第四章 SINUMERIK 802D实训课题.ppt

1、第四章 SINUMERIK 802D实训课题,课题一 SINUMERIK 802D系统的基本连接 课题二 SINUMERIK 802D系统的数据保护 课题三 PROFIBUS组件的连接及数据设置 课题四 SINUMERIK 802D系统的基本数据设定 课题五 PLC编程,下一页,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,课题六 机床数据对PLC信号的影响 课题七 SIMODRIVE 611U伺服驱动的设置及优化 课题八 主轴变频单元的调试及故障诊断 课题九 外围故障模拟及诊断 课题十 机床的参考点 课题十一 丝杠螺距误差的补偿,上一页,课题一 SINUMERIK 802D系统的基本连接 一

2、、实训目的 1、熟悉SINUMERIK 802D数控系统的各基本单元 2、掌握SINUMERIK 802D数控系统的电气连接 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线 3、万用表,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,三、基础知识 1、802D 基本组件及功能介绍: （1）系统控制及显示单元（PCU）:系统单元与显示单元合 为一体,如图4-1-1所示。此单元为核心单元，有一块486工控机 作主控CPU，负责数控运算、界面管理、PLC逻辑运算等。其显 示单元为一10.4吋彩色液晶显示屏（OP），与键盘输入单元组 成人机界面。 该单元与系统

3、其他单元间的通讯采用 PROFIBUS 现场总 线，另有2个RS232接口与外界通讯。 （2）PLC 输入/输出单元（PP）: 最大144点输入，96点输 出，如图4-1-2所示。由 PROFIBUS 完成与PCU的通讯。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-1-1,系统与显示单元,返回,图4-1-2,PLC 输入/输出单元,返回,（3） PROFIBUS 总线单元：由PROFIBUS子模块、各单元上 相应的PROFIBUS接口以及PROFIBUS总线电缆组成，如图4-1-3所 示。PROFIBUS 总线连接时要求各接点进出方向正确，两根线不 交叉且连接可靠，屏

4、蔽接牢。各接点插头上的设置开关严格遵 循终端为“ON”，中间各接点为“OFF”的原则。 （4）SIMODIVE611U 数字伺服驱动单元：由电源模块、功 率模块、611U控制模块组成，如图4-1-4所示。其中电源模块负 责将380V交流电转换成600V直流母线电压。 （5）伺服电机：通常有1FK6/1FK7/1FT6/1PH 等电机组 成，如图4-1-5所示。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-1-3,PROFIBUS 总线,返回,图4-1-4,SIMODIVE611U 数字伺服驱动单元,返回,图4-1-5,伺服电机,返回,2、802D 各单元间的连接:如图4

5、-1-6所示。 SINUMERIK 802D数控系统是基于PROFIBUS总线的数控系 统。信号都是通过PROFIBUS传送的。 四、实训内容 1、西门子802D系统各部件电源的连接（电源电压及容量）； 2、西门子802D系统与操作面板和机床面板的连接； 3、西门子802D系统与伺服驱动之间的连接； 4、西门子802D系统与主轴变频器之间的连接； 5、西门子802D系统与主轴编码器之间的连接； 6、西门子802D系统与手摇脉冲发生器的连接；,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-1-6,802D系统各单元间的连接,返回,7、系统PLC逻辑控制机床输入信号的连接（行

6、程开关、接近 开关等）； 8、系统PLC逻辑控制输出信号与外围强电的连接。 五、实训步骤 1、断电情况下，在实验台上找出西门子系统、伺服驱动、变 频器等各大部件，并在纸上简单绘制其在实验台上的安装位 置，标明其型号。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,2、断电情况下，根据系统连接总图，参照上述实训内容，逐 步分项检查、验证各个部件之间的连接，并在纸上继续绘制出 连接关系，标明各连接端口。 3、断电情况下，观察机床外围器件，了解走线方式、插头连 接、互套保护连接等；查看是否有松动、破损情况，如果有， 请采取措施处理。 4、一切正常方可上电，上电后系统进入正常状态，用万

7、用表 测试系统各部件电源电压，将测试结果记录在图纸上相应的部 件上。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,课题二 SINUMERIK 802D系统的数据保护 一、实训目的 1、掌握SINUMERIK 802D系统的数据备份及恢复。 2、掌握SINUMERIK 802D系统与计算机（电脑）基本通讯。 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线 3、计算机（电脑）及RS232串行通讯电缆,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,三、基础知识 1、在SINUMERIK 802D系统内，有静态存储器SRAM与高速闪 存FLA

8、SH ROM 两种存储器，静态存储器区存放工作数据（可修 改），高速闪存区存放固定数据，通常作为数据备份区、出厂 数据区、PLC程序和文本区等，以及存放系统程序，如图4-2-1 所示。 2、SINUMERIK 802D系统有三种启动方式： 启动方式分为方式0（正常上电启动）、方式1（缺省值上 电启动）、方式3（按存储数据上电启动）三种，如图4-2-2所 示。 （1）方式0：正常上电启动。即以静态存储器区的数据启,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-2-1,802D系统的存储器,返回,图4-2-2,802D系统的启动方式,返回,动。正常上电启动时，系统检测静态存储

