任务三 数控系统参数备份与恢复

任务三数控系统参数备份与恢复知识点西门子810、840,日本FANUC-Oi系统,华中数控系统基本知识.数控系统的结构与组成.数控系统的软、硬件构成.各种数控系统的一些常见操作,如参数调整、数据备份、螺距误差补偿等能力.复习数控机床的特点自动化程度高加工对象改型的适应性强良好的经济效益有利生产管理的现代化加工精度高生产效率高数控机床各种数控系统日本富士通公司-FANUC系统三菱公司-MELDDS系统德国海德汉公司-Heidenhain系统西门子公司-SINUMERIK系统中国华中数控系统其中尤以SINUMERIK系统与FANUC系统市场占有率最高。根据自己所学试说出两种系统的特点西门子数控系统高性能型普及型高性价比性能价格西门子各系统的性价比较图西门子数控系统主要有SINUMERIK802D、SINUMERIK810D、SINUMERIK840D系列。SINUMERIK802D011.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。

2.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。

3.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。

4.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。

SINUMERIK810D02在数字化控制的领域中，SINUMERIK810D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。

SINUMERIK810DNC软件选件的一系列突出优势。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。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SINUMERIK810D/810DE运行速度。另外，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。SINUMERIK840D03SINUMERIK840D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。SINUMERIK840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统

西门子数控系统的基本构成SINUMERIK802D是个集成的单元，它有NC以及人机界面（HMI）组成，通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板，完成控制功能。SINUMERIK802D构成实物。在西门子的数控产品中最具特点最具代表性的系统应该是840D系统。西门子840D系统的结构组成西门子840D系统由数控机驱动单元（CCU或NCU）、MMC、PLC构成。如图所示结构组成人机界面NUC(NumericalControlUnit)数控单元数字驱动PLC模块人机界面负责NC数据的输入与显示，它由MMC与OP组成.1，MMC(ManMachineCommunication)最常用的有两种：MMC100.2与MMC103.目前有三种PCU模块：PUC20,PUC50,PUC70.

2，操作员面板OP(Operation

Pannel)的作用是：显示数据及图形，提供人面编辑、修改程序及参数；实现软功能操作。在SINUMERIK840D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。3，机床操作面板MCP,它的的主要作用是完成数控机床的各类硬功能键的操作。NUC(NumericalControlUnit)数控单元

NCU(NumericalControlUnit)是SINUMERIK840D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SINUMERIK840D中，NC-CPU和PLC-CPU采用硬件一体化结构，合成在NCU中。根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NUC分为NUC561.2,NUC571.2,NUC572.2,NUC573.2(12轴),NUC573.2(31轴)等若干种.数字驱动数字驱动是运动控制的执行部分，由611D伺服驱动与1FT6电动机组成。PLC模块西门子840D系统PLC使用西门子SIMATICS7-300的软件与模块.如图西门子840D与810D参数体系及参数的调整。810D、840D系统参数分为两个大类：机床数据、设定数据。

机床数据是用于生产、安装、调试用的数据，主要用于设定、匹配机床的主要数据。设定数据主要是机床在使用过程中需要设定的数据，是一些常用的用于调整机床使用性能的数据。其中机床数据有以下几种类型：通用机床数据、通道机床数据、用于驱动器的机床数据、用于操作面板的机床数据、轴专用机床数据；设定数据有以下几种类型：通用设定数据、通道专用设定数据、轴专用设定数据。数据的标识如下：$MM_用于操作面板的机床数据machinemanipulate$MN_/$SN_通用机床数据/通用设定数据$MC_/$SC_通道用机床数据/通道用设定数据machinechannel/settingchannel$MA_/$SA_轴专用机床数据轴machineaxes/settingaxes$MD驱动器机床数据machinedrive1)西门子系统数据简介西门子PLC模块图2)机床数据的设定1)通用MD(General):MD10000:此参数设定机床所有物理轴，如X轴。通道MD(ChannelSpecific):MD20000→设定通道名CHAN1MD20050[n]→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西门子数控系统数据列表MD20060[n]→设定所有几何轴名MD20070[n]→设定对于此机床存在的轴的轴序号MD20080[n]→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-→设定轴指令端口=1MD30240-→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。3)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“SIMODRIVE611DSTART-UPTOOL”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。这是原为灰色的FDD,MSD变为黑色，可以选电机了；操作步骤如下：FDD-→MotorController-→MotorSelection-→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-→BootFile-→SaveBootFile-→SaveAll,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：MD30300=1MD30310=1MD30320=12、然后，再找到轴参数，用AX+,AX-找到该轴：

