西门子 SINUMERIK 数控系统维修调试工程师手册

本书围绕西门子SINUMERIK 840D sl/828D数控系统，从机床应用的角度出发，详细介绍西门子SINUMERIK 840D sl/828D有关维修和调整方面的知识，包括硬件连接、软件编程调试、驱动配置、机床参数配置、系统优化以及故障诊断等各种应用技术。同时介绍PLC在西门子数控系统中的应用技巧以及接口信号的应用。本书主要针对SINUMERIK 840D sl/828D数控系统的应用调试，图文并茂，侧重实际，实用性强。 本书是针对西门子数控技术的一本非常实用的职业技术培训教材，可作为SINUMERIK 840D sl/828D数控系统的设计、调试和维修人员的查阅资料，也可作为学习和掌握西门子数控系统的进阶手册。

第1章概述 1.1数控系统介绍1 1.1.1SINUMERIK 808D1 1.1.2SINUMERIK 828D1 1.1.3SINUMERIK 840D sl3 1.2SINUMERIK 840D sl/828D学习流程与调试工具4 1.2.1学习流程4 1.2.2调试工具与调试步骤5 第2章SINUMERIK 840D sl/828D数控系统组件 2.1Drive-CLiQ网络8 2.1.1Drive-CLiQ网络连接规则8 2.1.2Drive-CLiQ电缆11 2.2OP/TP操作面板13 2.2.1OP/TP操作面板概述13 2.2.2直接按键模块15 2.3面板控制面板15 2.3.1MCP483C PN特性15 2.3.2MCP483C PN接口功能16 2.4面板控制单元17 2.4.1PCU硬件特性17 2.4.2PCU50.3设置20 2.4.3TCU20 2.5手持操作单元21 2.5.1HT221 2.5.2HT822 2.5.3Mini HHU23 2.6NCU与NX模块24 2.6.1NCU模块24 2.6.2NCK/PLC总清29 2.6.3NX模块30 2.7828D数控系统PPU31 2.8SINAMICS S120驱动的基本原理35 2.8.1PWM控制技术基础36 2.8.2二极管整流电路39 2.8.3晶闸管整流电路39 2.8.4PWM整流电路39 2.8.5直流中间电路40 2.8.6开关电源电路40 2.8.7逆变电路41 2.8.8伺服控制回路41 2.9电源供电系统及外围部件43 2.9.1电源供电系统43 2.9.2电源滤波器与电抗器45 2.10电源模块49 2.10.1调节型电源模块50 2.10.2智能型电源模块53 2.10.3S120单轴驱动器55 2.11电机模块56 2.12直流母线组件61 2.12.1制动模块61 2.12.2电容模块63 2.12.3控制电源模块64 2.12.4电压钳位模块65 2.13测量系统连接组件68 2.13.1SMC模块68 2.13.2SME模块68 2.14端子扩展模块69 2.14.1TM15端子模块69 2.14.2TM31模块69 2.14.3TM41模块70 2.15PLC I/O扩展模块72 2.16SINAMICS S120的电机系统74 2.16.1典型工作制74 2.16.2进给电机的特性75 2.16.3SINAMICS S120驱动系统常用的进给电机77 2.16.4主轴电机85 2.16.5力矩电机90 2.16.6直线电机94 第3章数据管理 3.1数据与文件系统99 3.1.1数据结构99 3.1.2文件格式102 3.2系统总清与权限104 3.2.1NCK与PLC总清104 3.2.2驱动总清104 3.2.3数控系统的权限105 3.3数据备份与恢复107 3.3.1界面操作与系列备份107 3.3.2系列数据恢复108 3.4PCU50网络连接与镜像操作110 3.4.1配置TCP/IP网络110 3.4.2Service Center执行硬盘镜像112 3.4.3拆硬盘镜像113 3.4.4连接网络驱动盘114 3.5西门子828D数据管理115 3.5.1数据内部备份115 3.5.2批量调试数据115 第4章典型机床数据与NC启动 4.1机床数据的概述117 4.2轴的启动与调整121 4.2.1坐标系与轴的概念121 4.2.2轴的配置123 4.2.3参数设置与监控功能125 4.2.4参考点调整131 4.3主轴运行140 4.3.1主轴运行模式141 4.3.2齿轮级与主轴换挡142 4.3.3主轴测量系统调整146 4.4SINAMICS 驱动调整146 4.4.1SINAMICS驱动启动基本流程146 4.4.2SINAMICS驱动固件升级与配置147 4.5授权与保护150 4.5.1授权分配150 4.5.2循环保护150 第5章PLC启动调试与标准功能应用 5.1Toolbox安装152 5.1.1840D sl安装Toolbox152 5.1.2安装828D Toolbox153 5.2联机通信设置153 5.2.1MPI/PROFIBUS通信设置153 5.2.2以太网通信设置154 5.2.3程序上传与下载155 5.3840D sl的PLC基本启动155 5.3.1PLC基本程序155 5.3.2PLC启动与硬件组态158 5.3.3PLC基本启动159 5.3.4理解启动组织块OB100160 5.4PLC基本程序块的应用162 5.4.1FB2的应用162 5.4.2FB3的应用168 5.4.3FB4/FC9的应用171 5.4.4FB5的应用174 5.4.5FB7的应用175 5.4.6PLC轴的控制177 5.5PLC机床数据的应用180 5.6HT2控制181 5.6.1HT2连接181 5.6.2HT2 PLC调试182 5.7828D的PLC基本启动182 5.7.1PLC基本概念182 5.7.2轴使能控制183 5.7.3手轮184 5.7.4回参考点184 第6章PLC接口信号及应用 6.1接口信号基本概念185 6.2常用接口信号的查询187 6.2.1MCP地址的定义187 6.2.2PLC信息（DB 2）192 6.2.3方式组信号（DB 11）194 6.2.4操作面板信号（DB 19）195 6.2.5NCK 通道信号（DB 21～DB30）197 6.2.6进给轴/主轴信号（DB 31～DB 61）203 6.3接口信号的应用实例208 6.3.1轴/主轴PLC使能208 6.3.2MCS/WCS切换显示209 6.3.3倍率调修接口信号209 6.3.4手轮激活接口信号211 6.3.5M代码及读入封锁功能211 6.3.6急停控制214 6.4PLC用户报警215 6.4.1PLC程序中评估报警216 6.4.2编写报警文本217 6.4.3828D PLC用户报警定义218 第7章系统补偿功能与驱动优化 7.1螺距误差补偿220 7.2反向间隙补偿222 7.3垂度补偿223 7.4温度补偿225 7.5驱动优化基础227 7.5.1基本概念227 7.5.2机械建模分析230 7.5.3频率响应的测量点233 7.6驱动优化说明237 7.6.1速度环的优化说明237 7.6.2位置环的优化说明238 7.6.3驱动优化基本功能241 7.6.4自动优化操作步骤242 7.6.5速度控制环优化243 7.6.6位置环优化243 7.6.7圆度测试测量244 7.7过象限误差补偿244 第8章数控机床故障诊断与报警 8.1数控机床维修的思路246 8.1.1 故障排除思路246 8.1.2故障排除的原则247 8.1.3采用PLC状态诊断247 8.1.4硬件与软件故障248 8.2资料与报警查阅248 8.2.1DOC on CD介绍248 8.2.2报警查阅249 参考文献252