9、器，当静态存储器掉 电，如果做过内部数据备份，系统自动将备份数据装入工作数 据区后启动；如果没有做过内部数据备份，系统会将出厂数据 区的数据写入工作数据区后启动。 （2）方式1：缺省值上电启动。以SIEMENS出厂数据启动， 制造商机床数据被覆盖。启动时，出厂数据写入静态存储器的 工作数据区后启动，启动完成后显示04060已经装载标准机床数 据报警，复位后可清除报警。 （3）方式3：按存储数据上电启动。以高速闪存FLASH ROM 内的备份数据启动。启动时，备份数据写入静态存储器的工作,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,数据区后启动，启动完后显示04062已经装载备

10、份数据报警，复 位后可清除报警。 3、SINUMERIK 802D系统的冷启动与热启动： （1）冷启动，即直接给系统加DC24V电源的系统启动。冷 启动的三种启动方式是通过系统上的S1方式选择开关选择，如 图4-2-3所示，即S1方式开关旋在位上启动为方式正常上电 启动、S1方式开关旋在位上启动为方式缺省值上电启动、 S1方式开关旋在位上启动为方式按存储数据上电启动。 （2）热启动，即系统在已启动运行通过面板选择的系统重 新启动。热启动的三种启动方式是通过系统软键选择的，如 图4-2-4所示。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-2-3,方式选择开关,返回,图4

11、-2-4,返回,4、SINUMERIK 802D系统的数据保护方法： 数据保护分为机内存储和机外存储两种。 （1）机内存储即将静态存储器SRAM区已修改过的有用数据存 放到高速闪存FLASH ROM备份数据区保存。 通常系统断电后，SRAM区的数据由高能电容C上的电压进行 保持，可在断电情况下保持数据不少于50小时（一般情况下可 在天左右）。对于长期不通电的机床，SRAM区的数据将丢 失。当重新上电时，系统会根据电容上电压的情况，在启动过,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,程中自动调用备份数据区上一次存储的机床数据（方式3启 动），若没有做过数据存储则在启动过程中自

12、动调用出厂数据 区上数据（方式1启动）。 机内存储即数据存储功能是一种不需任何工具的方便快速 的数据保护方法。 （2）机外存储即将静态存储器SRAM区数据通过RS232串行口 传输至电脑保存。 机外存储数据分为系列备份和分区备份。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,系列备份是将系统的所有数据都按照一定序列全部传输备 份并含有一些操作指令（如初始化系统、重新启动系统等）， 其中数据包括：机床数据、设定数据、R参数、刀具参数、零点 偏移、螺距误差补偿值、用户报警文本、PLC用户程序、零件加 工程序、固定循环。 系列备份的优点是备份方便，只需传输保存一个文件就可 以。但其

13、中包含一些特殊指令，不同版本的系统间一般不能通 用。 分区备份是将系统的各种数据分类进行传输备份。其中可 分四大类，每一类都可分别传输备份，具体为：1类（零件程序,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,和子程序）、2类（标准循环）、3类（用户循环）、4类 （数据）、5类（PLC-应用）。其中带符号的类别中又可以 选择某一程序或循环或数据。1类程序和2、3类循环根据用户使 用不同其中包含的程序和循环而不同，这些程序和循环可单独 分程序或循环传输备份。4类数据内包含6个子类机器数据、 设置数据、刀具数据、R参数、零点偏移、丝杆误差补偿，其中 这6个子类又可单独分类传输备份。

14、 分区备份的优点是备份的文件不分版本，可以通用，方便 制造商使用。但其备份文件很多，如备份不全就不能完全恢复 系统。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,四、实训内容 1、数据存储 2、通过RS232进行系统与电脑之间的数据传输。 五、实训步骤 1、数据存储（机内存储） 我们可以了解到802D系统的数据流向，并认识到数据存储 的重要性。用户在修改过数据后（任何数据）按最好都做一次 数据存储操作。 数据存储具体操作步骤： 步骤一、按Alt+N键或，进入诊断操作区域，如图4-2-5 所示。会在右垂直菜单条出现数据存储菜单功能。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题

15、,上一页 下一页,图4-2-5,返回,步骤二、按数据存储功能菜单键。出现对话框，要求用 户确认是否要保存数据，如图4-2-6所示。 步骤三、按确认键，进入数据存储操作，屏幕出现对话 框，要求用户别操作！别关机！按中断键，返回原画面，退 出数据存储操作，如图4-2-7所示。 步骤四、数据存储结束，返回原操作画面，在屏幕底部出 现提示数据存储结束，如图4-2-8所示。 2、启动方式和启动方法 802D系统的启动方式有三种：0方式（正常上电启动）、1 方式（缺省值上电启动）、3方式（按存储数据上电启动）。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-2-6,返回,图4-2-7

