子公司为提高系统的使用效能，而开发的一些常用的车削、铣削、钻削和镗削功能等软件。用户必须理解每个循环程的参数含义才能进行调用。(3)SINUMERIK 611D 驱动数据它是指 SINUMERIK 840D 数控系统所

24、配套使用的 SIMODRIVE 611D 数字式驱动系统的相关参数。(4)PCMCIA 卡软件系统在 NCU 上设置有一个 PCMCIA 插槽，用于安装 PCMCIA 个人计算机存储卡，卡内预装有 NCK 驱动软件和驱动通信软件等。3PLC 软件系统PLC 软件系统包括 PLC 系统支持软件和 PLC 程序。(1)PLC 系统支持软件它支持 SINUMERIK 840D 数控系统内装的 CPU315-2DP 型可编程逻辑控制器的正常工作，该程序固化在 NCU 内。(2)PLC 程序它包含基本 PLC 程序和用户 PLC 程序两部分。4通信及驱动接口软件它主要用于协调 PLC-CPU、NC-CP

25、U 和 MMC-CPU 三者之间的通信。一、西门子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. SINUMERIK 802D 具有免维护性能的 SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将 CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。 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 PROFIBUS 将驱动器

26、、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. SINUMERIK 810D 在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D 第一次将 CNC 和驱动控制集成在一块板子上。快速的循环处理能力

27、，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 840D3.SIN

28、UMERIK 840DSINUMERIK 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。二、西门子产品功能SINUMERIK 840D 标准控制系统的特征是具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，这些功能在使用中不会有任何相互影响。全数字化的系统、革新的系统结构、更高的控制品质、更高的系统分辨率以及更短的采样时间，确保了一流的工件质量。 控制类型

29、采用 32 位微处理器、实现 CNC 控制，用于完成 CNC 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：最多可以控制 31 个进给轴和主轴进给和快速进给的速度范围为 100-9999mmmin。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：

30、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。安全保护功能数控系统可通过预先设黄软极限开关的方法进行工作区域的限制及程序执行中的进给减速，同时还可以对主铀的运行进行监控。NC 编程840D 系统的 NC 编程符合 DIN 66025 标准(德国工业标准)，具有高级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 15 兆

31、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，uo 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 Windows982000 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 提供了多沿种的显示功

32、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，系统提供的话言有巾文、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。1. 西门子数控系统的基本构成 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 PROFIBUS 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最有特点，最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

33、通过以下的实物图观察 840D 系统。 2. 西门子 810D 系统的结构组成 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。西门子数控系统基本构成图2.1 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 Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Cont

34、rol 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 Machine communication)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 SINUMERIK840D 配 MMC103.PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子最新的操作面板

35、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(Operation pannel)OP 单元一般包括一个

36、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(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）

37、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。 2.2 NCU(Numerical control unit)数控单元SINUMERIK840D 的数控单元被称为 NCU（Numenrical Controlunit）单元（在 810D 中称为 CCU（compact 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 它由一个 COM CPU 板. 一个 PLC CPU 板和一个 DR

38、IVE 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 Profibus 借口，RS232 借口，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。2.3 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

39、(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。 2.4 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），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。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。