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西门子840D数控系统是西门子公司推出的一款中**的真正全数字的数控系统。840D数控系统一般来说是比较稳定的,系统自身较少发生故障,绝大部分故障为外围故障,但这也不是**的。在实际工作当中,PLC、驱动模块、光栅尺、伺服电动机及其编码器均有可能发生故障。这些故障属于数控系统故障。造成数控系统故障的原因,大多是由于系统硬件故障引起的。

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，因此在说明诗二者划归一处。

l 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*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*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**HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载**HMI.西门子840D数控系统维修

2.OP、常州坤马维修公司。

OP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*为常用。

3.MCP

是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。

对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技尸传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。

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l 数控及驱动单元（常州坤马）

1.NCU数控单元

   SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元：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.

如何依据电动机容量选择变频器
首先看电机拖动的是什么负载，如果是有型的，就要选用型的变频器，比如风机负载可以选择风机型变频器，如果没有，就选通用型的变频器，先把变频器类型确定下来。应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120 %以上, 即把变频器的容量提高一个等级。
选择变频器时应以电机实际电流值作为变频器选择的依据, 电机的额定功率只能作为参考。电机的额定电流，变频器的输出电流，要比电机的额定电流稍微大一些为佳；比方说，电机的额定电流为35A，15KW的变频器差不多是可以满足使用要求的，但好是放大一档，选用18.5KW的变频器，这样可以保证变频器经久耐用。
另外, 应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波, 会使电动机的功率因数和效率变坏。因此, 用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较, 电动机的电流会增加10 %而温升会增加20 %左右。所以在选择电动机和变频器时, 应考虑到这种情况, 适当留有余量, 以防止温升过高, 影响电动机的使用寿命。 YZ 和YZR 系列电动机的过载力矩一般为212～218 倍, 为了充分发挥电动机的负载能力,提高位能负载设备的安全性能, 采用变频器进行控制后, 必须保证变频器—电动机系统具有212～218 倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150 %额定载荷时能运行1min , 瞬态过载力矩只能达到180 %～200 % , 因此必须提高所适配的变频器容量, 以便提高变频器—电动机系统的瞬时过载能力。只要把变频器的容量提高20 %左右,即可使变频器—电动机系统的瞬时过载能力提高到210～214 倍, 基本满足要求。因此, 应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120 %以上, 即把变频器的容量提高一个等级。而在下列情况下还必须增大变频器的容量：①电动机短时间起动机械惯量较大的负载;②要求电动机频繁进行加、减速;③在希望的加减速时间内，电机大电流大于变频器的过载容量(当l min内达1.5倍额定电流时)。上述情况下不能简单地按电动机功率来选配变频器。
另外, 应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波, 会使电动机的功率因数和效率变坏。因此, 用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较, 电动机的电流会增加10 %而温升会增加20 %左右。所以在选择电动机和变频器时, 应考虑到这种情况, 适当留有余量, 以防止温升过高, 影响电动机的使用寿命。 YZ 和YZR 系列电动机的过载力矩一般为212～218 倍, 为了充分发挥电动机的负载能力,提高位能负载设备的安全性能, 采用变频器进行控制后, 必须保证变频器—电动机系统具有212～218 倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150 %额定载荷时能运行1min , 瞬态过载力矩只能达到180 %～200 % , 因此必须提高所适配的变频器容量, 以便提高变频器—电动机系统的瞬时过载能力。只要把变频器的容量提高20 %左右,即可使变频器—电动机系统的瞬时过载能力提高到210～214 倍, 基本满足要求。因此, 应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120 %以上, 即把变频器的容量提高一个等级。而在下列情况下还必须增大变频器的容量：①电动机短时间起动机械惯量较大的负载;②要求电动机频繁进行加、减速;③在希望的加减速时间内，电机大电流大于变频器的过载容量(当l min内达1.5倍额定电流时)。上述情况下不能简单地按电动机功率来选配变频器。
另外, 应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波, 会使电动机的功率因数和效率变坏。因此, 用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较, 电动机的电流会增加10 %而温升会增加20 %左右。所以在选择电动机和变频器时, 应考虑到这种情况, 适当留有余量, 以防止温升过高, 影响电动机的使用寿命。
YZ 和YZR 系列电动机的过载力矩一般为212～218 倍, 为了充分发挥电动机的负载能力,提高位能负载设备的安全性能, 采用变频器进行控制后, 必须保证变频器—电动机系统具有212～218 倍的过载能力。由于普通变频器的过载能力一般为150 %额定载荷时能运行1min , 瞬态过载力矩只能达到180 %～200 % , 因此必须提高所适配的变频器容量, 以便提高变频器—电动机系统的瞬时过载能力。只要把变频器的容量提高20 %左右,即可使变频器—电动机系统的瞬时过载能力提高到210～214 倍, 基本满足要求。因此, 应选择变频器额定容量为电动机额定容量的120 %以上, 即把变频器的容量提高一个等级。
而在下列情况下还必须增大变频器的容量：
①电动机短时间起动机械惯量较大的负载;
②要求电动机频繁进行加、减速;
③在希望的加减速时间内，电机大电流大于变频器的过载容量(当l min内达1.5倍额定电流时)。

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。坤马

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标准控制系统的特征是具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，这些功能在使用中不会有任何相互影响。由于开放的结构，这个完整的系统也适于其它技术如夹、冲压和激光加工等。

-- SINUMERIK 840D的突出之处在于其不断扩展的特性。

-- SINUMERIK 840D强大的网络功能，使其突现现代化管理成为可能。

-- 例如，NC现在包括神经网络，其自学习、自优化系统使系统的调整时间大为缩短。精调也可按机床用户的要求简单自动地进行。

-- 另外在SINUMERIK 840D和SIMODRIVE 611的基础上，只需*少的硬件和软件投资，即可生成易于使用的仿形数字化系统。

-- *大限度集成是我们的一贯作风，SINUMERIK 840D集成在与SIMODRIVE 611控制模块相同的 50mm宽框架中，将SINUMERIK 840D，SIMODRIVE 611D，加上*的SIMATIC S7系统，即为机床的自动化提供了的解决方案：全数字化的系统、革新的系统结构、更高的控制品质、更高的系统分辨率以及更短的采样时间，确保了**的工件质量。

SINUMERIK 840D：标准的数控系统适于几乎所有的应用

它采用了雕**的控制概念：预读，前馈，加速度平滑(Jerk)。

例如，具有数控系统和SIMODRIVE间数字通讯的车床可以达到磨床的加工精度。

强大的系统功能

840D还可以实现许多特殊的NC功能，如：各种同步功能，多种补偿功能，齿轮排隙功能。这些在同类系统中是难以看到的。

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