16、,返回,图4-2-8,返回,802D系统的冷启动与热启动 冷启动方法选择启动方式的具体操作步骤： 步骤一、给系统加电，系统进入DRAM自检，在自检结束的 同时按下 选择键。 步骤二、系统自动进入选择启动方式界面。 选择normal mode，即选择启动方式0（正常上电启动） 选择default data，即选择启动方式1（缺省值上电启动） 选择reload saved user data，即选择启动方式3（按存储 数据上电启动） 步骤三、按 输入键确认，系统即按所选启动方式启 动。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,热启动方法选择启动方式的具体操作步骤： 步骤一、按

17、 键或 键，进入系统 操作区域，如图4-2-9所示。 步骤二、按调试功能菜单键，如图4-2-10所示。 步骤三、通过 光标向上键或 光标向下键选择NC启 动的方式，有正常上电启动、缺省值上电启动、按存储数据上 电启动三种启动方式。 步骤六、选择确定菜单，系统按所选择的启动方式进行 重启。 3、试车数据传输（机外存储）,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-2-9,返回,图4-2-10,返回,802D系统上有二RS232口，可与外部设备（如电脑）进行数 据通讯。 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：1、设备两端通讯口设置参数需设定一致。

18、2、 永远是准备接收数据的一方先准备好，处于接收状态。 试车数据包括：机床数据、设定数据、R参数、刀具参数、 零点偏移、螺距误差补偿值、用户报警文本、PLC用户程序、零 件加工程序、固定循环。 （1）试车数据系统输出至电脑 电脑侧，打开WINPCIN，设置好接口数据（与802D系统侧相,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,对应），在Receive Data菜单下选择好数据要传至的目的地， 按回车键输入开始，等待802D的数据。 备份试车数据至电脑具体操作步骤： 步骤一、连接RS232标准通讯电缆 步骤二、按 键或 键，进入系统操作 区域。 步骤三、选择数据入/出功能软

19、菜单键。 步骤四、按RS232设置软菜单键，进入通讯接口参数设置 画面，通过右侧菜单条文本形式、二进制形式来选择通讯 接口的传输数据格式，用 光标向上键或 光标向下键,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,进行参数选择，通过 选择/转换键改变参数设定值，按 存储软菜单键。 步骤四、电脑上启动WINPCIN 软件，点击 按钮选 择二进制格式，点击 按钮设置接口参数。 将接口参数设定为PC格式（非文本二进制格式），点击 按钮保存并激活设定的通讯接口参数，点击 按钮 返回接口配置设定功能。（此步设置电脑通讯口参数） 步骤五、在WINPCIN软件中点击 按钮，出现选择接收 文件

20、名对话框，要求给文件起名同时确定目录。 输入文件名回车后使计算机处于等待状态（在此之前接口 已设定为PC 格式）。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,步骤六、在802D系统上数据选择功能中通过上下光标移 动键选择至试车数据PC一行，按读出软菜单键。 步骤七、在传输时，在802D上会有一数据输出在进行中对 话框弹出，并有传输字节数变化以表示正在传输进行中，可以 用停止软菜单键停止传输。传输完成后可用错误登记软菜 单键查看传输记录。在电脑WINPCIN中，会有字节数变化表示传 输正在进行中，可以点击 按钮停止传输。 步骤八、在传输结束后，802D上对话框消失。在电脑 W

21、INPCIN中，有时会自动停止，有时需点击 按钮停止传 输。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,（2）恢复试车数据电脑输入至系统 802D系统侧，打开制造商口令（缺省值：EVENING）。在 系统操作区域，选择数据入/出软菜单，在RS232设置中 设置好接口参数，并返回数据选择按读入菜单后，等待数 据读入，待读入试车数据后，系统需要操作确认一次。 电脑侧，打开WINPCIN，设置好接口数据，在Send Data菜 单下选择好要输出的数据，按回车键输出开始。此时，数据从 电脑传输至802D系统SRAM区，要想永久保存，再作数据存储 （PLC程序除外）。 恢复试车数据至

22、802D系统具体操作步骤：,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,步骤一、连接RS232标准通讯电缆 步骤二、802D上，设置802D系统通讯口参数，必须为二进 制PC格式，步骤同上。 步骤三、电脑上，启动WINPCIN 软件，设定接口参数为二 进制PC格式步骤同上。 步骤四、在802D系统上数据入/出功能中，按读入软菜 单键，802D系统处于等待数据输入状态。 步骤五、在WINPCIN软件中点击 按钮，出现文件选择 对话框，输入正确的试车数据文件名并回车。 步骤六、在传输时，802D系统出现警告框，会要求用户确,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下