MD35000=1

MD3510XXX

MD35110[0]

MD35110[1]

MD35130[0]

MD35130[1]

MD36200[0]

MD36200[1]数据列表再做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。3)参数生成模式在机床调试中经常需要调整的参数主要有：MD10000:JOG速度设定MD10240:物理单位，“0”英制，“1”公制MD20070:通道中有效的机床轴号MD20080:通道中的通道轴名称MD30130:设定指输出类型，值为“1”表示有该轴，“0”为虚拟轴MD30240: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”MD30300:旋转轴/主轴，值为“1”时表示该轴为主轴MD34090:参考点偏移/绝对位移编码偏移MD34200:参考点模式。绝对编码器时值为“0”MD35000:指定主轴到机床轴，“1”为主轴MD36200:轴速度极限

FANUC系统一、FANUC系统简介FANUC系统是日本富士通公司的产品，通常其中文译名为发那科。FANUC系统进入中国市场有非常悠久的历史，有多种型号的产品在使用，使用较为广泛的产品有FANUC0、FANUC16、FANUC18、FANUC21等。在这些型号中，使用最为广泛的是FANUC0系列。系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装、各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。FANUC系统设计了比较健全的自我保护电路。

PMC信号和PMC功能指令极为丰富，便于工具机厂商编制PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。系统提供串行RS232C接口，以太网接口，能够完成PC和机床之间的数据传输。

FANUC系统性能稳定，操作界面友好，系统各系列总体结构非常的类似，具有基本统一的操作界面。FANUC系统可以在较为宽泛的环境中使用，对于电压、温度等外界条件的要求不是特别高，因此适应性很强。鉴于前述的特点，FANUC系统拥有广泛的客户。使用该系统的操作员队伍十分庞大，因此有必要了解该系统的一些软、硬件上的特点。我们可以通过常见的FANUC0系列了解整个FANUC系统的特点

1.刚性攻丝主轴控制回路为位置闭环控制，主轴电机的旋转与攻丝轴（Z轴）进给完全同步，从而实现高速高精度攻丝。主轴控制回路为位置闭环控制实现高速高精度攻螺纹。2.复合加工循环复合加工循环可用简单指令生成一系列的切削路径。比如定义了工件的最终轮廓，可以自动生成多次粗车的刀具路径，简化了车床编程。3.圆柱插补适用于切削圆柱上的槽,能够按照圆柱表面的展开图进行编程。4.直接尺寸编程可直接指定诸如直线的倾角、倒角值、转角半径值等尺寸，这些尺寸在零件图上指定，这样能简化部件加工程序的编程。5.记忆型螺距误差补偿可对丝杠螺距误差等机械系统中的误差进行补偿，补偿数据以参数的形式存储在CNC的存储器中。

6.CNC内装PMC编程功能PMC对机床和外部设备进行程序控制7.随机存储模块MTB(机床厂)可在CNC上直接改变PMC程序和宏执行器程序。由于使用的是闪存芯片，故无需专用的RAM写入器或PMC的调试RAM。8.显示装置二、FANUC0系列硬件框架1.系统构成图6

系统硬件概要图6从总体上描述了系统板上应该连接的硬件和应具有的功能

图7FANUC0i系列控制单元构成及连接图7所表示的是FANUC0i控制单元及其所要连接的部件示意图，每一个文字方框中表示的部件，都按照图中所列的位置（插座、插槽）与系统相连接。具体的连接方式、方法请参照FANUC连接说明书（硬件）的各章节。2.系统连线系统综合连接图(1)系统综合连接图(2)系统的综合连接详图中标示了系统板上的插槽名以及每一个插槽所连接的部件。3.系统构成主轴电动机的控制有两种接口；模拟和数字(串行传送)输出。模拟接口需用其他公司的变频器及电动机。

（1）模拟主轴接口模拟主轴的接口定义如图所示模拟主轴的连接如图所示：（2）串行主轴接口串行主轴的接口定义如图所示串行输入串行输出串行主轴的连接如图所示：

4.数字伺服伺服的连接分A型和B型，由伺服放大器上的一个短接棒控制。A型连接是将位置反馈线接到cNc系统,B型连接是将其接到伺服放大器。0i和近期开发的系统用B型。o系统大多数用A型。两种接法不能任意使用，与伺服软件有关。连接时最后的放大器JxlB需插上FANUC(提供的短接插头，如果遗忘会出现#401报警.另外，荐选用一个伺服放大器控制两个电动机，应将大电动机电抠接在M端子上，小电动机接在L端子上．否则电动机运行时会听到不正常的嗡声。三、FANUC系统参数

