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学习实例： SIEMENS 810D

学习实例： SIEMENS 810D. NCK. HMI. 数控系统. PLC. Numeric Control Kernal： 数控核心和 PLC 的 CPU。. 一、 系统结构. 1.人机界面. 2.数控单元. NCK. 3.驱动单元. 4. PLC 模块. 二、810 D 与 CCU. 目前我们使用的是 CCU3 单元。. 1、分类. CCU1. CCU 单元. CCU3. 2、 CCU 的构成. 数控核心 CPU. SIMATIC PLC 的 CPU. CCU 构成. 810D 数控软件和 PLC 软件.

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Presentation Transcript

  1. 学习实例： SIEMENS 810D

  2. NCK HMI 数控系统 PLC Numeric Control Kernal：数控核心和PLC的CPU。 一、 系统结构 1.人机界面 2.数控单元 NCK 3.驱动单元 4.PLC模块

  3. 二、810D与CCU 目前我们使用的是CCU3 单元。 1、分类 CCU1 CCU单元 CCU3

  4. 2、CCU的构成 数控核心CPU SIMATIC PLC 的CPU CCU构成 810D 数控软件和PLC 软件 MPI 、手轮、测量等接口。

  5. 3、CCU的接口及其含义

  6. 1）X411~X416接口含义 成都航空职业技术学院 机电教研室

  7. X411--X416：是系统的六路位置反馈。 这些测量是可以直接获得的，也可以间接。 直接就是位置信号来源于丝杆的光栅编码 器的位置反馈信号，也称为第二测量系统， 全闭环控制。 如果位置信号来源于电机或丝杆上的光电编码器的位置反馈信号，就是半闭环，也称为第一测量系统。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  8. MD 30230 测量系统的编码器信号来源 1：来源于电机 2：来源于光栅。 30230 $MA_ENC_INPUT_NR[0,AX1]=1 30230 $MA_ENC_INPUT_NR[1,AX1]=1 成都航空职业技术学院 机电教研室

  9. MD 30240： 实际位置反馈值的编码器类型： 0:模拟 1:原信号发生器 2:方波 3:步进 4:带EnDat接口的绝对编码器 5:带SSI接口的绝对编码器 30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX1]=1 30240 $MA_ENC_TYPE[1,AX1]=0 成都航空职业技术学院 机电教研室

  10. MD 31020： 编码器分辩率 N31020 $MA_ENC_RESOL[0,AX1]=2048 N31020 $MA_ENC_RESOL[1,AX1]=2048 成都航空职业技术学院 机电教研室

  11. X411：第一测量系统，半闭环。信号来源电机上的光电编码器的位置反馈信号。用于进给轴或主轴的位置反馈。与A1电机对应。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。X411：第一测量系统，半闭环。信号来源电机上的光电编码器的位置反馈信号。用于进给轴或主轴的位置反馈。与A1电机对应。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。 X412，X413：只能用于进给轴的位置反馈，分别用于A2、A3电机。 X414--X416则用于扩展轴或其他之用。与X304--X306对应。

  12. X411~x416接口连接图 成都航空职业技术学院 机电教研室

  13. 2）X121接口含义 I/O 设备接口 （电缆分配盒） 成都航空职业技术学院 机电教研室

  14. X121：可以连接电子手轮和手持单元。

  15. 电缆分配盒 MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5K/秒， OPI（Operator Panel Interface） 总线，它的传输速率为1.5M/秒。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  16. X121接口连接图 成都航空职业技术学院 机电教研室

  17. 3 ） X111接口含义 PLC I/O 设备连接（P 总线） 连接S7-300PLC的接口 模块IM361或紧凑型外设模块。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  18. X111接口连接图 成都航空职业技术学院 机电教研室

  19. 4 ） X102接口含义 X102：用于PROFIBUS的联网，及多台CNC的通讯。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  20. 现场总线与PROFIBUS ： 定义：现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络 优点： 实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度。 PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。

  21. 5 ） X122接口含义 X122：MPI接口，用于连接MMC、MCP、PG等设备。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  22. X122接口连接图

  23. 6 ）测量接口含义 成都航空职业技术学院 机电教研室

  24. X351：DAC1 X352：DAC2 X341：DAC3 是系统的3路D/A信号输出测试接口。 具体的物理量由软件来选择。 X342是信号接地。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  25. 7 ） X431测量接口含义