23、一页,认读入试车数据，按确认软菜单后，传输继续，在整个传输 过程中，系统会要多次自动复位启动，整个过程大约要5分钟左 右，一般不要中途中止传输。在传输结束后，系统恢复标准通 讯接口设定，并关闭口令。 （3）其它各类数据系统输出至电脑 电脑侧，打开WINPCIN，设置好接口数据并与802D系统侧相 对应（传输程序、循环、数据时设定文本格式，传输试车数 据、PLC-应用时设定二进制格式），在Receive Data菜单下选 择好数据要传至的目的地，按回车键输入开始，等待802D的数 据。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,802D系统侧，打开制造商口令（缺省值：EVEN

24、ING）。在 系统操作区域中选择数据入/出，设置好接口数据并与电脑 侧WINPCIN相对应（传输程序、循环、数据时设定文本格式，传 输试车数据、PLC-应用时设定二进制格式），选择要输出的数 据，按读出菜单键后，试车数据从802D系统传输至电脑，作 外部数据备份保存。 备份设定数据至电脑具体操作步骤： 步骤一、连接RS232标准通讯电缆 步骤二、电脑上，启动WINPCIN 软件，设定接口参数，步 骤同上。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,步骤三、802D上，设置802D系统通讯口参数，步骤同上。 步骤四、在WINPCIN软件中点击 按钮，出现选择接收 文件名对话框

25、，要求给文件起名同时确定目录。输入文件名回 车后使计算机处于等待状态。 步骤五、在802D系统上数据入/出功能中数据选择界面 上通过上下光标移动键选择至数据一行，按 输入键， 再通过上下光标移动键选择至设定数据一行，按读出软菜单 键。 步骤六、在传输时，在802D上会有字节数变化以表示正在 传输进行中，可以用停止软菜单键停止传输。传输完成后可,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,用错误登记软菜单键查看传输记录。在电脑WINPCIN中，会有 字节数变化表示传输正在进行中，可以点击 按钮停止传 输。 步骤七、传输结束时，在802S上会自动返回原画面，在电 脑WINPCIN

26、中，有时会自动停止，有时需点击 按钮停止传 输。 （4）其它各类数据电脑传输至系统 802D系统侧，打开制造商口令（缺省值：EVENING）。在 系统操作区域中选择数据入/出，设置好接口参数并与电脑 侧WINPCIN相对应（传输程序、循环、数据时设定文本格式，传,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,输试车数据、PLC-应用时设定二进制格式），并按输入启动 菜单后，等待数据读入。 电脑侧，打开WINPCIN，设置好接口数据并与802D系统侧相 对应（传输程序、循环、数据时设定文本格式，传输试车数 据、PLC-应用时设定二进制格式），在Send Data菜单下选择好 要输

27、出的数据，按回车键输出开始。此时，数据从电脑传输至 802D系统SRAM区，要想永久保存，再作数据存储（PLC程序除 外）。 设定数据至802D系统具体操作步骤： 步骤一、连接RS232标准通讯电缆,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,步骤二、802D上，设置802D系统通讯口参数，步骤同上。 步骤三、电脑上，启动WINPCIN 软件，设定接口参数，步 骤同上。 步骤四、在802D系统上数据入/出功能中数据选择界面 上，按读入软菜单键，802D系统处于等待数据输入状态。 步骤五、在WINPCIN软件中点击 按钮，出现文件选择 对话框，输入正确的数据文件并回车。 步骤六

28、、在传输时，802D系统会出现传输内容，在整个传 输过程中无需人干预，一般不要中途中止传输。在传输结束 后，系统会结束传输画面。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,课题三 PROFIBUS组件的连接及数据设置 一、实训目的 1、掌握PROFIBUS总线的连接。 2、掌握PROFIBUS总线的数据设置。 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线 三、基础知识,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,1、PROFIBUS总线的模型及接口定义 802D数控系统的将所有CNC、PLC、HMI的通讯任务集成与一 个单一的部

29、件，统称为PCU单元，把它作为主站；PLC模块 PP72/48和伺服单元611UE为从站，所有的节点通过PROFIBUS总 线互相连接。 2、PROFIBUS的通讯、存取控制 SINUMERIK 802D是基于PROFIBUS总线的数控系统，时钟同 步的PROFIBUS的波特速率，缺省值设定为12M且不能修改。 PLC输入/输出信号是通过PROFIBUS传送的，位置调节（速 度给定和位置反馈信号），几何插补，故障诊断等也都是通过 PROFIBUS完成的。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,四、实训内容 1、PROFIBUS总线硬件连接（PCU-PLC-611UE）；

30、 2、PROFIBUS总线终端电阻开关的设置； 3、PROFIBUS总线上各个单元的总线地址设定； 五、实训步骤 PROFIBUS电缆应根据机床电柜的布局连接，PROFIBUS插头 的应连接见图4-3-1。 图中箭头所指代表线的进出方向，应严格遵守图中所示的 规律。每一个PROFIBUS插头上均由一开关，开关的on/off设 置，必须遵循两头on,中间off的原则。另外要确保A、B两线连 接：正确、可靠、不交叉。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-3-1,返回,PCU为PROFIBUS的主设备，每个PROFIBUS从设备（如 PP72/48、611UE）都具有

