西门子840D系统的组成介绍

西门子840D系统PLC用户报警分析(2009-04-27 22:59:00)转载标签：杂谈西门子840D系统PLC用户报警分析一、数控系统介绍SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统。

它主要由数控及驱动单元，MMC，PLC模块等三大部分组成。

这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。

它把所有 CNC、PLC 和通讯任务综合在单个 NCU 模块中，在安装到NCU盒以后，再把NCU模块插入到SIMODRIVE 611D数字驱动系统中去，直接放置在 I/RF 电源模块右侧，与611D驱动系统构成一个整体。

SINUMERIK 840D具有以下几个特点：数字化驱动、轴控规模大、可以实现五轴联动、操作系统视窗化、软件内容丰富功能强大、具有远程诊断功能、保护功能健全、硬件高度集成化、模块化设计、内装PLC系统。

任何机床都会设计有报警，一个完善的报警系统对于机床的操作和维修都有很大的帮助，能够及时的提供给操作者相应的操作信息，也能很大程度的缩短维修的时间。

一个机床的电气系统设计的好与不好，不完全取决于他能否实现某些功能，完成规定的动作。

也在于他是否有一个详细，准确，可靠的报警系统。

840D系统的报警分为2大类，一类是系统的报警，一类是用户的报警。

系统报警是系统自带的，由西门子编写的通用报警。

而用户报警是由机床制造厂家针对于某类机床所编写的，不同的机床制造商，不同的机床类型，所拥有的用户报警是不同的。

二、标准的PLC用户报警840D标准的用户报警一共有25组（见图1），从图中可以看出，每一组报警有8个字节，每个字节有8位，所以每一组报警有64个。

报警的起始地址DB2.DBX180.0对应于700000号报警，依此类推。

其中报警号的中间两位和用户报警区域的数字是一致的，从这个规律我们可以很容易的推算出报警所对应的地址以便于维修时的查找，例如报警是700806，从08这个数字我们知道他是第8组的，那么他所对应的地址就是＝DB2.DBX(180＋8×8).6=DB2.DBX244.6。

西门子840D系统通道、方式组功能在双刀架重型卧式车床上的应用要：本文介绍了西门子840D数控系统双通道、双方式组的概念以及目前在我公司双刀架数控重型卧式车床上的应用,并用实例说明了西门子840D数控统双通道、双方式组的构成和特点。

键词：双通道；双方式组；双刀架数控重型卧式车床引言西门子840D系统是一种支持多通道、多方式组的数控系统(最多支持10个通道和10个方式组)。

双刀架卧式车床利用双通道双方式组功能,可以方便捷的对工件进行加工。

随着国内大规模基础建设以及大批重大项目的建设，也使得数控机床向着超大超重的方向发展，对一些超大超长零件，如加工大型发电机的转子、气轮转子等大型轴类零件(或筒形零件)采用双刀架的结构型式无疑是最好的方案，但传统的双刀架机床两个刀架是两个独立的系统，在加工过程中无法同时兼两个刀架的加工状态。

而采用双通道双方式组功能由于在加工工件时两个通道可以随时观测到相互的加工状态，通过两个通道内的数据采集、比较、交，在加工时比采用两套数控系统分别控制左右刀架的机床来说更方便、快捷、准确。

因为所有的数据传输是在一套系统内完成，不需要任何外部的硬件备，所以数据传输的可靠性和正确性更高，不但降低了机床的故障率，维修也更加方便。

目前我公司生产的双刀架卧式车床均使用了双通道双方式组功。

下面以CK61250X15/125重型卧式车床为例介绍双通道双方式组的构成。

该机床纵向行程为15米，采用两个刀架。

两顶尖间承重125吨。

数控系为西门子840D。

概念通道：执行插补运动的路径。

不同的通道可以执行不同的插补运动，且各通道间互不影响。

双通道就是指可以同时执行两种不同的插补运动。

方式组：不同的操作方式划分的组。

不同的通道可以执行不同的操作方式。

双方式组就是指在不同的通道内可以同时执行两种不同的操作方式。

对于双刀架卧式车床，需要使用两个通道，方式组可以用一个也可以用两个，即两个刀架可以同时在JOG或AUTO方式加工，也可以一个刀架在JOG 式加工，另一个刀架在AUTO方式加工。

西门子840D数控系统数据管理摘要：840d系统是一款基于pc的数控系统，本身就是一台计算机，在计算上上安装有各种应用软件，系统自身的服务功能无法对应用软件进行备份，如果发生系统无法启动，死机等故障将造成重大损失。