参数在NC系统中用设定NC数控机床及辅助设备的规格和内容，及加工操作所必需的一些数据。机床厂家在制造机床、最终用户在使用过程中，通过参数的设定，来实现对伺服驱动、加工条件、机床坐标、操作功能、数据传输等方面的设定和调用。机床厂商、用户在配备、使用FANUC系统时，根据具体的使用状况，有大量的参数需要调整和设置。在使用和调整这些参数是有必要搞清楚这些参数的用途和设置方法。在下文中介绍一些有关FANUC系统参数的常识和一些常用参数。

数据形式

位型

0或1

位轴型

字节型

-128`127

0~256

有些参数中不使用符号

字节轴型

字型

-32768~3276

0~65535有些参数中不使用符号

字轴型

双字型

-99999999~99999999

双字轴型

（一）FANUC系统参数分类按照数据形式参数可以分为下表所表示的类别：1、对于位型和位轴型参数，每个数据号由8位组成，每一位有不同的意义。2、轴型参数允许参数分别设定给每个控制轴。3、每个数据类型有一个通用的有效范围，参数不同其数据范围也不同。为了进一步说明这两类数据在数据设定方面的区别，特举如下两个例子：1、位型和位轴型参数举例

1000

#7

#6#5#4

#3

#2

#1

#0

数据号

SEQ

INI

ISO

TVC

数据内容通过该例可以知道位型和位轴型的数据格式，它们都是每一个数据号由0~7位数据组成。在描述这一类数据时可以用这样的格式来说明：数据号.位号。比如上例中的ISO参数就可以用这样的符号来表示：1000.1。1000.1=0时表示数据采用EIA码输出，1000.1=1时表示数据输出采用ISO码。位型和位轴型数据就是用这样的方式来设定不同的系统功能。下面介绍一些常用的系统参数：1、与各轴的控制和设定单位相关的参数：参数号1001~1023；这一类参数主要用于设定各轴的移动单位、各轴的控制方式、伺服轴的设定、各轴的运动方式等等。2、与机床坐标系的设定、参考点、原点等相关的参数：参数号1201~1280；这一类参数主要用于设定机床的坐标系的设定，原点的偏移、工件坐标系的扩展等等。3、与存储行程检查相关的参数：参数号：1300~1327；这一类参数的设定主要是用于各轴保护区域的设定等等。4、与设定机床各轴进给、快速移动速度、手动速度等相关的参数：参数号：1401~1465；这一类参数涉及机床各轴在各种移动方式、模式下的移动速度的设定，包括快移极限速度、进给极限速度、手动移动速度的设定等等。5、与加减速控制相关的参数：参数好：1601~1785；这一类参数用于设定各种插补方式下的启动停止时的加减速的方式，以及在程序路径发生变化时（如出现转角、过渡等）进给速度的变化6、与程序编制相关的参数：参数号：3401~3460;用于设置编程时的数据格式，设置使用的G指令格式、设置系统缺省的有效指令模态等等和程序编制有关的状态。7、与螺距误差补偿相关的参数：参数号：3620~3627；我们知道，数控机床具有对螺距误差进行电气补偿的功能。在使用这样的功能时，系统要求对补偿的方式、补偿的点数、补偿的起始位置、补偿的间隔等等参数进行设置。

0D系列：0—TD

用于车床

0—MD

用于铣床及小型加工中心

0—GCD

用于圆柱磨床

0—GSD

用于平面磨床

0—PD

用于冲床

0C系统：0—TC

用于普通车床、自动车床

0—MC

用于铣床、钻床、加工中心

0—GCC

用于内、外磨床

0—GSC

用于平面磨床

0—TTC

用于双刀架、4轴车床华中数控系统一

华中数控系统基本构成

1.华中数控系统产品类型华中数控系统是基于通用PC的数控装置，是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关的重大科技成果。华中数控系统发展为三大系列：世纪星系列、小博士系列、华中I型系列。而华中I型系列为高档高性能数控装置，为满足市场要求，开发了世纪星系列、小博士系列高性能经济型数控装置。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业Pc机，彩色LCD液晶显示器，内置式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用；小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置。具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。2.华中数控系统主要技术规格