31、自己的总线地址，因而从设备在 PROFIBUS总线上的排列次序是任意的。PROFIBUS的连接见 图4-3-2。PROFIBUS两个终端设备的终端电阻开关应拨至ON位 置： PP72/48的总线地址由模块上的地址开关S1设定。第一块 的总线 地址为“9”（出厂设定）。如果选配 第二块PP72/48，其总线地址应设定为“8”。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-3-2,返回,611UE的总线地址可利用工具软件SimoCom U设定，也可通 过611UE操作面板上的输入键 、 、 来设定。驱动器首 次上电后，显示窗口显示A1106，表示驱动器无数据。 地址设定：用

32、 键找到参数A651。按 键把参数修改为“4”，然后按 结束输入。 地址设定：用 键找到参数A918。按 键即可以输入总线地址，然后按 结束输入。 地址设定：用 键找到参数A651。按 键把参数修改为“0”，然后按 结束输入。 地址存储：按 键找到参数A652，按 键后，窗口显示“0”，按 键窗口显示“1”等自动变为“0”后总线已经存储。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,地址生效：驱动器重新上电后总线地址生效。 MD11240：PROFIBUS配置 MD11240=0 PP72/48模块：1+1，驱动器：无 MD11240=3 PP72/48模块：1+1，驱动器：

33、双轴+单轴+单轴 MD11240=4 PP72/48模块：1+1，驱动器：双轴+双轴+单轴 MD11240=5 PP72/48模块：1+1，驱动器：单轴+双轴+单轴+单轴 MD11240=6 PP72/48模块：1+1，驱动器：单轴+单轴+单轴+单轴,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,课题四 SINUMERIK 802D系统的基本数据设定 一、实训目的 1、掌握SINUMERIK 802D系统的初始化。 2、掌握SINUMERIK 802D系统的基本车床数据设定。 3、掌握SINUMERIK 802D系统的基本铣床数据设定。 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控

34、机床综合实验系统。 2、专用连接线,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,3、卷尺或钢直尺 4、磁铁表座及百分表（测量行程0-10mm） 三、基础知识 1、802D系统的初始化 802D系统在设定参数之前，一般需对系统进行初始化操 作，这样可使系统的工作数据区初始化，即机床数据恢复出厂 值（缺省值）、其它刀具数据、零点偏移、设定数据、螺距补 偿、R参数、零件程序、固定循环等清空。 系统的初始化操作即系统方式1（缺省值启动）上电启动， 启动完成之后系统也初始化完成。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,2、802D系统的数据存储保护级 802D系统

35、的数据存储有一套完整的保护，共分八级。硬件 四级软件密码四级。级0最高级7最低，高级向下兼容，即高级 的可操作低级的操作。 3、802D系统的基本车床/铣床数据设定 我们知道，车床有2个轴，铣床有3个轴，要进行802D系统 基本车床/铣床数据的设定，就是要让系统知道它控制的是车床 还是铣床。 通常系统初始化后，就变成车床配置了，因此车床数据的 设定可以通过系统初始化来完成。而铣床的配置，就需要向系,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,统传输一个叫TechMill.ini的初始化文件给系统，实际上就是 修改了系统的一些基本参数来实现。 四、实训内容 1、西门子802D系

36、统调试工具光盘TOOL BOX安装使用。 2、西门子802D系统初始化操作。 3、西门子802D系统的基本车床初始数据设定 4、西门子802D系统的基本铣床初始数据设定 五、实训步骤 1、TOOL BOX光盘安装 TOOL BOX光盘是调试数控系统所用调试工具软件及相关数,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,据包，其中包含WINPCIN串行通讯软件、Toolbox 802D调试数据 包、Programming Tool PLC802内嵌型S7-200 PLC编程调试工具 软件、PLC 802D Library标准PLC程序、SimoComU伺服驱动611U 调试诊断工

37、具软件、Adobe Acrobat Reader资料文件阅读软 件。 TOOL BOX光盘插入后可自动运行安装程序，如不能自动运 行，可进入光盘文件执行STEUP程序。安装程序运行后进入软件 安装选择画面，根据需要在选择安装相关软件前方框内打钩， 如图4-4-1所示。 点击Next按钮后进入软件自动安装过程，在每个软件安,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-4-1,返回,装过程中选择不要重新启动计算机，等软件全部安装完毕后再 重启计算机。 2、西门子802D系统初始化操作 初始化操作即是系统方式1缺省值启动，启动完成后初始化 完成。 可有两种方法实现，一种通过S