本文对西门子840D 系统的组成进行了详细介绍并围绕西门子840d硬盘，详述了实用的系统数据的备份与还原的方法。

SINUMERIK 840D数控系统硬件上是由数控单元NCU，MMC及OP0xx或PCU， PLC三部分组成。

其中MMC实际上就是一台独立计算机，它带硬盘、软驱，OP0xx正是这台计算机的显示器，西门子MMC的控制软件也在这台计算机里，PCU（PC Unit）是专门为OP010、OP010s、OP012等最新操作面板而开发的MMC模块。

而840d数控系统基于windows平台上，所有的数据均可备份保存在硬盘内。

关键词：西门子840D 系统；系统组成；数据管理引言购买装有840D 系统的数控机床时，通常机床制造厂会随机床带来几张软盘，软盘内容一般为Use Data用户数据，即NC 、MMC 、PLC 数据。

机床用户也可以自行操作备份上述数据至硬盘、软盘或通过RS232串口传至计算机。

但是硬盘安装储蓄的不仅是这些数据，还有操作系统，如Windows3.11或Windows95；西门子应用软件，如MMC System；机床厂家开发软件，如刀具库管理等。

硬盘在系统中是易损件.硬盘读盘时是接触式的，每次开机就读0磁道，每分钟几千转高速旋转，极易造成0磁道损坏，造成硬盘无法正常引导使用。

因此，非常有必要对硬盘数据进行全盘复制、备份，避免不必要的损失。

1.西门子840D 系统的组成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840D 数控系统调试,编程和维修概要概 述西门子公司数控系统产品结构数控系统的基本构成NCKM M C数控系统第一讲西门子数控系统的基本构成一．西门子840D系统的组成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。

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 Control 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我们最常用的MMC有两种：MMC100.2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.OPOP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。

西门子SINUMERIK 840D数控系统介绍【摘要】：西门子（SINUMERIK）数控系统是德国西门子公司的产品。

西门子凭借在数控系统及驱动产品方面的专业思考与深厚积累，不断制造出机床产品的典范之作，为自动化应用提供了日趋完美的技术支持。

SINUMERIK 不仅意味着一系列数控产品，其力度在于生产一种适于各种控制领域不同控制需求的数控系统，其构成只需很少的部件。

它具有高度的模块化、开放性以及规范化的结构，适于操作、编程和监控。

主要包括：控制及显示单元、PLC 输入/输出单元（PP）、PROFIBUS 总线单元、伺服驱动单元、伺服电机等部分。

【关键词】：SINUMERIK 840D数控系统性能硬件结构软件结构一.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：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）、诊断（Diagnosis）及安装启动（Start-up）等几大软件功能。

840D S7-300 简介2005年10月20日目 录〈1〉硬件组成 -------------------------------------------------------------------------- -4 〈2〉地址分配-----------------------------------------------------------------------------4 〈3〉联机软件必备工具-----------------------------------------------------------------4〈4〉通电后NC 和 PLC 的总清-----------------------------------------------------4〈5〉TOOLBOX的使用-----------------------------------------------------------------4〈6〉 840D PLC程序的编制-------------------------------------------------------5〈7〉语言的选择 ------------------------------------------------------------------------8〈8〉通讯口的设置-----------------------------------------------------------------------8〈9〉项目完成后的备份-----------------------------------------------------------------8〈10〉 840D 用户资源-------------------------------------------------------------------9 〈11〉 840D PLC 的组成--------------------------------------------------------------9 〈12〉 S7-300 指令----------------------------------------------------------------------10 〈13〉 比较指令--------------------------------------------------11〈14〉计数器指令------------------------------------------------12〈15〉定时器----------------------------------------------------13〈16〉逻辑控制指令----------------------------------------------14〈17〉程序控制指令----------------------------------------------15〈18〉逻辑字指令------------------------------------------------15〈19〉 内部累加器描述-------------------------------------------17〈20〉 状态字--------------------------------------------------17〈21〉利用编程器进行状态监控-----------------------------------18〈22〉Plc 诊断-------------------------------------------------18〈23〉S7-300 软件的安装与授权----------------------------------20 〈24〉附 PLC Diagnostcs300 简介1．硬件组成：S7-300 由电源模块 PS 中央处理器 CPU 输入输出模块 I/O组成.一条导轨最多可放8块I/O 模块.最多可扩展至4条导轨.840D PLC的CPU集成在数控系统内部，头8块I/O模块的地址被NC 内部占用，所以840D最多可扩展至三条导轨，即24块I/O模块。

