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●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（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．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。
●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。
硬件的接口
一．840d系统的接口
q 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。
q 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。profibus的通讯电缆和mpi的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。
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
1．611系列的驱动分成模拟611a，数字611d和通用型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。
2．611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。
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
q 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.
3．611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nck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。
x321： 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
西门子数控系统调试，编程和维修概要（三）
——西门子数控系统调试，编程和维修概要
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。q
★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，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。
系统的连接与调试
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