38、1开关，一种通过调试画 面。 3、西门子802D系统的基本车床初始数据设定 可以参考802D系统初始化操作来实现基本车床初始数据的 设定。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,4、西门子802D系统的基本铣床初始数据设定 参照802D系统的数据保护（课题二）当中的系统与计算机 基本通讯操作，将铣床初始化文件setup_M传输给系统，注意必 须敲入口令EVENING，传输完成后，系统重新上电，启动完成后 将出现铣床画面，配置成功。 注意，有同学就问了，setup_M文件在802D系统工具盘上怎 么找不到，找不到就对了。下面介绍如何找到setup_M文件：,第四章 SIN

39、UMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,打开802S系统工具盘，双击setup.exe进行安装，出现如上 图画面，选择Toolbox 802D 进行安装时，点击NEXT等，安装到 C:Program FilesSiemensToolbox 802D下面，记住目录，继 续安装完成后；打开资源管理器，找到C:Program Files XPSiemensToolbox 802D目录，我们将看见Textman和V020303 文件夹，点击V020303文件夹，再点击SIEMENS文件夹，就会看 到setup_M文件了。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,课题五 PL

40、C编程 一、实训目的 1、了解SINUMERIK 802D系统内嵌PLC（S7-200）工作原理。 2、熟悉S7-200的PLC指令及编程。 3、熟悉NC与PLC接口信号处理。 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线 3、计算机（电脑）及RS232串行通讯电缆,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,三、基础知识 1、S7-200 PLC的工作原理及指令编程详见前面课题。 2、NC与PLC接口信号 （1）特殊标志位 （2）机床操作面板信号 （3）可保持数据区 系统断电时可保持数据不丢失，其余 数据系统断电后会清零。 （4）用户报警 （5

41、）与HMI相关数据 （6）与NC通道辅助功能相关数据 （7）与NC通道控制相关数据,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,（8）与轴相关数据 （9）与机床数据相关数据 四、实训内容 1、创建PLC项目，输入梯形图程序，保存项目。 2、建立通讯，下载项目，运行项目。 3、监控和调试项目。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,五、实训步骤 1、创建PLC项目，根据802S系统的最小PLC程序来编辑802D系 统的PLC程序。 802S系统最小PLC程序（图4-5-1） 是否考虑两个子程序根据需要确定。 2、建立通讯，将此项目下载入802D系统。 3

42、、监控调试此项目。 4、根据调试结果，分析最小PLC项目需要处理的内容。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,图4-5-1,下一页,图4-5-1（续）,下一页,图4-5-1（续）,下一页,图4-5-1（续）,下一页,图4-5-1（续）,下一页,图4-5-1（续）,返回,课题六 机床数据对PLC信号的影响 一、实训目的 1、掌握S7-200的PLC指令及编程。 2、掌握NC与PLC接口信号处理。 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线 3、计算机（电脑）及RS232串行通讯电缆,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返

43、回,三、基础知识 1、CNC与PLC数据交换接口 CNC与PLC之间是相对独立的，因为CNC主要负责完成与数字 运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译 码、位置伺服控制等。PLC主要负责完成与逻辑运算有关的功 能，没有轨迹上的具体要求，如工件的装夹、刀具的更换、冷 却液的开关等。 但CNC与PLC之间又是相互联系的，如加工程序的运行需由 PLC逻辑运算处理后通知CNC才行，冷却液的开关需由CNC解释译,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,码处理后通知PLC才行。所以二者需相互协调才能完成整体运 行。 802D系统PLC属内装型，其CNC与PLC之间的数

44、据交换通过数 据表V地址（PLC变量）进行联系。 其中PLC机床数据主要是为了让机床的PLC程序能更加灵活 的适应机床功能的改变而设置。在不改变PLC的情况下，可通过 设置一些特殊的机床数据而改变PLC的功能。 2、机床数据在PLC程序中的应用实例 （1）轴点动键控制功能程序（见图4-6-1） （2）控制导轨润滑时间的程序 a)主程序（见图4-6-2）,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-6-1,轴点动键控制功能程序,返回,图4-6-2,返回,b)子程序 局部变量 （3）控制主轴键功能的程序 局部变量 四、实训内容 1、通过改变机床数据MD1451016（VW4

45、5000032）和 MD1451216（VB45001016）来控制轴点动键的功能。 2、通过改变机床数据MD1451024、25 （VW45000048、 VW45000050）改变导轨润滑时间。 3、通过改变机床数据MD1451219（VB45001019）改变主轴 键功能。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,五、实训步骤 1、通过改变机床数据MD1451016（VW45000032）和 MD1451216（VB45001016）来控制轴点动键的功能。 步骤一：打开PLC机床数据设定画面。 步骤二：设定机床数据MD1451016为1 ，分别点动手动按 键，观察机