华中“世纪星”数控系统是在华中I型、华中2000系列数控系统的基础上，满足用户对低价格、高性能、简单、可靠的要求而开发的数控系统。华中“世纪星“系列数控单元(HNC—2lT、HNC—21／22M)采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC，配置7.5＂或9.4＂彩色液晶显示屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PLC接口于一体，支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能，具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点。主要应用于车、铣、加工中心等各种机床控制。HNC—21／22M铣削系统功能介绍如下：（1）最大联动铀数为4轴：（2）可选配备种类型的脉冲式、模拟式交流伺服驱动单元或步进电机驱动单元以及H5v系列串口式伺服驱动单元。（3）除标准机床控制面板外，配置40路光电隔离开关量输入和32路开关量输出接口、手持单元接口、主铀控制与编码器接口。还可扩展远程128路输入／128路输出端子板。（4）采用7．5”彩色液晶显示器(分辨率为640x480)，全汉字操作界面、故障诊断与报警、多种形式的图形加工轨迹显示和仿真，操作简便，易于掌握和使用。（5）采用国际标准G代码编程，与各种流行的ＣAD／CAM自动编程系统兼容具有直线、圆弧、螺旋线、固定循环、旋转、缩放、镜像、刀具补偿、宏程序等功能。（6）小线段连续加工功能．特别适合于CAD／CAM设计的复杂模具零件加工。（7）加工断点保存／恢复功能，方便用户使用。（8）反向间隙和申、双向螺距误差补偿功能：（9）超大程序加工能力，不需DNC，配置硬盘可直接加工单个局达2GB的G代码程序;（10）内置RS232通信接口．轻松实现机床数据通信3.华中数控系统产品型号4.华中数控系统部件连接其中一种世纪星数控系统的接口布局实物图如下所示：在上图中有连接各个进给轴的接口，主轴的控制接口，以及用于辅助控制的输入输出接口，还提供了电源、键盘、以太网、软驱以及RS232的接口等。接下来展示一组真实的世纪星数控系统的实物连接图，

二

华中数控系统与驱动装置的连接华中数控系统的进给轴的控制类型有脉冲式接口、串行接口、模拟接口三

世纪星数控系统参数世纪星数控系统的参数修改后，都必须重启数控系统才能生效。按照功能和和重要性确定了参数的等级，装置设置了三种级别的权限，不同授权的用户可以修改相应等级的参数。通过这种方式可以对系统参数进行恰当的保护，防止不必要的事故、故障。查看和备份数据不需要特别授权。可以通过一种树型结构来描述系统的参数构成，通过这个树形机构可以清楚的看到，世纪星系统的参数构成。这些构成系统参数的各类参数，分别由若干个参数构成。具体的每一个参数的内容和所要调整和控制的性能，可参照华中数控股份有限公司编制的《世纪星数控装置连接说明书》。发那科FANUC系统数据备份与恢复FANUC数控系统中加工程序、参数、螺距误差补偿、宏程序、PMC程序、PMC数据，在机床不使用是是依靠控制单元上的电池进行保存的。一、FANUC系统数据备份与恢复（一）概述FANUC数控系统中加工程序、参数、螺距误差补偿、宏程序、PMC程序、PMC数据，在机床不使用是是依靠控制单元上的电池进行保存的。如果发生电池时效或其他以外，会导致这些数据的丢失。因此，有必要做好重要数据的备份工作，一旦发生数据丢失，可以通过恢复这些数据的办法，保证机床的正常运行。FANUC数控系统数据备份的方法有两种常见的方法：1、使用存储卡，在引导系统画面进行数据备份和恢复；2、通过RS232口使用PC进行数据备份和恢复。（二）使用存储卡进行数据备份和恢复数控系统的启动和计算机的启动一样，会有一个引导过程。在通常情况下，使用者是不会看到这个引导系统。但是使用存储卡进行备份时，必须要在引导系统画面进行操作。在使用这个方法进行数据备份时，首先必须要准备一张符合FANUC系统要求的存储卡（工作电压为5V）。具体操作步骤如下：

1、数据备份：（1）、将存储卡插入存储卡接口上(NC单元上，或者是显示器旁边)；（2）、进入引导系统画面；（按下显示器下端最右面两个软键，给系统上电）；（3）、调出系统引导画面；下面所示为系统引导画面：（4）、在系统引导画面选择所要的操作项第4项，进入系统数据备份画面；（用UP或DOWN键）（5）、在系统数据备份画面有很多项，选择所要备份的数据项，按下YES键，数据就会备份到存储卡中；（6）、按下SELECT键，退出备份过程；2、数据恢复：（1）、如果要进行数据的恢复，按照相同的步骤进入到系统引导画面；（2）、在系统引导画面选择第一项SYSTEMDATALOADING;（3）、选择存储卡上所要恢复的文件；（4）、按下YES键，所选择的数据回到系统中；（5）、按下SELECT