步进伺服系统综合应用实例263地保证轧辊车削质量。

图9-3 数控轧辊车床基本电气设置图9.1.2 西门子840D 数控伺服系统硬件配置如图9-4所示，西门子840D 伺服系统共分为四个模块：电源和馈电模块、NCU 模块、主轴驱动模块（MSD ）以及进给驱动模块（FDD ）。

电源和馈电模块主要为840D 系统提供各种类型的电源，并将反馈的电量送给电网，该模块能使车床控制系统使用效率大大提高；NCU 模块是840D 数控系统中央处理单元，主要包括：NC-CPU 、带PLC 功能和通信功能模块、风扇模块（只在NCK 型号为573.2和573.3中附加）、各种接口（与上位机及伺服元件通信）、NCU 盒；主轴驱动模块主要负责对轧辊车床主轴的控制；进给驱动模块主要负责对轧辊车床刀架横向及纵向的控制。

这四部分模块通过设备总线及圆电缆连接。

接下来逐一介绍各主要组成部分的功能部件。

1．数字控制单元（NCU ）（1）NCU 规格及引脚定义NCU 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PLC-CPU 采用硬件一体化结构，集成在NCU 中。

264图9-4 西门子840D 伺服系统主要组成模块表9-2给出了NCU 的四种型号，已经由最初的NCU572.2发展到了NCU573.4，存储器容量从最大2.5MB 发展到64MB ，处理器频率由233MHz 发展到500MHz 。

由此可见，西门子840D NCU 单元能够满足数控轧辊车床PLC 程序容量大的中高性能控制需求。

表9-2西门子840D 伺服系统NCU 模块规格 模 块说 明 NCU 572.3AMD K6-2,233MHz NCU 572.4NC 存储器：最大2.5MB ，新的PLC314-2C-DP NCU 573.3Pentium Ⅲ，500MHz NCU 573.4 NC 存储器：最大64MB ，新的PLC314-2C-DP如图9-5（a ）所示，NCU-1接口主要分为以下七部分。

——西门子数控系统调试,编程和维修概要西门子840D系统的组成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。

●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 Control 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我们最常用的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.OPOP单元一般包括一个10.4〞TFT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。

SINUMERIK 840D系统培训讲义Edition 10.2003用户维修北京凯普精益机电技术有限公司第一章 SINUMERIK 840D系统的硬件构成一．SINUMERIK 840D系统的组成SINUMERIK 840D系统的硬件主要由下列几部分构成：1.NCU 数控单元(Numerical control unit)数字控制核心NCK的硬件装置。

NCU单元集成了SINUMERIK 840D数控CPU和S7-300的PLC CPU芯片，包括数控软件和PLC软件。

2．人机交互装置（MMC）SINUMERIK 840D系统可以使用MMC100.2、MMC103，PCU20，PCU50。

其人机操作界面可选OP031，OP032等。

其建立起SINUMERIK840D系统与操作人员之间的交互界面。

3．可编程序控制器PLCSINUMERIK 840D系统集成了S7-300-2DP的PLC，并通过通讯模块IM361扩展外部的I/O模块。

4．驱动装置SINUMERIK 840D系统可采用全数字伺服驱动SIMODRIVE611D，配以1FT，1FK系列进给电机和1PH系列的主轴电机。

二．SINUMERIK 840D系统的硬件安装SINUMERIK 840D系统各模块在安装排列时，最左侧通常为电源模块，其后为NCU控制板，MSD主轴驱动模块，FDD进给驱动模块。

通常，驱动模块遵循功率越大的模块越靠近左侧。

Fig. 1-1 ８４０Ｄ系统连接图Fig.1-2 SINUMERIK 840常用组态方式三．NCU数控装置a)NCU的硬件版本NCU571.2 486DX2处理器，大到1.5MB的CNC存储器和288KB的用户存储器。

最多可控制十个坐标轴或主轴，一个通道。

NCU572 486DX2处理器，大到1.5MB的CNC存储器和288KB的用户存储器。

最多可控制十个坐标轴或主轴，二个通道。

NCU573.2 奔腾级处理器，大到1.5MB的CNC存储器和288KB的用户存储器。

——西门子数控系统调试,编程和维修概要西门子840D系统的组成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。

●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 Control 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我们最常用的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.OPOP单元一般包括一个10.4〞TFT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。