46、床动作。 步骤三：设定机床数据MD1451016为0 ，同时设置 MD1451216为00分别点动手动按键，观察机床动作。 步骤四：设定机床数据MD1451016为0 ，同时设置 MD1451216为01H、02H、03H分别点动手动按键，观察机床动 作。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,2、通过改变机床数据MD1451024、25 （VW45000048、 VW45000050）改变导轨润滑时间。 步骤一：打开PLC机床数据设定画面。 步骤二：改变机床数据MD1451024、25，观察面板润滑状 态显示灯的变化。 3、通过改变机床数据MD1451219（VB45

47、001019）改变主轴 键功能。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,步骤一：打开PLC机床数据设定画面。 步骤二：设定机床数据MD1451219为00H，观察主轴三个手 动键的功能。 步骤三：设定机床数据MD1451219为01H，观察主轴三个手 动键的功能。 六、实训总结 通过对本实验的实习，熟悉并掌握PLC机床数据在 SINUMERIC 802D机床设计中的实际应用。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 返回,课题七 SIMODRIVE 611U伺服驱动的设置及优化 一、实训目的 1、了解伺服驱动的工作原理 2、掌握伺服驱动系统的调试方法 3、

48、熟悉伺服驱动系统的故障诊断 二、实训设备 1、RS-SY-802D数控机床综合实验系统。 2、专用连接线,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,下一页 返回,3、计算机（电脑）及RS232串行通讯电缆 4、万用表 5、数字式双踪示波器（带存储功能） 6、卷尺或钢直尺 7、磁铁表座及百分表（测量行程0-10mm） 三、基础知识 1、交流伺服电动机的分类 交流伺服电动机可依据电动机运行原理的不同，分为永磁 同步电机、永磁无刷直流电机、感应（或称异步）电机和磁阻 同步电机。这些电机具有相同的三相绕组的定子结构。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,永磁同步交流伺服电

49、机，气隙磁场由稀土永磁体产生，转 矩控制由调节电枢的电流实现，转矩的控制较感应电机简单， 并且能达到较高的控制精度；转子无铜、铁损耗，效率高、内 功率因数高，也具有无刷免维护的特点，体积和惯量小，快速 性好；在控制上需要轴位置传感器，以便识别气隙磁场的位 置；价格较感应电机贵。 无刷直流伺服电机，其结构与永磁同步伺服电机相同，借 助较简单的位置传感器（如霍耳磁敏开关）的信号，控制电枢 绕组的换向，控制最为简单；由于每个绕组的换向都需要一套 功率开关电路，电枢绕组的数目通常只采用三相，相当于只有,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,三个换向片的直流电机，因此运行时电机的

50、脉动转矩大，造成 速度的脉动，需要采用速度闭环才能运行于较低转速，该电机 的气隙磁通为方波分布，可降低电机制造成本。有时，将无刷 直流伺服系统与同步交流伺服混为一谈，外表上很难区分，实 际上两者的控制性能是有较大差别的。 磁阻同步交流伺服电机，转子磁路具有不对称的磁阻特 性，无永磁体或绕组，也不产生损耗；其气隙磁场由定子电流 的激磁分量产生，定子电流的转矩分量则产生电磁转矩；内功 率因数较低，要求较大的伺服驱动器容量，也具有无刷、免维 护的特点；并克服了永磁同步电机弱磁控制效果差的缺点，可,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,实现弱磁控制，速度控制范围可达到0.1rp

51、m10000rpm，也兼有 永磁同步电机控制简单的优点，但需要轴位置传感器，价格较 永磁同步电机便宜，但体积较大些。 2、永磁同步伺服电机工作原理 交流伺服驱动因其无刷、响应快、过载能力强等优点，已 全面替代了直流驱动。交流伺服电机则以永磁同步电机更具响 应快、控制简单而被广泛地应用。永磁同步电机的定子有三相 绕组，由三相电流产生定子合成旋转磁场Fs，转子由稀土永磁 材料产生转子磁场 , 和 相互作用产生电磁转矩 如图4-7-1所示,若保持 ， .,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-7-1,永磁同步电机结构原理,返回,在电磁转矩作用下,转子以反时针方向转动,由

52、驱动控制器 读取转子位置传感器PS给出的转子移动量 ,控制定子绕组三 相电流的相位,使其合成磁场的 沿转子旋转方向也移动相同 的角度, ,仍保持 不变。电磁转矩的大小,则由控制 三相电流 的幅值Im来实现,即T 当Im=0, T=0。当 需要反方向旋转时,只要将三相电流改变符号(即180 ),使其合 成磁场Fs也改变180 ,(即Fs),从而产生顺时针的转矩。上述 这种控制方式称为矢量控制,这时同步电机运行于自同步状态。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,3、交流伺服系统的组成 交流伺服系统主要由下列几个部分构成。 （1）交流伺服电动机。可分为永磁交流同步伺服电机，