  26. X413：是终端块，其中的663是脉冲使能终端，必须和9相连。断开时控制使能失效，电机制动开关释放。AS1/AS2的内部有一幅常闭触点，启动后打开，B端口（BERO)可输入外部零点标记。X413：是终端块，其中的663是脉冲使能终端，必须和9相连。断开时控制使能失效，电机制动开关释放。AS1/AS2的内部有一幅常闭触点，启动后打开，B端口（BERO)可输入外部零点标记。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  27. 8 ） H1、H2信号灯含义接口含义 H2： PR：PLC-运行状态。 PS：PLC-停止状态。 PF：PLC 故障时，此灯亮。 PFO：PLC-强制状态。 -：无作用（复位期间短暂点亮。） H1: +5V：电源电压在容差范围内时亮。 NF：如果CCU或PLC 监控被触发，则此灯亮。 SF：驱动故障时此灯相应点亮，系统启动无误后此灯灭。 CB：如果正通过MPI 接口传输数据，则此灯亮。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  28. 9 ） S1、S3、S4信号灯含义接口含义 CCU启动开关 位置0：正常运行 位置1：NCK 总清 位置2：NCK 软件升级 位置3…7：预留 控制系统和驱动复位后重新启动引导。 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 软件支持输出的测试和诊断信息。启动完成后，正常状态显示为“6”。

  29. 认S3 和S4 均设定为“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CCU 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 状态则“PR”灯亮，表明PLC 运行正常。 成都航空职业技术学院 机电教研室

  30. SIMODRIVE 611D 驱动总线 10 ）其它接口含义 PCMCIA 插槽 存储卡，可存放系统软件。 设备 总线 接口 X151 轴扩展连接X304-X306 X304与X414对应、 X305与X415对应、 X306与X416对应。

  31. CCU3接口总图 成都航空职业技术学院 机电教研室

  32. SINUMERIK 810D 系统连接图

  33. 二、SIMODRIVE 611电源模块 1、功能 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。 完成强电供电和弱电供电 强电：由DC LINK CONNECTION直流母线输出600V直流 电供给交-直-交的变频驱动模块使用。 弱电：提供+/-15、24、5V，由DEVICE BUS设备总线输出，供数控模块和驱动模块内部工作。

  34. 2、分类 U/E ：5/10/28 KW 不带馈入装置 SIMODRIVE 611 I/RF：带馈入装置 反馈制动，在输入处要接入三相电抗器。 UE过去叫OL(Open Loop)开环电源模块 ，能耗制动。

  35. 6SN1145-1BA01-0BA1

  36. 3、接口参数说明 1）指示灯说明

  37. 设备没有准备好，表示63、64、48没有和9连接。设备没有准备好，表示63、64、48没有和9连接。 5、电源进线：指得是380V进线故障。 电源模块正常工作应该是黄色灯亮，其余灯亮均不正常。

  38. 2）X111接口 X111：提供了一副常开和常闭的内部触点， 上电启动后分别闭合和打开，这两个端口 用户可以外接使用。 74、73.1：NC触点。

  39. 相关说明： SIMODRIVE 611A的电源模块上有一个“准备好”继电器，分别有一常开（72－73.1)和一常闭（73.2－74）两个触点输出。 此继电器有两种应用方法： 1）“准备好”状态（缺省,S1.2=Off）：如果电源未连接6SN1123和6SN1118；此状态要求电源的48、63、64各个使能接通且电源没有故障，即可输出。如果连接了6SN1123和6SN1118，还要求所有的6SN1118的663、65使能连接且各轴均没有故障，继电器才有输出。 2）“无故障”状态（S1.2=ON)：如果电源未连接6SN1123和6SN1118；此状态要求电源的48接通且电源没有故障，继电器即可输出。如果连接了6SN1123和6SN1118，并不要求所有的6SN1118的663、65使能连接，但要求各轴没有故障，继电器才有输出。

  40. 3）X121接口 电机温度 提供电机过热、脉冲使能（63）、驱动使能（64）。 63、64都应该和9短接。 如果63脉冲使能信号失效的话，机床以自由运动的方式停车。电机里电流失去，所以自由运动。

  41. 9与19构成24V 电压的输出，可供维修检测时的外接电压使用。 如果64控制使能信号失效的话，机床以急停的方式停车。还有制动力矩的存在，所以急停。

  42. 3）X141接口 X141：提供+/-24、15VDC电源 和复位端口。

  43. 4）X161接口 提供建立模式（112）和接触器激活启动（48） 端口，使用时与9短接，对直流母线充电， 断开，直流母线放电。 111、213、113用于从外部检测内部主接触器的 触点是否闭合。

  44. 系统上下电顺序是很重要的。否则模块容易烧毁。系统上下电顺序是很重要的。否则模块容易烧毁。 电源模块的主要端子要有PLC 的输出来控制其顺序。 上电顺序： 1、打开主电源开关 2、释放急停开关 3、端子48 上电 4、端子63 上电 5、端子64 上电 下电顺序： 1、主轴停后，按急停开关 2、端子64 下电 3、端子63 上电 4、端子48 下电班 5、关断主电源开关 注意：每两个步骤之间应为 0.5 秒。

  45. 上电示意图：

  46. THE END

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