53、永磁无 刷直流伺服电机、感应伺服电机及磁阻式伺服电机； （2）PWM功率逆变器。可分为功率晶体管逆变器、功率场效应 管逆变器、IGBT逆变器（包括智能型IGBT逆变器模块）等。 （3）微处理器控制器及逻辑门阵列。可分为单片机、DSP数字 信号处理器、DSP+CPU、多功能DSP（如TMS320F240）等； （4）位置传感器（含速度）。可分为旋转变压器、磁性编码 器、光电编码器等；,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,（5）电源及能耗制动电路； （6）键盘及显示电路； （7）接口电路。包括模拟电压、数字I/O及串口通讯电路 （8）故障检测，保护电路 4、SIMODRI

54、VE 611U伺服驱动的连接,如图4-7-3所示。 5、Simocom_U伺服调试工具简介 Simocom_U伺服调试工具，是西门子公司开发的用于调试 Simodrive 611U的一个软件工具。其具有直观、快捷、易掌握 的特点。利用SimoCom U可设定驱动器的基本参数：设定与电机 和功率模块匹配的基本参数。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,图4-7-3,SIMODRIVE 611U伺服驱动的连接,返回,利用SimoCom U可实现对驱动器参数的优化：根据伺服电机 实际拖动的机械部件，对611UE速度控制器的参数进行自动优化 利用SimoCom U可以监控驱动

55、器的运行状态：电机实际电流 和实际扭矩。 6、802D系统设定 （1）总线配置设定 802D系统是通过PROFIBUS现场总线与驱动器和I/O模块进行 通讯的，所以系统要正常工作必须先设定此参数。 （2）驱动分配设定 802D系统通过PROFIBUS与驱动进行联系的，在驱动器上设,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,定有PROFIBUS地址，在802D系统上设定有驱动轴号，其之间是 相互一一对应。 （3）控制激活设定 此类轴数据可设定使系统激活带伺服驱动器，也可设定使 系统不带实际驱动器进行仿真。参数激活后伺服驱动器应该能 够工作，进入闭环控制状态。 （4）运行精度设

56、定 此类轴数据设定轴的运行精度，也即设定正确后要轴移动 0.3mm轴实际应该就走0.3mm。 （5）运行速度设定,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,设定此类轴数据是保证轴的运行速度在机械和电气许允的 范围内运行。 （6）运行监控设定 此类轴数据是一种保护监控功能，前面所有数据均是给定 值的匹配设定，保护监控功能数据是监测实际运行的状态，但 实际运行的状态超过时给予报警处理。 四、实训内容 1、611U伺服驱动器的连接 2、611U伺服驱动器的设定与调整 3、802D系统的设定,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,4、611U伺服驱动器的常见

57、故障诊断 五、实训步骤 1、连接611U伺服驱动器并绘连接示意图。 2、运行Simocom_U伺服调试工具软件。 3、驱动器配置初始化数据。 启动完软件，选择通讯上驱动器以后，会出现对话框要求 开机调试，一般选择点击第一项：启动驱动配置助手。 进入驱动配置对话框，在驱动名称内填入驱动名称，这个 名称只是便于识别设备上的驱动。一般可设定为轴名，如X、 Y、Z、SP等。输入完成后点击下一步按钮。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,进入选择SIMODRIVE对话框，选择设备的PROFIBUS地址，选 择完成点击下一步按钮。 进入电机选择对话框，根据实际驱动所带电机型号进行

58、选 择，型号中有X符号的为这一位可任意，其余的必须相符，不能 选择错误。在查找框内输入信息可快速查找到相应的电机型 号。选择完成点击下一步按钮。 进入测量系统/编码器选择对话框，根据所带电机实际情况 进行选择。选择完成点击下一步按钮。 进入操作模式选择对话框，在数控上应用都必须选择转速/ 力矩额定值选项。选择完成点击下一步按钮。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,进入结束驱动配置对话框，在对话框上部会显示出先前驱 动配置所选的数据，如有错误点击上一步按钮进行修改。若输 入均正确无误后，单击计算调节器数据，保存，复位按钮。 驱动器会根据先前输入的驱动配置需要的数据自动

59、计算调 节器数据，并保存在驱动器的FlashROM中，最后自动重新复位 启动一次。在这期间会有一对话框显示，显示驱动器初始化进 度。 重新启动完成后即设定完成。 4、802D系统数据设定。 根据伺服驱动连接和机床实际情况来设定下面各项数据。,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,5、驱动器伺服轴优化调整。 一般驱动器初始化的数据是通用的数据。可适应各种场 合，但要具体适配一台机床必须要对各项动态参数进行调速。 现在软件中调节器有自动转速调节器设置功能，可根据具体情 况软件来自动调整参数。 点击调节器选项。出现调节器画面，点击执行自动转速调 节器设置。 进入自动转速调节器设置对话框，其优化步骤在屏幕上会 显示出四大步骤，在对话框的右上部有四个按钮：其中执行步,第四章 SINUMERIK 802D实训课题,上一页 下一页,骤按钮是单步执行，即执行完一步需按此按钮才能执行下一步 骤；其中执行步